工业催化与煤化工ppt课件

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第一章工业催化剂概述 PPT

第一章工业催化剂概述 PPT
1746年J、Roebuck 铅室法制硫 酸 第,一用个N现O2代作工气业相催催化化过剂程,实。现了
1811年,俄国科学家从科学意义 上最先发现了催化作用,热得淀 粉水溶液中添加盐酸时促进淀粉 水解生成糖。
萌芽时期
1835年,Berzelius首先提 出“催化作用”
1875年耶可布(Cjacob) 建立了以Pt为催化剂得 接触法生产硫酸得工业 方法,就是化学工业得重 要进步。
J、J、 Berzeli
奠基时期
1907年油脂加氢生产硬化油,为近代有机工业 得先河。 (法国Scbatier 1912年获诺贝尔化 学奖 )
1904开始德国化学家Haber研究合成氨催化 剂,(1918年获诺贝尔化学奖)
大发展时期
1929年由法国E、J、Houdry开发流化床催 化裂化工艺(FCC)
非催化: A+B→AB
催化剂C: A+C→AC
AC+B→AB+C
A+B→AB
合成氨: N2+H2→NH3 Fe催化剂:N2+*→2N*
NH*+H*→NH2*
H2+* → 2H * N*+H*→NH* NH2*+H*→NH3+*
在500℃时,合成氨E非催= 334、6KJ/mol,E催=70 KJ/mol
催化剂与催化作用
催化循环
AB
P
separation
catalyst
bonding
AB
catalyst
P
catalyst
reaction
Ethylene Hydrogenation
Ni
C2H4 + H2 C2H6

工业催化原理PPT

工业催化原理PPT

1.2.1催化反应分类
按催化反应系统物相的均一性进行分类
均相催化反应
非均相(又称多 相)催化反应
酶催化反应
均相催化反应是指 反应物和催化剂居 于同一相态中的反 应。
非均相催化反应是 指反应物和催化剂 居于不同相态的反 应。
酶催化反应同时 具有均相和非均 相反应的性质。
1.2.1催化反应分类
按反应类型进行分类
表1-3 催化剂对可能进行的特定反应的选择催化作
反应类用型
常用催化剂
加氢 脱氢 氧化
羰基化
聚合 卤化 裂解 水合 烷基化,异构化
Ni,Pt,Pd,Cu,NiO,MoS2,WS2,Co(CN)63Cr2O3,Fe2O3,ZnO,Ni,Pd,Pt V2O3,MoO3,CuO,Co3O4,Ag,Pd,Pt,PdCl2 Co2(CO)8,Ni(CO)4,Fe(CO)3,PdCl(Pph3)3*,RhCl2(CO)Pp
问题2:请同学们举二个以上的实例?
1.1.4催化剂对加速化学反应具有选择性
表1-2 催化剂对可能进行的特定反应的选择催化作 用
反应物 催化剂及反应条件
Rh/Pt/SiO2,573K,7×105Pa
CO+H
2
Cu-Zn-O,Zn-Cr-O,573K, 1.0133×107~ 2.0266×107Pa
1.1.2催化作用不能改变化学平衡
问题1:实际工业上催化正反应、逆反应 时为什么往往选用不同的催化剂?
❖ 第一,对某一催化反应进行正反应和进行逆反应的操 作条件(温度、压力、进料组成)往往会有很大差别, 这对催化剂可能会产生一些影响。
❖ 第二,对正反应或逆反应在进行中所引起的副反应也 是值得注意的,因为这些副反应会引起催化剂性能变 化。

《工业催化精品课件》催化三.四

《工业催化精品课件》催化三.四

指催化剂能够加速化学反应的能力,通常用催化活度表示。
指催化剂在反应中能够促进特定化学反应的进行,而不影响其 他反应的能力。
指催化剂在反应条件下能够保持活性、稳定性的能力,包括热 稳定性、化学稳定性和机械稳定性等。
指催化剂的制备方法和原料是否易于获取,以及生产成本的高 低。
催化剂的制备方法
01
物理混合法
选择合适的催化剂
根据不同的工业催化过程,选择具有高活性、 高选择性、长寿命的催化剂。
优化反应条件
通过调整温度、压力、空速等反应条件,提 高工业催化过程的效率和产物质量。
改进工艺流程
通过对工业催化过程的工艺流程进行改进, 降低能耗和物耗,提高生产效率。
加强催化剂再生与循环利用
对失效的催化剂进行再生或循环利用,降低 生产成本并减少环境污染。
工业催化精品课件:催化三.四
目录
• 工业催化的定义与重要性 • 催化反应的原理与类型 • 催化剂的种类与特性 • 工业催化过程与设备 • 工业催化的未来发展与挑战
01
工业催化的定义与重要性
工业催化的定义
工业催化是指通过催化剂的作 用,加快化学反应速率,促进 物质转化的过程。
催化剂是一种能够改变化学反 应速率但不改变反应总热力学 平衡的物质。
在催化剂的作用下,重质烃类在高温下 发生裂解反应,生成轻质油品和裂化气。
烷基化
在催化剂的作用下,烷烃与烯烃发生 反应,生成异构烷烃和烷基化油。
催化重整
在催化剂的作用下,将低辛烷值的直 馏汽油转化为高辛烷值的汽油和苯、 甲苯等芳烃。
合成氨
在催化剂的作用下,氮气和氢气反应 生成氨。
工业催化设备
固定床反应器
工业催化过程通常涉及化工、 石油、环保等领域,是实现物 质转化和利用的重要手段。

煤化工产业知识(PPT课件)

煤化工产业知识(PPT课件)
结合,形成煤炭—能源化工一体化的新兴产业。
➢高新技术及优化集成。根据煤种、煤质特点及目标产品不同,采用不同煤转化高
新技术,并在能源梯级利用、产品结构方面对不同工艺优化集成,提高整体经济效益 。同时, 新型煤化工可以通过信息技术的广泛利用,推动现代煤化工技术在高起点上迅速发展和产业化
建设。
➢建设大型企业和产业基地。以建设大型企业为主,在建设大型企业的基础上,
2
煤的转化形式
46%用于火力发电;17%用于炼焦; 13%建材工业;5%化学工业; 余为供热等其他用煤。
3
煤化工发展必要性
煤化工:是以煤为原料经过化学加工 ,使煤转化为气体、液体和固体燃料及 化学品的过程。
煤化工:包括煤的干馏、煤的气 化、煤的液化、煤制化学品及其它煤 加工制品。
4
煤化工发展必要性
7
煤焦化产品链
煤炭
焦炭
粗苯 精制
回收苯
煤焦化
煤焦油 加工
焦炉气
焦炉气
冶金工业 苯类产品
电石
乙炔
PVC
酚油、洗油 萘油、蒽油、沥青
ห้องสมุดไป่ตู้
燃料油
酚萘等 化学品
甲醇
民用燃料
8
焦炉煤气组成
焦炉煤气的主要组成:氢气、甲烷、一氧化碳。 焦炉煤气的特性:易燃、易爆、有毒气体。
焦炉煤气中毒机理: 是一氧化碳与血红蛋白的亲合力比氧与血红
传统煤化工:以焦化、焦油加工、焦炭造气、块 煤造气、型煤造气为主要方式。
新型煤化工:以高效煤气化、煤炭液化、煤制甲 醇等碳一化工;煤电化多联产、煤 制取石油化工产品为标志。
1、产品-以洁净能源和可替代石油化工产品为主 2、产业规模-建设大型联产企业和产业基地 3、技术系统-采用高新技术并优化集成 4、煤炭资源的有效、合理利用 5、清洁生产与环境友好 6、经济最优化

工业催化PPT教学课件

工业催化PPT教学课件

我国化学工程与技术学科的发展中 里程碑
• 1935年8月我国化工的先驱吴蕴初先 生建成上海天利氮气厂生产出液氨, 吴先生还创办了天厨味精厂(1923)、 天原电化厂(1929)和天盛陶器厂 (1934),以及范旭东在天津创办的 永利碱厂,这些化工原料的生产推动 了我国化学工业的发展
• 合成氨工业的巨大成功推动了化学工 业迅速发展,也带动了一系列化学工 程基础理论工作,如化工热力学、化 学工艺学、工业催化等。氨合成催化 剂的研究与改进已经尝试10万多个配 方,至今仍是催化界研究的方向
本课程基本内容催化材料催化材料aaddbbccee催化剂制备与表征技术各类催化剂及其催化作用工业催化剂发展简史催化作用基本原理催化反应催化反应动力学动力学能源环境催化催化新材料催化新技术第一章绪论第二章催化作用与催化剂第三章吸附作用与多相催化第四章各类催化剂及其催化作用第五章环境保护催化与环境友好催化第六章未来能源和燃料工业用催化技术第七章新材料合成用催化技术和具有突异催化性能的新材料第八章生物催化技术第九章工业催化剂的制备与使用第十章工业催化剂的设计第十一章工业催化剂的评价与宏观物性的测试第十二章催化剂表征的现代物理方法简介本课程基本内容教材
.
4
第一章 绪论
课程的主要任务 工业催化的发展简史 催化发展新领域 当前催化科学研究的重要方向
.
5
绪论
• 本课程的主要任务
掌握催化作用的基本规律,了解催化过程的化学 本质和熟悉工业催化技术的基本要求和特征,并能够 将新型催化剂开发原理运用到资源的化工利用、化学 制药、环境保护、生物工程技术、新材料和新能源等
②筛选出具有工业价值的熔铁催化剂。Karlsruhe大学当时宣布的催 化剂为锇(Os)和铀(U),既昂贵又不好操作。Haber的同事Mittasch经 过2500多种配方、6500多个实验筛选出高活性、高稳定性和长寿命的合成 氨熔铁催化剂(主要为Fe-Al-K多组元成分)。

工业催化ppt课件

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新能源开发
用于生产太阳能电池、燃料电 池等新能源材料。
制药行业
用于合成药物、生物催化剂等 生物医药产品的生产。
02
工业催化原理与技术
催化反应原理
催化反应定义
在催化剂的作用下,反应物之间 发生化学反应并生成产物的过程

催化反应特点
反应速率快、选择性高、能耗低、 副产物少。
催化反应机理
了解催化反应过程中,反应物如何 通过催化剂表面的吸附、活化、反 应和脱附等步骤转化为产物。
对设计的催化反应流程进行技术经济评估 ,确保其在工业生产中的可行性和经济效 益。
工业催化设备及其选型
确定设备参数
根据工艺要求和设备类型,确定设备的主 体尺寸、材质、压力、温度等参数,以确
保设备的性能和安全性。
A 确定设备类型
根据催化反应的类型和规模,选择 适合的工业催化设备,如固定床反 应器、流化床反应器、搅拌釜等。
工业催化实验方法与操作规程
实验方法选择
根据实验目的和要求,选择合适 的实验方法和操作规程,确保实 验结果的准确性和可靠性。
实验操作流程
按照实验步骤和要求进行操作, 注意实验细节和注意事项,避免 实验误差和安全事故。
数据处理与分析
对实验数据进行处理、分析和解 释,得出实验结论,为实际工业 生产提供指导和参考。
提高工业催化效率的途径与方法
优化催化剂设计
通过改进催化剂的组成和结构,提高其活性和选 择性,从而提高催化效率。
强化反应条件
优化反应温度、压力、浓度等条件,以降低能耗 和提高产物收率。
过程集成与优化
通过集成和优化催化反应过程,实现能源的高效 利用和废物的减量化。
THANKS
感谢观看

工业催化催化剂课件

工业催化催化剂课件
制造过程的考量
催化剂的制造过程应尽量简单、经济、环保,且应考虑到大规模生产的需求。设计的催化剂应易于制造 、安装和维护,同时应尽量减少对环境的影响。
催化剂制备的主要流程
配料制备
物理化学处理
性能测试与优化
配料制备是催化剂制备的第一 步,主要包括选择和制备催化 剂的活性成分,以及确定各成 分的比例。此外,还需考虑助 剂和载体的选择与制备。
在配料制备完成后,需要对催 化剂进行物理化学处理,包括 干燥、焙烧、还原等步骤,以 调整其物理化学性质,如比表 面积、孔结构等。
在制备完成后,需要对催化剂 进行性能测试,包括活性测试 、选择性测试等,以评估其对 于特定反应的性能。根据测试 结果,可以对催化剂进行进一 步优化或调整。
催化剂制备的优化方法
01

02
03
提高生产效率
通过使用催化剂,化学反 应可以在更短的时间内完 成,从而提高生产效率。
降低能耗
催化剂可以降低化学反应 的活化能,使得反应可以 在较低的温度和压力下进 行,从而降低能耗。
提高产品质量
通过使用催化剂,可以控 制化学反应的产物分布, 从而提高产品的质量和纯 度。
工业催化催化剂的历史与发展
纳米结构催化剂
研究纳米结构对催化剂性能的影响,开发出 具有高活性和高稳定性的纳米催化剂。
金属有机骨架(MOFs)催 化剂
利用MOFs材料的可调性和多孔性,制备出高效、 稳定的MOFs催化剂。
生物催化剂
利用生物资源,探索生物催化剂在工业催化 领域的应用潜力。
催化剂性能的提升
活性提升
01
通过优化催化剂的组成和结构,提高催化剂的活性和
02
CATALOGUE
工业催化催化剂的设计与制备

工业催化PPT教学课件

工业催化PPT教学课件

总成绩=期末考试成绩(50%)+平时成绩(20%)+论文(30%)
论文是一篇关于“催化在各自领域中的研究与应用现状”的综述性文章。
.
3
参考书目
(1)工业催化基础 —赵光 编 哈尔滨工程大学出版社 1999年 (2)应用催化基础 —吴越著 化学工业出版社 2008年 (3)Heterogeneous Catalysis In Industrial Practice Second Edition---Charles N. Satterfield, McGraw-Hill, Inc.(实用多相催化) (4)Heterogeneous Catalysis Principles and Applications-----G.C. Bond, Oxford Science publications
经过一段时间的沉寂,化学 工业从“重视产量”转向 “重视功能化”发展,将过去
大宗化学品生产过程中累积的技术与经验转 向应用和高性能的精细化工方向发展,很快 使化学工业出现了转机。
此阶段催化技术配合化学工 业出现了“择形催化”、 “手性催化”、环境友好的 “固体酸催化”等,以及用 于具有监控能力的“传感器 催化技术”、防治汽车污染 的“三效催化技术”等。
H2、 甲醇、. 二甲醚、 FT合成
硫制
聚烯烃 芳烃
1973年 金属有机 催化
12
化学工业的发展与催化剂的应用是密不可分的。
20世纪 30年代以前
20世纪 30~80年代
20世纪 80~90年代至今
属于当时尖端科技的 化学工业主要是天然 物质的直接利用
能量
代谢
.
8
自然界催化现象普遍存在(3)
植物的光合作用
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• 3. 受到初步科学研究方法的训练,并有从事催化剂产品及过程开发的能力;
• 4.初步了解本专业的学科新进展及相邻学科的新知识;
• 5.具有对化工生产技术经济分析与生产管理的初步能力;
• 6.有较强的自学能力并为接受专业继续教育奠定必要的专业基础。
3
学生人数和去向

毕业生 毕业率 学位率 就业总计 实际签约 考研
学分 3 3 3
2.5 2
2.5 2
2.5
任课 教师 陈逢喜 金放 杨小俊 金放 刘善堂
汪锋 杨小俊 5
专业方向课
程类别
课程名称 (中英文)
学 分
洁净煤技术概论 Introduction to Clean coal tcdhnology
2
专业英语 Special English
1
催化剂表征与测试
Testing and Characterization of
催化剂开发与设计 Development and Design of Catalysts
煤化工工艺学 Coal chemical Engineering Commercial Process
化工过程CAD CAD for the Chemical Process
专业实验 Chemical Engineering Specialized
12
任课 教师 余响林 喻发全 杨小俊
杨小俊
余响林 汪锋
6
工业催化专业实验简介 • 工业催化专业实验课程旨在培养学生的实验操作技能、观察能力、分析问题
和解决问题的能力;培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和严谨的工作 作风;培养学生的创新意识和创新能力。通过本课程的学习,使学生了解和 掌握工业催化相关的实验方法和实验技巧,全面提高学生素质。实验项目包 括: • 1. γ-Al2O3的制备及成型 • 2. 二元溶液气液平衡数据测定 • 3. 反应精馏法制乙酸乙酯 • 4. 乙苯气固脱氢反应实验
化工分离工程 Chemical Engineering Separation Process
催化反应工程 Catalytic Reaction Engineering
化工热力学 Chemical Engineering Thermodynamics
工业催化原理 Principle to Applied Catalysis
A


华东理
3
工 大
A
6
清华大 学
A
9
浙江工业 大学
A

B+等(13个):南京理工大学、厦门大学、太原理工大学、南昌大学、浙江大学、四川
大学、哈尔滨工业大学、湖南大学、福州大学、中南大学、黑龙江大学、湖南师
范大学、江苏大学
9
B等(12个):长春工业大学、西北大学、江苏工业学院、郑州大学、湘潭大学、华中
2
Catalysts
专业方 催化有机合成
向 Catalytic Organic Chemistry Synthesis
2

process
绿色化学工艺导论 Introduction green chemical process
2
催化新材料 New Materials for Catalysis
1
合计(选修10学分)
7
专属设备 • 常压固定床反应器一套: • 多功能催化剂成型机一套; • 马弗炉两台; • 气相色谱一台(国产)
8
全国工业催化专业研究生实力排名
排名
学校名 称
等级
排名
学校名 称
等级
排名 学校名称 等级
大连理
1
天津大 学
A+
4
工 大
A
7
中国石油 大学
A

北京业 大
A
8
华南理工 大学
2
• 培养要求

培养以化学为基础,具有系统、扎实的化工专业基础理论、基本知识和基
本技能、广泛的专业知识和较强的适应性、对化工新产品、新工艺、新设备、
新技术的研究和开发的初步能力。
• 1.掌握催化剂制备、生产工艺过程与设备的基本原理、基本知识;
• 2. 掌握煤炭洗选、加工、燃烧、焦化、气化、直接液化、转化后的产品及其利 用技术、方法、物化基础、工艺流程、工艺条件、主要设备等方面的知识;
人数 %
%
人%人 %

%
09
26
88
76
23 88.46 16 61.54 5 19.23
10
59
93.22 91.53 54 91.53 51 86.44 12 20.34
11
59
100.00 100.00 54 91.53 35 59.32 19 32.20
4
专业主干课
课程类 别
专业主 干课
课程名称 (中英文)
化学工程与工艺 (工业催化与煤化工方向)
1
培养目标 • 本专业的总体培养目标是:培养具有创新意识,具有催化科学技术基础和掌
握煤化工以及其转化后的产品的利用技术方法等方面的知识。 • 能胜任化工、能源、材料、医药、食品、环保等领域中相关的新工艺、新材
料、新产品的研究、开发、设计和生产技术管理的复合高等工程技术人才。
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