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1、1化學(xué)反應(yīng)工程課程教案課次10課時(shí)2課型(請(qǐng)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(dòng)力學(xué)4.1氣固相催化過(guò)程4.2固體催化劑教學(xué)目的、要求(分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次)::1.理解催化過(guò)程及特征;2.掌握非均相催化過(guò)程七個(gè)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(guò)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(guò)程只有平衡常數(shù)很大而反應(yīng)速
2、率較小的過(guò)程,催化劑才能充分發(fā)揮作用。4.1.1催化過(guò)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(gè)步驟、3個(gè)過(guò)程※17為外擴(kuò)散過(guò)程;※26為內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程※345為化學(xué)動(dòng)力學(xué)過(guò)程※控制步驟的速率決定了整個(gè)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(duì)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(zhǎng)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(kāi)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
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