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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 催化反应 » 【讨论】做过催化动力学或比较了解的大侠进来
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hzblycfe

木虫 (正式写手)

[交流] 【讨论】做过催化动力学或比较了解的大侠进来已有2人参与

我最近在做一个加氢的动力学，我用的是负载型催化剂。
一般来说，研究这个催化剂的本征动力学就要先去除反应的传质上的因素，
所以，我做了一系列的不同 的搅拌速度对反应的速度的影响。基本确定了能去除外扩散因素。  然后再去除内扩散因素时，想其他文献中介绍的一样，在前面确定的能去除外扩散因素的基础上（即搅拌速度）减小催化剂的颗粒大小，但是我发现随着颗粒的减小，反应的速度却是变慢了（这个现象不是偶然的，我做过多次，情况都是这样），我看的动力学的书以及上文献上基本的都是随着颗粒减小而反应速度增大的，我觉得好奇怪，不知道怎么去除这个传质的内扩散的影响了。
          请教大家一起来讨论下
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1楼2009-07-17 13:50:31
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uffss2000

至尊木虫 (著名写手)

杰瑞哥

请赐教

★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
引用回帖:
Originally posted by 172zyp at 2011-03-15 14:35:43:
楼主，您好！最近我在做动力学消除内外扩散的时候，也碰到了你所提到的问题，我是金属氧化物催化剂，研细后直接筛分的，不知道楼主是怎么解决这个问题的，请赐教！谢谢啊~~

您好！我也是动力学的，用的是负载型的商业催化剂，粒径3-5mm 准备研细过筛，来排除内扩散，研细的催化剂分为两部分--活性成分和载体，我做的是微反，那么可能存在一个问题：如何确保我每次装填的“ 催化剂活性成分与载体的比例” 一致？我的意思是 万一我某次取的催化剂 完全是活性成分或完全是载体 怎么办？请赐教……！
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这个世界只在乎你是否在到达了一定的高度，而不在乎你是踩在巨人的肩膀上上去的，还是踩在垃圾上上去的。
6楼2011-04-15 12:47:05
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zyh116

金虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★
ratio(金币+2,VIP+0):谢谢应助，欢迎常来！！ 7-17 15:45
hzblycfe(金币+4,VIP+0):谢谢，请您继续给些意见啊 7-17 21:22
如果排除外扩散的影响，大颗粒催化剂活性高于小颗粒催化剂活性，那你要考虑是不是小颗粒催化剂上的活性组分更容易流失，因为你是负载的催化剂，大颗粒催化剂表面活性组分直接接触搅拌情况下的反应介质的比例要比小颗粒的小，所以小颗粒催化剂表面的活性组分脱落流失的几率更大一些。所以尽量增加催化剂的耐磨损强度，或者换成固定床反应器，但是你的反应介质是液体，或者降低搅拌速度试试看小颗粒的催化剂活性降低的幅度是不是小一些。
另外，你的小颗粒催化剂是直接拿尺寸小的载体直接制备的？还是用大颗粒催化剂粉碎的？建议用前者。
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2楼2009-07-17 14:36:48
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hzblycfe

木虫 (正式写手)

回楼上的，谢谢指导啊！！感激

我用的是尺寸小的载体直接制备的，，还有在反应中，我发现小颗粒的催化剂在较低的搅拌速度下反而活性会相对较大（但是相对于大颗粒的还是要差些），这些现象比较奇怪的。 我认为催化剂颗粒的大小和所需能排除外扩散的转速也是不同的。也就是说这两种扩散之间对于我做的催化剂来说他们的相互独立性不强，反而相互影响非常大。 还有就是，因为在整个催化反应过程中，前80%的原料转化的速率基本是差不多的，所以是不是可以认为不是脱落的原因能？
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3楼2009-07-17 21:22:13
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zyh116

金虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
催化大师(金币+5,VIP+0):谢谢指点，欢迎常来催化版讨论！ 7-17 22:20
hzblycfe(金币+4,VIP+0):谢谢您这么大篇幅的讨论，谢谢 7-18 11:26
我没做过催化动力学实验，只能试着帮你分析一下。
小颗粒的催化剂相对大颗粒的比表面大一些，当然，对于多孔性的载体，影响比表面的主要还是孔结构，但是小颗粒表面暴漏出的活性组分比例（注意是比例，不是绝对量）还是要大一些，内扩散按理说要容易一些，传质阻力要小一些，但是另一方面催化剂脱落的几率，失活的几率也要大一些（对于加氢反应，造成失活的原因除了活性组分脱落，还有中毒，被氧化等，这你也要考虑），具体哪个影响大，要看你的反应物是什么，催化剂是什么，反应介质是什么，介质粘度大不大等。
对于同样颗粒大小，搅拌速度太大会影响反应物在催化剂表面的吸附和脱附（你另一个帖子提到的），那么反过来说，对于小颗粒，那么最佳搅拌速度就会比大颗粒要小一点，这从你的实验结果也验证了，搅拌速度降低，小颗粒的活性反而较高。所以对小颗粒的催化剂，需要调整搅拌速度。
作动力学，一般用微型固定床，如果采用浆态床，体积要很小（几毫升到几十毫升体积），这样外扩散的影响会小一些，你的浆态床体积是多大？
前80%转化的速率一致，后面有差别，除了考虑脱落之外，还要考虑小颗粒容易失活，我上面提到的，小颗粒表面暴漏的活性组分比例更大，那内扩散小的同时，失活的几率也增大了，你可以考虑引起失活的原因，氧化？中毒？
说了这么多，我自己都被绕糊涂了，呵呵，不知道你看懂了么，全当讨论，仅供你参考。
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4楼2009-07-17 22:00:54
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