催化剂成型相关设备ppt课件
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《催化剂课件》课件
课件应注重实用 性，便于学生将 所学知识应用到 实际工作中
课件评价
用户评价
课件内容丰富， 讲解清晰
课件设计美观， 易于理解
课件互动性强， 易于学习
课件实用性强， 易于应用
专家评价
课件内容丰富，知识点全面
课件设计合理，易于理解
课件互动性强，提高学习兴趣
课件实用性强，有助于提高教 学效果
社会影响
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催化剂课件
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汇报人：PPT
汇报时间：20X-XX-XX
课件介绍
课件内容
课件制作
课件使用催化剂在化学反应中的作用 催化剂的分类及应用 催化剂的发展历史 催化剂在工业生产中的重要性
习时间
使用场景
化学实验教学：帮助学生理解 化学反应原理和过程
化学课程设计：为教师提供教 学资源和参考
化学研究：为科研人员提供实 验数据和理论支持
化学竞赛：为参赛者提供理论 知识和实践操作指导
使用建议
课件内容应简洁 明了，便于学生 理解
课件应包含丰富 的实例和案例， 便于学生掌握知 识点
课件应注重互动 性，鼓励学生积 极参与
多种形式
互动性强：设 有问答、实验、 模拟等互动环 节，增强学习
效果
易于理解：采 用通俗易懂的 语言和生动的 例子，便于学
生理解
课件内容
催化剂定义
催化剂是一种能够改变化学反应速率的物质 催化剂本身在化学反应中不被消耗 催化剂可以加速化学反应的进行，提高反应效率 催化剂可以分为均相催化剂和非均相催化剂两种类型
提高公众对催化剂的认识和理 解
促进催化剂在工业、环保等领 域的应用和发展
催化剂成型相关设备.pptx
成型方法及其介绍
压片成型 – 旋转式
成型方法及其介绍
压片成型 – 旋转式
成型方法及其介绍
压片成型 – 旋转式
存到 限制!
差异因素
药品要求
成型的概念
催化剂要求
强度 Vs
重量!
成型方法及其介绍
压片成型 – 对辊式
成型方法及其介绍
压片成型 – 对辊式
挤条成型
挤条成型
加入活性炭造孔剂对氧化铝物性影响
粉体及成型助剂
• 挤条时，水分加入多少量才是合适的？
可塑形态！
水/粉比对挤出速度的影响 水/粉比对挤出强度的影响
压片机
成型机械
挤条机
捏合机
圆盘造粒机
成型机械
喷雾干燥机
成型机械
• 催化剂成型后需要对除活性外的成型效果（如强度，颗粒大小，耐
磨性能）进行评价，就需要特定的机械设备来辅助进行测定。
催化剂成型中的粉体与机械
报告内容
成型的概念 成型方式的选择 成型方法及其介绍
催化剂成型举例
成型的概念
成型的概念
成型的概念
物料混合，加水，成型
形状 强度 稳定性
成型的概念
催化剂
均相
非均相
生物酶催化
物理成型
化学成型
机械加工方式
自然成型
如：雷尼Ni
成型的概念
材料加工
无机材料 加工
非金属材料
机械加工 方式
催化剂粉体
• 必要的强度（压碎强度，
物理性能 磨损强度等）；
成型机械
• 适宜的形状（粒径大小
或分布）
物化性能 • 比表面积 • 孔径、孔容等；
扩孔剂 粘结剂
《催化剂工程》课件
总结词
催化剂工程在现代化学工业中具有重要意义，它能够降低能耗、减少废弃物排放、提高产品质量和经济效益。
详细描述
催化剂工程在现代化学工业中扮演着至关重要的角色。通过研究和开发高效的催化剂，可以降低化学反应的能耗 ，减少废弃物排放，提高产品质量和经济效益。在石油化工、制药、环保等领域，催化剂工程的应用已经取得了 显著的成果。
微乳液法
总结词
一种基于微小液滴的催化剂制备方法
详细描述
微乳液法是将两种互不相溶的溶剂在表面活 性剂的作用下形成微小液滴，并在微小液滴 中制备出催化剂的方法。该方法能够制备出 具有高比表面积、高活性的催化剂，适用于
制备纳米尺度的催化剂。
03 催化剂的表征技术
物理表征技术
扫描电子显微镜（SEM）
观察催化剂的表面形貌和微观结构。
催化剂是一种能够改变反应速率但不改变反应总吉布斯自由能的物质。它可以加速化学 反应的速率，提高产物的选择性。根据性质和用途的不同，催化剂可以分为均相催化剂 和多相催化剂。均相催化剂通常为液态或气态，与反应物处于同一相态；而多相催化剂
则由固态载体和活性组分组成，与反应物处于不同的相态。
催化剂工程的重要性
05 催化剂的未来发展
高性能催化剂的研发
总结词
随着工业生产对催化剂性能要求的不断提高，高性能 催化剂的研发成为未来的重要方向。
详细描述
高性能催化剂的研发主要集中在提高催化剂的活性、 选择性、稳定性和降低成本等方面。通过改进催化剂 的制备工艺、优化活性组分的结构、探索新型载体材 料等方法，可以进一步提高催化剂的性能。
绿色催化剂的研发
要点一
总结词
随着环保意识的日益增强，绿色催化剂的研发成为未来的 重要趋势。
催化剂工程在现代化学工业中具有重要意义，它能够降低能耗、减少废弃物排放、提高产品质量和经济效益。
详细描述
催化剂工程在现代化学工业中扮演着至关重要的角色。通过研究和开发高效的催化剂，可以降低化学反应的能耗 ，减少废弃物排放，提高产品质量和经济效益。在石油化工、制药、环保等领域，催化剂工程的应用已经取得了 显著的成果。
微乳液法
总结词
一种基于微小液滴的催化剂制备方法
详细描述
微乳液法是将两种互不相溶的溶剂在表面活 性剂的作用下形成微小液滴，并在微小液滴 中制备出催化剂的方法。该方法能够制备出 具有高比表面积、高活性的催化剂，适用于
制备纳米尺度的催化剂。
03 催化剂的表征技术
物理表征技术
扫描电子显微镜（SEM）
观察催化剂的表面形貌和微观结构。
催化剂是一种能够改变反应速率但不改变反应总吉布斯自由能的物质。它可以加速化学 反应的速率，提高产物的选择性。根据性质和用途的不同，催化剂可以分为均相催化剂 和多相催化剂。均相催化剂通常为液态或气态，与反应物处于同一相态；而多相催化剂
则由固态载体和活性组分组成，与反应物处于不同的相态。
催化剂工程的重要性
05 催化剂的未来发展
高性能催化剂的研发
总结词
随着工业生产对催化剂性能要求的不断提高，高性能 催化剂的研发成为未来的重要方向。
详细描述
高性能催化剂的研发主要集中在提高催化剂的活性、 选择性、稳定性和降低成本等方面。通过改进催化剂 的制备工艺、优化活性组分的结构、探索新型载体材 料等方法，可以进一步提高催化剂的性能。
绿色催化剂的研发
要点一
总结词
随着环保意识的日益增强，绿色催化剂的研发成为未来的 重要趋势。
催化剂成型相关设备
催化剂成型相关设备
• 催化剂成型设备概述 • 催化剂成型设备的工作原理 • 催化剂成型设备的选型与配置 • 催化剂成型设备的生产效率与经
济效益
目录
• 催化剂成型设备的常见问题与解 决方案
• 催化剂成型设备的案例分析与实 践
目录
01
催化剂成型设备概述
设备种类与功能
压片设备
用于将粉末状的催化剂 原料压制成一定形状的 片状，以便于运输和使
能力。
敏感性分析
03
对设备投资、运行成本、市场需求等因素进行敏感性分析，评
估设备的风险和不确定性。
05
催化剂成型设备的常见问题
与解决方案
设备故障诊断与排除
故障类型
设备故障可分为电气故障、机械故障和控制系统故障等，每种故 障类型都有其特定的表现和原因。
诊断方法
采用听诊法、触测法和观察法等手段，对设备进行全面检查，确定 故障部位和原因。
配置相应的辅助设备和控制系统，如 冷却系统、加热系统、电气控制系统 等。
对设备进行优化设计，提高设备的生 产效率和成型质量。
设备维护与保养
制定设备维护保养计 划，定期对设备进行 检查、清洗、润滑等 保养工作。
对设备进行定期检修 和调试，确保设备的 性能和精度。
对易损件进行定期更 换，确保设备正常运 行。
投资成本
购买催化剂成型设备所需的一次性投资，包括费用以及原材料的消耗 等。
收益与回报
设备带来的经济效益，包括提高生产效率、降低生产 成本等。
投资回报分析
投资回收期
01
设备投资回收所需的时间，即从设备购买到投资成本回收的时
间。
利润率
02
设备运行所带来的利润与投资成本的比值，反映了设备的盈利
• 催化剂成型设备概述 • 催化剂成型设备的工作原理 • 催化剂成型设备的选型与配置 • 催化剂成型设备的生产效率与经
济效益
目录
• 催化剂成型设备的常见问题与解 决方案
• 催化剂成型设备的案例分析与实 践
目录
01
催化剂成型设备概述
设备种类与功能
压片设备
用于将粉末状的催化剂 原料压制成一定形状的 片状，以便于运输和使
能力。
敏感性分析
03
对设备投资、运行成本、市场需求等因素进行敏感性分析，评
估设备的风险和不确定性。
05
催化剂成型设备的常见问题
与解决方案
设备故障诊断与排除
故障类型
设备故障可分为电气故障、机械故障和控制系统故障等，每种故 障类型都有其特定的表现和原因。
诊断方法
采用听诊法、触测法和观察法等手段，对设备进行全面检查，确定 故障部位和原因。
配置相应的辅助设备和控制系统，如 冷却系统、加热系统、电气控制系统 等。
对设备进行优化设计，提高设备的生 产效率和成型质量。
设备维护与保养
制定设备维护保养计 划，定期对设备进行 检查、清洗、润滑等 保养工作。
对设备进行定期检修 和调试，确保设备的 性能和精度。
对易损件进行定期更 换，确保设备正常运 行。
投资成本
购买催化剂成型设备所需的一次性投资，包括费用以及原材料的消耗 等。
收益与回报
设备带来的经济效益，包括提高生产效率、降低生产 成本等。
投资回报分析
投资回收期
01
设备投资回收所需的时间，即从设备购买到投资成本回收的时
间。
利润率
02
设备运行所带来的利润与投资成本的比值，反映了设备的盈利
催化剂成型相关设备
设备的重要性
提高催化剂性能
通过精确控制催化剂的形状、尺寸和结构，可以提高催化 剂的活性、选择性和稳定性，从而提高工业生产的效率和 产品质量。
降低生产成本
高效的催化剂成型设备可以降低生产过程中的能耗和原材 料消耗，从而降低生产成本。
促进工业发展
催化剂是许多工业生产中的关键原料，而催化剂成型设备 是实现高效催化剂生产的重要手段，因此其发展对于促进 相关工业领域的发展具有重要意义。
造粒设备
造粒机
用于将催化剂粉末通过粘 结剂粘结成一定大小的颗 粒，具有生产效率高、粒 度均匀等特点。
干燥机
用于去除催化剂颗粒中的 水分，保证颗粒的干燥度 和稳定性。
筛分机
用于对催化剂颗粒进行筛 分，去除不合格的颗粒， 保证颗粒的质量和粒度分 布。
喷雾干燥设备
喷雾干燥塔
用于将催化剂溶液喷成雾状，通过热空气流将水 分蒸发干燥，形成催化剂颗粒。
催化剂成型相关设备
• 催化剂成型设备概述 • 催化剂成型设备种类 • 催化剂成型设备操作与维护 • 催化剂成型设备应用与案例分析
01
催化剂成型设备概述
定义与分类
定义
催化剂成型设备是指用于将催化剂原 料加工成一定形状和大小的设备的总 称。
分类
根据成型原理和用途的不同，催化剂 成型设备可分为压片成型机、挤条成 型机、喷雾干燥机等多种类型。
设备的发展历程
初期阶段
早期的催化剂成型设备较为简单， 主要依靠手工或简单的机械装置
进行成型加工。
发展阶段
随着工业技术的不断进步，催化 剂成型设备逐渐向自动化、智能 化方向发展，成型工艺和设备结
构也得到了不断优化和完善。
现代阶段
目前，催化剂成型设备已经实现 了高度自动化和智能化，成型工 艺和设备性能得到了显著提升， 为现代工业生产提供了更加可靠
催化剂培训材料培训课件PPT工业催化剂制备与使用
– 若晶核长大速率大大超过晶核生成速率，溶液中最 初形成的晶核不是很多，较多的离子以晶核为中心， 依次排列长大而生成颗粒较大的晶型沉淀。
• 对沉淀剂选择有以下要求：
① 尽可能使用易分解并含易挥发成分的沉淀剂
– 常用的沉淀剂有：
• 碱类(NH4OH、NaOH、KOH) • 碳酸盐[(NH4)2CO4、Na2CO4、CO2] • 有机酸(乙酸、草酸)等 • 最常用的是NH4OH和(NH4)2CO4，因为铵盐在洗涤和热处
涤、干燥、粉碎和机 械成型，最后经500℃ 焙烧活化得到 γ-Al2O3。
– 该法生产设备简单、 原料易得且产品质量 稳定。
② 碱中和法
• 将铝盐溶液[Al(NO3)3、AlCl3、 Al2(SO4)3等]用氨水或其它碱 液( NaOH、KOH、NH4OH ) 中和，得到水合氧化铝：
Al3+ + OH－ ==== Al2O3·nH2O↓
易洗涤。
④ 形成沉淀物的溶解度应小些
– 沉淀反应愈完全、原料消耗愈小;
• 对于贵金属尤为重要。
⑤ 无毒
– 不应使催化剂中毒或造成环境污染。
• 对金属盐类选择有以下要求：
– 一般选用硝酸盐的形式提供金属盐，硝酸根易于洗 脱或加热时分解而无残留。
– 而氯化物或硫化物残留在催化剂中，在使用时会呈 现H2S或HCl形式释放出来，致使催化剂中毒。
1、载体选择
• 浸渍法首先要选择合适载体，根据用途可选择 – 粉末状载体 – 成型载体
• 根据反应类型特点选择不同性质的载体
– 外扩散控制
不需比表面较大的载体；
– 内扩散控制
载体孔径不宜过小；
• 阻挡反应物分子进入孔道内部；
• 生成物返回气相受阻。
• 对沉淀剂选择有以下要求：
① 尽可能使用易分解并含易挥发成分的沉淀剂
– 常用的沉淀剂有：
• 碱类(NH4OH、NaOH、KOH) • 碳酸盐[(NH4)2CO4、Na2CO4、CO2] • 有机酸(乙酸、草酸)等 • 最常用的是NH4OH和(NH4)2CO4，因为铵盐在洗涤和热处
涤、干燥、粉碎和机 械成型，最后经500℃ 焙烧活化得到 γ-Al2O3。
– 该法生产设备简单、 原料易得且产品质量 稳定。
② 碱中和法
• 将铝盐溶液[Al(NO3)3、AlCl3、 Al2(SO4)3等]用氨水或其它碱 液( NaOH、KOH、NH4OH ) 中和，得到水合氧化铝：
Al3+ + OH－ ==== Al2O3·nH2O↓
易洗涤。
④ 形成沉淀物的溶解度应小些
– 沉淀反应愈完全、原料消耗愈小;
• 对于贵金属尤为重要。
⑤ 无毒
– 不应使催化剂中毒或造成环境污染。
• 对金属盐类选择有以下要求：
– 一般选用硝酸盐的形式提供金属盐，硝酸根易于洗 脱或加热时分解而无残留。
– 而氯化物或硫化物残留在催化剂中，在使用时会呈 现H2S或HCl形式释放出来，致使催化剂中毒。
1、载体选择
• 浸渍法首先要选择合适载体，根据用途可选择 – 粉末状载体 – 成型载体
• 根据反应类型特点选择不同性质的载体
– 外扩散控制
不需比表面较大的载体；
– 内扩散控制
载体孔径不宜过小；
• 阻挡反应物分子进入孔道内部；
• 生成物返回气相受阻。
催化重整设备课件
• 连续重整工艺的主要特征是装置内设有 单独的催化剂连续再生循环回路，使积 炭催化剂连续不断地进行再生，催化剂 始终保持有较高的活性。
• 目前此类型工艺有美国UOP公司的CCR铂 重整工艺和法国IFP的连续重整工艺。
1、UOP公司的CCR Platforming工艺
催化剂依靠重力下移，输送磨损低， 产生粉尘少，占地少，但检修较费时。
1、壳体
又称反应器筒体，壁厚不超过40毫 米，用单层厚钢板卷焊而成。
2、中心管
由管、定距圆钢和外包丝网组成。 内管布满φ6－φ8mm的小孔，外层用不 锈钢丝包扎。国内将外包冲孔板代替外 包丝网，因为外包不锈钢丝网使催化剂 破碎较严重。
３、扇形筒
• 目的：使油 气在反应器 内形成径向 流动；
• 要求：均布 于反应器内 壁圆周为限。
施。
（4）麦格纳重整装置简介
• 采用多个反应器， 催化剂装量按反应 器顺序递增；
• 各反应器入口温度 不同，逐级递升；
• 循环气分两路，一 路从一反进入，另 一路三反或四反进 入。
2、连续再生式重整装置简介
第一、二、 三反应器叠在一 起，催化剂由上 而下通过，然后 至再生器再生， 油气经加热进入 第四反应器。
（4）流化床反应器的内部构件
• 为了提高气-固流化的单程转化率，一般 选用湍动床流化系统；
• 当固体物料的颗粒性质难以改变或一定 时，内部构件的结构十分重要；
• 内部构件分两类：横向构件，纵向构件。
1）横向构件
• 多孔板 最常见；开孔率为10-40%，每隔一
米左右安装一块挡板，床层建立在挡板 上，防止气泡成长，改善停留时间分布； 挡板的夹带量和泄漏量决定床层之间的 固体交换量，有助于建立全床合适的温 度梯度和浓度梯度。其流动特性表现在 气-固相在挡板床层内激烈混合，层间进 行有限交换。
• 目前此类型工艺有美国UOP公司的CCR铂 重整工艺和法国IFP的连续重整工艺。
1、UOP公司的CCR Platforming工艺
催化剂依靠重力下移，输送磨损低， 产生粉尘少，占地少，但检修较费时。
1、壳体
又称反应器筒体，壁厚不超过40毫 米，用单层厚钢板卷焊而成。
2、中心管
由管、定距圆钢和外包丝网组成。 内管布满φ6－φ8mm的小孔，外层用不 锈钢丝包扎。国内将外包冲孔板代替外 包丝网，因为外包不锈钢丝网使催化剂 破碎较严重。
３、扇形筒
• 目的：使油 气在反应器 内形成径向 流动；
• 要求：均布 于反应器内 壁圆周为限。
施。
（4）麦格纳重整装置简介
• 采用多个反应器， 催化剂装量按反应 器顺序递增；
• 各反应器入口温度 不同，逐级递升；
• 循环气分两路，一 路从一反进入，另 一路三反或四反进 入。
2、连续再生式重整装置简介
第一、二、 三反应器叠在一 起，催化剂由上 而下通过，然后 至再生器再生， 油气经加热进入 第四反应器。
（4）流化床反应器的内部构件
• 为了提高气-固流化的单程转化率，一般 选用湍动床流化系统；
• 当固体物料的颗粒性质难以改变或一定 时，内部构件的结构十分重要；
• 内部构件分两类：横向构件，纵向构件。
1）横向构件
• 多孔板 最常见；开孔率为10-40%，每隔一
米左右安装一块挡板，床层建立在挡板 上，防止气泡成长，改善停留时间分布； 挡板的夹带量和泄漏量决定床层之间的 固体交换量，有助于建立全床合适的温 度梯度和浓度梯度。其流动特性表现在 气-固相在挡板床层内激烈混合，层间进 行有限交换。
催化剂成型中的粉体与机械
粉体的化学性质对成型的影响
化学组成
01
不同化学组成的粉体在成型过程中表现出不同的反应活性，从
而影响催化剂的最终性能。
表面性质
02
粉体的表面性质决定了其与其他物质的相互作用，对催化剂的
成型和性能具有重要影响。
稳定性
03
粉体的化学稳定性对其在成型过程中的性能和最终催化剂的稳
定性都有重要影响。
粉体的粒度分布对成型的影响
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
机械搅拌在成型过程中的作用
混合粉体
通过搅拌桨或搅拌器，将不同组分的粉体均匀混合，确各组分 分布均匀。防止结块
在粉体中加入适量的液体或溶剂，通过搅拌防止粉体结块，保持 粉体的流动性。
促进化学反应
在某些情况下，搅拌可以促进粉体间的化学反应，提高催化剂的 活性。
ERA
优化粉体特性以改善成型效果
粉体粒度
选择合适粒度的粉体，可以改善催化剂的孔结构和比表面积，从而 提高催化剂的活性。
粉体形貌
优化粉体的形貌，如球形、柱形等，可以改善催化剂的机械强度和 堆积密度。
粉体表面性质
通过表面改性，调整粉体的润湿性、表面能等性质，有助于提高成型 效果和催化剂的稳定性。
优化机械参数以提高成型效率
表面形貌
粉体的表面形貌影响催化剂的活性位点数量 和反应物在催化剂表面的扩散性能。
化学组成
粉体的化学组成影响催化剂的活性、选择性 和稳定性。
机械性能
粉体的机械性能决定了催化剂的抗压强度、 耐磨性和耐冲击性。
02
粉体在催化剂成型中的作用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
催化剂成型中的粉体与机械课件
新型催化剂材料的研发
随着化学工业的发展，对催化剂的性能要求越来越高，因此需要 不断研发新型的催化剂材料。
绿色环保生产
随着环保意识的提高，绿色环保生产成为未来发展的趋势，因此需 要研发环保型的催化剂成型技术。
智能化生产
随着工业4.0的发展，智能化生产成为未来发展的趋势，因此需要 研发智能化生产的催化剂成型技术。
02
粉体材料在催化剂成型中 的应用
粉体材料的性质与制备方法
粉体材料的性质
粉体材料具有颗粒细、比表面积大、活性高等特点，在催化剂成型中具有重要的 应用价值。
粉体材料的制备方法
粉体材料的制备方法包括化学法、物理法、机械法等，不同的制备方法对粉体材 料的性质和性能有不同的影响。
粉体材料在催化剂成型中的作用
机械技术在催化剂成型中起到重要作用，包 括粉碎、混合、成型等环节，直接影响催化
剂的机械强度、一致性和生产效率。
粉体与机械技术在催化剂成型中的发展趋势
要点一
粉体技术发展趋势
要点二
机械技术发展趋势
随着粉体技术的不断进步，未来研究方向将更加重视 粉体颗粒的超细化、高均匀性、低成本化和环保化。
机械技术将朝着高效、节能、环保的方向发展，同时 更加重视智能化、自动化和可持续化。
催化剂成型中的粉体与机械 课件
目录
• 催化剂成型概述 • 粉体材料在催化剂成型中的应用 • 机械技术在催化剂成型中的应用 • 粉体与机械技术在催化剂成型中的结合应用 • 结论与展望
01
催化剂成型概述
催化剂的定义与作用
催化剂的定义
催化剂是一种能够改变化学反应速度而本身不参与反应的物 质。
催化剂的作用
实例2
某催化剂的优化过程：通过调整机械力的大 小和作用时间，成功地改变了粉体的结构和 性质，从而优化了催化剂的性能。
随着化学工业的发展，对催化剂的性能要求越来越高，因此需要 不断研发新型的催化剂材料。
绿色环保生产
随着环保意识的提高，绿色环保生产成为未来发展的趋势，因此需 要研发环保型的催化剂成型技术。
智能化生产
随着工业4.0的发展，智能化生产成为未来发展的趋势，因此需要 研发智能化生产的催化剂成型技术。
02
粉体材料在催化剂成型中 的应用
粉体材料的性质与制备方法
粉体材料的性质
粉体材料具有颗粒细、比表面积大、活性高等特点，在催化剂成型中具有重要的 应用价值。
粉体材料的制备方法
粉体材料的制备方法包括化学法、物理法、机械法等，不同的制备方法对粉体材 料的性质和性能有不同的影响。
粉体材料在催化剂成型中的作用
机械技术在催化剂成型中起到重要作用，包 括粉碎、混合、成型等环节，直接影响催化
剂的机械强度、一致性和生产效率。
粉体与机械技术在催化剂成型中的发展趋势
要点一
粉体技术发展趋势
要点二
机械技术发展趋势
随着粉体技术的不断进步，未来研究方向将更加重视 粉体颗粒的超细化、高均匀性、低成本化和环保化。
机械技术将朝着高效、节能、环保的方向发展，同时 更加重视智能化、自动化和可持续化。
催化剂成型中的粉体与机械 课件
目录
• 催化剂成型概述 • 粉体材料在催化剂成型中的应用 • 机械技术在催化剂成型中的应用 • 粉体与机械技术在催化剂成型中的结合应用 • 结论与展望
01
催化剂成型概述
催化剂的定义与作用
催化剂的定义
催化剂是一种能够改变化学反应速度而本身不参与反应的物 质。
催化剂的作用
实例2
某催化剂的优化过程：通过调整机械力的大 小和作用时间，成功地改变了粉体的结构和 性质，从而优化了催化剂的性能。
工业用催化剂的成型与活化ppt课件
• 催化剂必须有良好的流动性能 • 微球颗粒直径为20-15催化剂颗粒在液体中容易悬浮，循环流动 • 微米至毫米级的球型颗粒
• 反响器中需要一定尺寸和形状的催化剂颗粒〔球型、 条型、微球型、蜂窝型等)
• 颗粒形状影响到催化剂的活性、选择性、强度、阻力、 传热
和比外表等； • ③使微晶适当烧结，提高产品的机械强度。
复原
• 煅烧过的催化剂，相当多数以高价的氧化物形式存在，尚未具备催化活 性，必须用氢气或其他复原性物质复原成为活泼的金属或低价氧化物。
• 催化剂的复原通常在反响器内进展，有的催化剂要求在专用设备内预先 复原，并轻度钝化以便保存。这类预复原催化剂，使用时稍加活化，就 能投入生产。
• •塑粉性末好细的，物粘结料剂〔量铝多胶，等易挤〕条，成或型粉状物加了粘结剂后可挤条 • 成但型粘结剂量多，枯燥后收缩，形状难保持
• 强度低〔可烧结性强〕
原料 粉末
挤条 模具
催化剂的成型——喷雾工艺
• 用雾化器将溶液分散为雾状液滴，在热风中枯燥而获 • 得颗微粒球直型径催、粒化度剂分布好调(选不同雾化器)
• 机械强度不高，外表粗糙
在催化剂制备过程中，成型或枯燥后的产物，通常还是以氢氧 化物、氧化物、硝酸盐、碳酸盐或铵盐等形式存在，既不是催化剂所 需要的化学状态，也尚未具备较为适宜的物理构造，对反响不能起催 化作用，处在钝化状态。
• 当把它们进一步煅烧分解或脱水、复原、氧化、硫化、羟基化，使之具备一定性质和数量 的活性中心后，便转变为活泼态催化剂。这类处理过程称为催化剂的活化。
Thank you !
喷雾成型和油柱成型所得的产品，形状规那么，外 表光滑，机械强度良好。
催化剂的成型——滚球工艺(转动成型)
• •粉末适细用，于成型球后型机催 械强化度剂高的，但成成型球困难
• 反响器中需要一定尺寸和形状的催化剂颗粒〔球型、 条型、微球型、蜂窝型等)
• 颗粒形状影响到催化剂的活性、选择性、强度、阻力、 传热
和比外表等； • ③使微晶适当烧结，提高产品的机械强度。
复原
• 煅烧过的催化剂，相当多数以高价的氧化物形式存在，尚未具备催化活 性，必须用氢气或其他复原性物质复原成为活泼的金属或低价氧化物。
• 催化剂的复原通常在反响器内进展，有的催化剂要求在专用设备内预先 复原，并轻度钝化以便保存。这类预复原催化剂，使用时稍加活化，就 能投入生产。
• •塑粉性末好细的，物粘结料剂〔量铝多胶，等易挤〕条，成或型粉状物加了粘结剂后可挤条 • 成但型粘结剂量多，枯燥后收缩，形状难保持
• 强度低〔可烧结性强〕
原料 粉末
挤条 模具
催化剂的成型——喷雾工艺
• 用雾化器将溶液分散为雾状液滴，在热风中枯燥而获 • 得颗微粒球直型径催、粒化度剂分布好调(选不同雾化器)
• 机械强度不高，外表粗糙
在催化剂制备过程中，成型或枯燥后的产物，通常还是以氢氧 化物、氧化物、硝酸盐、碳酸盐或铵盐等形式存在，既不是催化剂所 需要的化学状态，也尚未具备较为适宜的物理构造，对反响不能起催 化作用，处在钝化状态。
• 当把它们进一步煅烧分解或脱水、复原、氧化、硫化、羟基化，使之具备一定性质和数量 的活性中心后，便转变为活泼态催化剂。这类处理过程称为催化剂的活化。
Thank you !
喷雾成型和油柱成型所得的产品，形状规那么，外 表光滑，机械强度良好。
催化剂的成型——滚球工艺(转动成型)
• •粉末适细用，于成型球后型机催 械强化度剂高的，但成成型球困难
催化剂成型相关设备共44页
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
催化剂成型相关设备
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
END
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
催化剂成型相关设备
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
END
催化过程设备演示课件
4
——气态物料
进入催化反应器的气体为克服阻力，需先经压缩。压缩前需 先除去其中悬浮状的固态杂质，常采用气体过滤器，如苯酐生产 中作为净化空气用的滤布过滤器见图5-2。
5
压缩后的气体中会夹带少量的油质，需净化除去，用除油器 除去，见图5－3，油滴在铁皮上沉积下来，流至器底。
6
液体汽化和气体混合物的制备可按不同方法和在 各种不同构造的设备中进行，工业上常采用的两种 方法是：
15
一. 催化反应器分类
? 如果颗粒固定在位置上成为密相固定床，则为 固定
√ 床反应器。
? 如果颗粒堆积在缓慢移动的密相床中．排出结垢的 颗粒并加入新鲜的颗粒，则为 移动床反应器。
? 如果催化剂颗粒被向上流动的气体托住如流化床那 样，则为 流化床反应器。
? 如果催化剂颗粒悬浮在液体中，则为 悬浮床反应器 。
恒容过程
Vc
?
Vc ,n
?t
? 273 273
?1 ? p
10 5
m3
/
s
[教材错误！ ]
Vc
?
Vc,n
t ?
? 273 273
1 ??
p
105
m3
/
s
变容过程
Vc
?
Vc , n
?t
? 273 273
??
p
? 105
m3
/
s
式中 φ体积换算系数
27
1．反应所需接触时间 τ的计算：
?
?
273 ? vVa p
? Vc,n t ? 273 ??
? 10 ? 5
14
? 气固相催化反应通常是在高温下进行（如 250 — 600℃），所以须采用能保证达到高温的热源、如 导热油、融盐、烟气等。压力可影响化学平衡进行 的方向、过程进行的速度和设备的生产能力。
——气态物料
进入催化反应器的气体为克服阻力，需先经压缩。压缩前需 先除去其中悬浮状的固态杂质，常采用气体过滤器，如苯酐生产 中作为净化空气用的滤布过滤器见图5-2。
5
压缩后的气体中会夹带少量的油质，需净化除去，用除油器 除去，见图5－3，油滴在铁皮上沉积下来，流至器底。
6
液体汽化和气体混合物的制备可按不同方法和在 各种不同构造的设备中进行，工业上常采用的两种 方法是：
15
一. 催化反应器分类
? 如果颗粒固定在位置上成为密相固定床，则为 固定
√ 床反应器。
? 如果颗粒堆积在缓慢移动的密相床中．排出结垢的 颗粒并加入新鲜的颗粒，则为 移动床反应器。
? 如果催化剂颗粒被向上流动的气体托住如流化床那 样，则为 流化床反应器。
? 如果催化剂颗粒悬浮在液体中，则为 悬浮床反应器 。
恒容过程
Vc
?
Vc ,n
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10 5
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[教材错误！ ]
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变容过程
Vc
?
Vc , n
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式中 φ体积换算系数
27
1．反应所需接触时间 τ的计算：
?
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273 ? vVa p
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? 10 ? 5
14
? 气固相催化反应通常是在高温下进行（如 250 — 600℃），所以须采用能保证达到高温的热源、如 导热油、融盐、烟气等。压力可影响化学平衡进行 的方向、过程进行的速度和设备的生产能力。
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粉体及成型助剂
• 挤条时，水分加入多少量才是合适的？
可塑形态！
水/粉比对挤出速度的影响 水/粉比对挤出强度的影响
ppt课件.
32
压片机
成型机械
挤条机
捏合机
ppt课件.
圆盘造粒机
33
成型机械
喷雾干燥机
ppt课件.
34
成型机械
• 催化剂成型后需要对除活性外的成型效果（如强度，颗粒大小，耐
磨性能）进行评价，就需要特定的机械设备来辅助进行测定。
出。
常用成型润滑剂
ppt课件.
30
粉体及成型助剂
常用造孔剂有：活性炭，石墨，聚乙二醇，聚环氧乙烷， 阿拉伯树胶粉，甲基纤维素，聚乙烯醇，干淀粉，石蜡， 糊精，甘油，羟甲基纤维素，硬酯酸，田菁粉，聚丙烯酰 胺，表面活性剂，松香皂（松香，明胶，纯碱）等。
加入ppt课活件.性炭造孔剂对氧化铝物性影3响1
薄膜胶粘剂
水 水玻璃 合成树脂，动物胶 硝酸、醋酸、柠檬酸
淀粉 皂土 糊精 糖蜜
ppt课件.
化学胶粘剂
Ca(OH)2＋CO2 Ca(OH)2 ＋糖蜜 MgO ＋MgCl2 水玻璃＋CaCl2
水玻璃＋CO2 铝溶胶 硅溶胶
37
常用成型润滑剂
液体润滑剂 水
润滑油 甘油 可溶相油和水 硅树脂 聚丙烯酰胺
成型方法及其介绍
ppt课件.
19
压片成型 – 旋转 式
成型方法及其介绍
ppt课件.
20
压片成型 – 旋转 式
成型方法及其介绍
ppt课件.
21
压片成型 – 旋转 式
成型方法及其介绍
存在的问题
强度分 布过广!
形状受到 限制!
ppt课件.
22
差异因素
药品要求
成型的概念
催化剂要求
强度 Vs
重量!
ppt课件.
催化剂成型中的粉体与机械
ppt课件.
1
报告内容
成型的概念 成型方式的选择 成型方法及其介绍
催化剂成型举例
ppt课件.
2
成型的概念
ppt课件.
3
成型的概念
ppt课件.
4
成型的概念
物料混合，加水，成型
形状 强度 稳定性
ppt课件.
5
成型的概念
催化剂
均相
非均相
生物酶催化
物理成型
化学成型
机械加工方式
23
压片成型 – 对辊 式
成型方法及其介绍
ppt课件.
24
压片成型 – 对辊 式
成型方法及其介绍
ppt课件.
25
挤条成型
ppt课件.
26
挤条成型
成型方法及其介绍
ppt课件.
27
粉体及成型助剂
常用成型粘结剂
一般0.5 ~ 2%用量， 但颗粒越 细，用量 越多，最 高可达 20%
主要用于压缩成型和挤出成型，用量约2~1p0pt%课件.
ppt课件.
42
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
• 直径 20~150μm
流化 床
悬浮 床
• 微米级至 毫米级微 球颗粒
ppt课件.
15
成型方式的选择
催化剂成型常用方法
压缩成型法 挤出成型法 滚动成型法
喷雾成型
油中成型 喷动成型 蜂窝状催化剂成型
ppt课件.
16
成型方法及其介绍
ppt课件.
17
压片成型
ppt课件.
18
压片成型 – 旋转 式
催化剂颗粒强度测定仪
分样筛
ppt课件.
流化床催化剂 磨损指数测定仪
35
催化剂成型举例
催化剂 + SiO2 + 阿拉伯树胶粉混合
+硅溶胶
捏合机捏合30min
转移
71N/cm
挤条机挤条
室温晾干
切粒整形
筛分
焙烧
93N/cm
强度测定
ppt课件.
36
• 成型用的胶贴剂和润滑剂
胶粘剂的分类与举例
基本胶粘剂
沥青 水泥 棕榈蜡 石蜡 粘土 干淀粉 树脂 聚乙烯醇
固体润滑剂 滑石粉 石墨 硬脂酸
硬脂酸镁或其他硬脂酸盐 二硫化钼 石蜡
ppt课件.
38
书籍推荐
1、《催化剂成型》，朱洪法编 2、《催化剂生产—实验室和工业生产》 3、《陶瓷工艺学》，陆小荣主编 4、《陶瓷添加剂应用技术》，俞康泰编
ppt课件.
39
成型的概念
ppt课件.
40
Q&A？
ppt课件.
41
或分布）
物化性能 • 比表面积 • 孔径、孔容等；
扩孔剂 粘结剂
助挤剂、润滑剂、个人因基本性质
成型方式的选择
形状
堆积密度 力化学性
粉体 基本性质
粒度及粒 度分布
。。。
附着性
ppt课件.
14
成型方式的选择
• 强度、粒 度允许范 围较大
固定 床
移动 床
• 强度要求 高，粒度 3~4mm
镍催化剂
ppt课件油. 田气蒸汽转化制氢催化10剂
成型催化剂的不同形状
ppt课件.
11
成型方式的选择
ppt课件.
12
成型方式的选择
催化剂成型涉及的因素
本征性能 • 活性高，选择性好； • 活性稳定，寿命长；
催化剂粉体
• 必要的强度（压碎强度，
物理性能 磨损强度等）；
成型机械
• 适宜的形状（粒径大小
拟薄水铝石 + 酸
28
粉体及成型助剂
• 在以拟薄水铝石为粘结剂时，通常加入少量胶溶剂以使生成假铝溶
胶，将物料粘结起来。
胶溶剂类型对成型产品物性的影响
ppt课件.
29
粉体及成型助剂
• 压片成型时为使粉体层所受压力易于得到转移脱模而加入少量润滑
剂；挤条时，润滑剂用作助挤剂，避免物料“抱杆”而实现连续挤
自然成型
如：雷尼Ni
ppt课件.
6
成型的概念
材料加工
无机材料 加工
非金属材料
机械加工 方式
ppt课件.
7
成型的概念
考虑因素
反应器要求
催化剂性能
工业应用 与理想妥 协的结果！
ppt课件.
8
成型催化剂的不同形状
异形 三叶草
ppt课件.
球形
五齿球
9
成型催化剂的不同形状
有机废气净化催化剂
炼厂气加氢脱硫催化剂