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绪论1

第一章 催化反应的原理和影响因素6

第一节 催化反应的种类6

一、均相催化反应6

二、多相催化反应7

第二节 催化反应的原理8

一、均相催化反应8

二、多相催化反应13

一、温度的影响21

第三节 影响催化剂性能的因素21

二、分散度的影响23

第四节 毒物对催化剂性能的影响25

第五节 助催化剂对催化剂性能的影响26

一、助催化剂的种类26

二、助催化剂对催化剂性能的影响29

第六节 固体催化剂的表面结构对催化剂性能的影响32

一、平行反应和连串反应33

二、气-固相催化反应过程35

三、气-固相催化反应的速度控制步骤38

四、催化剂表面结构对性能的影响42

第二章 对工业催化剂的要求50

第一节 工业催化剂的活性及选择性51

一、活性51

二、选择性52

第二节 工业催化剂的耐热性、抗毒性及寿命55

一、耐热性55

二、抗毒性55

三、寿命56

第三节 工业催化剂的再生59

一、机械强度62

第四节 工业催化剂的物理性状62

二、比表面、孔容及孔径分布64

三、形状和粒度68

四、密度70

第五节 工业催化剂的原料71

第六节 使用工业催化剂的注意事项72

一、升温与还原72

二、对装填催化剂及开停车的要求77

三、温度的控制81

第三章 工业催化剂的生产方法83

二、生产方法84

一、基本原理84

第一节 混合法84

三、影响因素86

四、优缺点89

第二节 浸渍法90

一、基本原理90

二、生产方法90

三、影响因素95

四、优缺点98

一、基本原理99

第三节 沉淀法99

二、生产方法102

三、沉淀剂的选择109

四、影响因素115

五、优缺点130

第四节 凝胶法131

一、基本原理132

二、生产方法136

三、影响因素136

第五节 熔融法140

一、基本原理140

二、生产方法141

三、影响因素142

四、优缺点146

第四章 沉淀法生产催化剂的设备147

第一节 沉淀设备147

一、沉淀设备的概述147

二、沉淀设备的组成149

三、沉淀设备的选用150

第二节 过滤设备156

一、过滤的基本概念156

二、过滤机的种类、结构及选用162

一、干燥设备176

第三节 干燥及焙烧设备176

二、焙烧设备195

第四节 粉碎及成型设备202

一、粉碎设备202

二、成型设备214

第五章 合成氨及合成甲醇催化剂225

第一节 加氢脱硫催化剂225

一、加氢脱硫催化剂的概述226

二、制造工艺233

三、加氢脱硫催化剂的寿命及发展方向237

第二节 脱硫剂239

一、脱硫剂概述240

二、脱硫反应与氧化锌脱硫剂的表面结构251

三、氧化锌脱硫剂的制造工艺253

四、国内外氧化锌脱硫剂概况255

第三节 烃类蒸汽转化催化剂256

一、烃类蒸汽转化催化剂概述257

二、烃类蒸汽转化催化剂的结炭机理258

三、烃类蒸汽转化催化剂载体的选择260

四、粘结型催化剂与烧结型催化剂的制造工艺265

五、烃类蒸汽转化反应过程的控制步骤与催化剂的表面结构272

第四节 一氧化碳中温变换催化剂273

一、中温变换催化剂概述273

二、中温变换反应与催化剂结构282

三、中温变换催化剂的制造工艺284

四、中温变换催化剂的使用要求287

第五节 一氧化碳低温变换催化剂291

一、低温变换催化剂概述293

二、低温变换铜基催化剂的性能297

三、低温变换反应动力学和催化剂表面结构303

四、低温变换催化剂的制造工艺306

第六节 甲烷化催化剂308

一、甲烷化催化剂概述309

二、甲烷化反应与催化剂的表面结构314

三、甲烷化催化剂的制造工艺318

四、甲烷化催化剂的使用要求321

第七节 氨合成催化剂325

一、氨合成催化剂概述326

二、氨合成反应与催化剂的表面结构335

三、氨合成催化剂的制造工艺337

四、氨合成催化剂的使用要求340

第八节 甲醇合成催化剂346

一、甲醇合成催化剂概述347

二、甲醇合成反应与催化剂的表面结构358

三、甲醇合成催化剂的制造工艺362

四、甲醇合成催化剂的使用要求366

第六章 工业催化剂载体370

第一节 载体与催化剂性能的关系370

一、载体的作用370

二、载体的物理性质372

三、载体的种类373

四、选择载体时必须考虑的因素375

一、混合法376

第二节 载体和催化剂活动组分的组合376

三、离子交换法377

四、沉淀法377

二、浸渍法377

五、共沉淀法378

六、喷雾法378

第三节 几种常用载体的生产方法378

一、分子筛378

二、硅胶--多孔性SiO2389

三、氧化铝397

一、比表面测定方法409

第七章 催化剂与载体的测试方法409

第一节 催化剂表面结构测试409

二、孔容积测定方法415

三、孔径分布测定方法415

第二节 合成氨与合成甲醇催化剂的活性测定417

一、加氢脱硫催化剂的活性测试418

二、脱硫剂的效能测试420

三、轻油蒸汽转化催化剂的活性测试422

四、中、低温一氧化碳变换催化剂的活性测试425

五、甲烷化催化剂的活性测试428

六、氨合成催化剂的活性测试430

七、甲醇合成催化剂的活性测试431

主要参考文献436

附录438

附表1 某些脱硫反应的平衡常数438

附表2 甲烷-蒸汽反应的气相平衡常数442

附表3 烃类蒸汽反应的平衡常数443

附表4 水煤气变换反应的气相平衡常数445

附表5 甲烷化反应的气相平衡常数448

附表6 氢氮混合气体中的平衡氨含量449

附表7 甲醇合成反应的平衡常数451

附表8 某些有机硫加氢反应的热效应及热分解温度452

附表9 甲烷分解和转化反应的热效应452

附表10 石脑油转化反应的热效应455

附表11 氨合成反应的热效应456

附表12 甲醇合成反应的热效应456

附表13 反应1～8的热效应457

附表14 反应1～8的平衡常数458

附表15 纯净气体的定压比热容459

附表16 有关物质的生成热和生成自由能459

附表17 某些物质的定压比热容和温度的关系461