化學(xué)反應(yīng)工程教案10(化工13)-胡江良

1、1化學(xué)反應(yīng)工程課程教案課次10課時2課型（請打√）理論課√討論課□實(shí)驗(yàn)課□習(xí)題課□其他□授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第4章氣固相催化反應(yīng)本征動力學(xué)4.1氣固相催化過程4.2固體催化劑教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：：1.理解催化過程及特征；2.掌握非均相催化過程七個步驟；3.掌握催化劑的組成、制備；教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：非均相催化過程。難點(diǎn)：催化劑的組成。教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段4.1氣固相催化過程只有平衡常數(shù)很大而反應(yīng)速

2、率較小的過程，催化劑才能充分發(fā)揮作用。4.1.1催化過程及特征例子：AB?RS吸附：A??A?B??B?表面反應(yīng)：A?＋B??R?S?脫附：R??R?S??S?催化劑（?）作用：參與反應(yīng)（改變反應(yīng)歷程），但其質(zhì)和量在反應(yīng)前后維持不變催化定義：這種物質(zhì)的加入改變了原化學(xué)反應(yīng)的歷程，盡管它參與了反應(yīng)，但其質(zhì)和量在反應(yīng)前后維持不變，因此被稱為催化劑。有催化劑存講解3※3吸附：反應(yīng)組分在催化劑活性中心上吸附※4表面化學(xué)反應(yīng)：在催化劑表面進(jìn)行化學(xué)

3、反應(yīng)※5脫附：反應(yīng)產(chǎn)物在催化劑表面解吸※6內(nèi)擴(kuò)散：反應(yīng)產(chǎn)物由催化劑內(nèi)表面?催化劑外表面※7外擴(kuò)散：反應(yīng)產(chǎn)物由催化劑外表面?物流主體氣固相催化反應(yīng)的7個步驟、3個過程※17為外擴(kuò)散過程；※26為內(nèi)擴(kuò)散過程※345為化學(xué)動力學(xué)過程※控制步驟的速率決定了整個宏觀反應(yīng)的速率4.2固體催化劑4.2.1催化劑的組成和組分選擇催化劑的組成和組分選擇1工業(yè)對催化劑的基本要求良好的催化活性（尤指低溫活性）良好的選擇性較長的實(shí)用壽命適宜的物理織構(gòu)結(jié)構(gòu)（Sg

4、、Vg、孔徑分布、活性組分分布、形狀、尺寸）較強(qiáng)的抗毒能力較高的機(jī)械強(qiáng)度（不易磨損破碎）2固體催化劑的組成固體催化劑由三部分組成，活性組分、助劑和載體；三者不能截然分開1）活性組分金屬催化劑：Pd、Ag、Fe、Cu等（加氫、脫氫、裂解（少量用于氧化））半導(dǎo)體催化劑：金屬氧化物、硫化物等（氧化、還原、脫氫、環(huán)化、脫硫（少量用于加氫））絕緣體催化劑：IIIA、IVA、VA族金屬或非金屬氧化物、鹵化物等酸、堿催化劑：脫水、異構(gòu)化、聚合、烷基化