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《固体催化剂的研究方法 第十二章 产物瞬时分析(tap)技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、石 油 化 工·884·PETROCHEMICALTECHNOLOGY2001年第30卷第11期讲 座固体催化剂的研究方法第十二章 产物瞬时分析(TAP)技术王德峥,李忠来(中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,辽宁大连116023) 传统化工的工业化生产过程是通过几个阶段实验逐步基元步骤的水平上。放大而成:微型实验→放大试验→中间试验→工业装置。可从另一前景来看,多相催化剂的设计和改善也需要机理以看出,这是个循序渐进的过程,并需要许多放大试验。这基础。多相催化的过程很复杂,含有气相扩散、气体在催化导致工业化进程慢,费用高。为了超越这样的工业
2、化过程,剂表面的吸附、表面反应网络、脱附等。为了提高工作效率,一些化学公司,如DuPont公司提出了新的试验工作模式以催化剂的设计和改善工作重点要放在速率决定步骤上,但该[1]及工业化生产过程。Lerou和Ng在第14届国际化学反应工作的难点在于认识出哪个(或者哪些)是控制动力学的反工程学术会议的大会报告中综述了该新的工业化模式,如图应步骤。其实从多相催化的初始研究,人们一直都在进行反[1]1。他们建议反应化学(尤其催化化学)以及在实验型反应应动力学表征,但是该研究对催化剂的设计或改善未有大的器上的各种实验作为工业化的中心。与传统化学工业化的影响,原因是传统多相催
3、化反应动力学都用总包反应方程式不同之处是主要工作不是一个逐步完成的过程,而是尽可能(幂函数定律或Langmuir-Hinshelwood速率表达式)来描述同步实施的过程,且基础研究与工业规模的反应器设计同步反应速率。总包反应方程式是一个含有几个参数的(比较)进行。工作中的重点要求之一是减少中间放大工作。这样简单的公式。这种反应方程式的优点是参数数目不多,能通[2]的开发范例与现在的放大过程思路在动力学的表征上具有过简单的试验以及均方回归方法取得。Boudart曾指出了很大的差别。现在的放大试验过程的动力学表征主要以幂应用总包反应方程式的缺点,即不同的反应机理能给出
4、相同函数定律类似的方程描述。这样的简单方程能满足现在的的总包反应方程式,然而参数的物理意义是不同的。应用这放大要求,因为该放大过程是通过几个中间步骤,而每次接样的方程会放弃机理知识,因为按照一般的试验程序,人们[1]着放大试验的反应条件变化不大。Lerou和Ng提出的化首先根据反应设计一个反应机理(包括速率决定步骤以及表学反应工程的关键在于减少放大阶段,从而提高经济效益,面最丰富的反应中间体的假设),并推导这个机理的总包反主要在于反应器设计工作必须考虑到不尽相同的反应条件。应方程式,然后证实该方程式与已经取得的反应动力学数据反应化学的深入了解对该开发模式是非常重要
5、的,该工作强是否符合。但是,如果不同的反应机理给出了相同的方程调催化剂的优化,认识到化学反应出现的少许变化会大大地式,该反应动力学数据就无法确定哪个机理是准确的。在很影响工厂的设计以及经济效益。很显然,对反应化学的了解多情况下,虽然能得到一个总包反应方程式,但还不能说得必须具备机理方面的知识,而且动力学的表征尽可能体现在到了该反应机理方面的信息。因此,没有机理方面的基础知识,从催化剂开展的角度而言就没有改进催化剂性能的知识。同样,从化学反应工程的角度而言也缺少把反应方程式外推到不同的反应条件的基础。尽管化学反应工程以及催化剂的科学设计都基于反应中间体的认出和它们的
6、转换速率的测量,即反应网络以及基元步骤的反应常数等详细数据,但时至今日,多相催化的动[作者简介]王德峥(1953-),男,海南省文昌县人,博士,研究员,博士生导师。《化学学报》、《催化学报》编委。主要研究领域:多相催化动力学、金属催化、蒙特卡罗模拟。专长:多相催化微观动力学。在国内外重要期刊上发表论文40余篇。电话0411-4671991-553,电邮wdz@dicp.ac.cn。©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第11期 王德峥等:固体催化剂的研究方法 第十二章
7、 产物瞬时分析(TAP)技术 ·885·力学技术仍不能直接取得这样的信息。本章将讨论一种能放大器提高了响应时间。分析腔的背景真空度为1μPa,由提供反应机理方面数据的瞬时脉冲技术(temporalanalysisof2000L/s的扩散泵抽空。在设计真空腔时,因为检测的信号products,即TAP技术)。通过该技术取得的数据包括基元强度以距离的平方衰减,四极杆质谱的离化器与反应器出口反应步骤的顺序以及动力学常数。这样的数据能成为催化之间的距离要尽可能小。我们的脉冲进气方法使用普通汽剂的设计和改良的依据以及反应器设计的科学基础。催化车上的进燃料阀的原理,用电磁阀
8、打开由弹簧
