A. 催化剂的失活原因
催化剂在使用过程中受种种因素的影响,会急剧地或缓慢地失去活性。催化剂失活的原因是复杂的。可以归纳为以下一些种类:
1.永久性失活
催化剂活性组分受某些外来成分的作用(中毒)而失去活性,往往是永久性失活。这些外来成分多是与催化剂的活性组分发生化学反应或离子交换而导致活性成分发生变化。如酸性催化剂被碱中和,贵金属催化剂被硫化物或氮化物中毒等。催化剂中毒的失活往往表现为活性迅速下降。活性组分在使用过程中被磨损或升华造成丢失也导致永久性失活,这类失活往往难以简单地恢复
2、活性组分被覆盖而逐渐失活,是非永久性失活。如反应过程产生的积碳,覆盖了活性组分或堵塞了催化剂的孔道,使反应物无法与活性组分接触。这些覆盖物通过一定的方法可以除去,如被积碳而失活可以通过烧炭再生而复活。
3、错误的操作导致催化剂失活,如过高的反应温度,压力剧烈的波动导致催化剂床层的混乱或粉碎等,这类失活是无法恢复的。
B. 影响催化剂制备的因素有哪些 这些因素是怎样影响的
制造催化剂的每一种方法,实际上都是由一系列的操作单元组合而成。为了方便,人们把其中关键而具特色的操作单元的名称定为制造方法的名称。传统的方法有机械混合法、沉淀法、浸渍法、溶液蒸干法、热熔融法、浸溶法(沥滤法)、离子交换法等,近十年来发展的新方法有化学键合法、纤维化法等。不同的方法制备催化剂,影响因素也会各不相同,不知道你是要用哪一种方法合成哪种催化剂?
C. 如何采用离子交换法制备芳烃异构化的H性分子筛催化剂
用酸浸泡即可,有的需加热,看具体的分子筛和要酸化到什么程度了。一般不用盐酸硫酸,因为怕阴离子影响催化效果,可以用有机酸,烧烧就没了。
D. 离子交换树脂的用途是什么呢
离子交换树脂的用途:
1、用于水中的各种阴阳离子的去除。
2、离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的酿造、生物制品等工业装置上。
3、制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。
4、在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。
目前,许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质,这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子,回收电影制片废液里的有用物质等。离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。
(4)离子交换会破坏催化剂么扩展阅读:
注意事项:
1、离子交换树脂含有一定水分,不宜露天存放,储运过程中应保持湿润,以免风干脱水,使树脂破碎,如贮存过程中树脂脱水了,应先用浓食盐水(10%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放入水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。
2、冬季储运使用中,应保持在5-40℃的温度环境中,避免过冷或过热,影响质量,若冬季没有保温设备时,可将树脂贮存在食盐水中,食盐水浓度可根据气温而定。
3、离子交换树脂的工业产品中,常含有少量低聚合物和未参加反应的单体,还含有铁、铅、铜等无机杂质,当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时,上述物质就会转入溶液中,影响出水质量,因此,新树脂在使用前必须进行预处理,一般先用水使树脂充分膨胀。
对其中的无机杂质(主要是铁的化合物)可用4-5%的稀盐酸除去,有机杂质可用2-4%稀氢氧化钠溶液除去,洗到近中性即可。如在医药制备中使用,须用乙醇浸泡处理。
E. 什么是催化剂中毒
1916年,朗缪尔又向前迈进了一步,他对像铂一类物质的催化作用提出了一种解释:这类物质非常不容易起反应,因而不可能指望它们参与一般的化学反应。朗缪尔认为,铂金属表面多余的化学键能够抓住氢分子和氧分子。当氢分子和氧分子被束缚在非常靠近铂的表面时,比起它们作为一般的游离的气态分子更容易化合成水分子。水分子一旦形成,就会被氢分子和氧分子从铂的表面推开。铂捕捉住氢和氧,使氢和氧化合成水,把水释放掉,再捕捉氢和氧,再形成水,这个过程可以无休止地进行下去。
这个过程叫做表面催化作用。自然,一定质量的金属,粉末越细,所能提供的表面积就越大,因而进行催化作用的效率也就越高。当然,如果有任何外来的物质牢固地附着在铂表面,催化剂就会失去功效,这又叫催化剂中毒。
F. 离子交换树脂暴露在空气中为何会失去活性
对于水处理等应用环节来讲,离子交换树脂长期暴露于空气中,会逐渐版丢失网孔内的游权离水分,导致功能集团失去活性。一般短时间失水,可以采用饱和盐水浸泡恢复,长时间失水,树脂恢复概率较低。但在一些将离子交换树脂作为催化剂或者最为吸附剂应用时,往往是要求离子交换树脂含水量越低越好。
G. 催化剂中毒的中毒原因
原因之一:“阳离子”中毒
1、阳离子的组成:C4原料中的金属离子和碱性氮化物、氨气和有机胺。
2、阳离子的来源:
①上游原料水洗不彻底而带来的钠离子、钙离子;
②设备管道或阀门所产生的可溶性的铁离子、铬离子;
③FCC分子筛中的微量铝离子和硅离子;
④C4中的氨、甲胺等碱性化合物也属于阳离子的范畴。
3、中毒原理和形式:这些阳离子和催化剂中的SO3OH产生离子交换而使催化剂“中毒”。反应式如下:SO3OH+M+(Na+、Ca2+、Fe3+、Cr4+、Al4+、NH4+、CH3NH2+……)
中毒形式:“一层一层”地中毒,即:先接触物料的先中毒,后接触物料暂不中毒。
原因之二:可水解的腈类和酰胺类物质中毒
①在催化裂化中,C4、C5原料通常含有乙腈、丙腈。
②蒸气裂解C4料原中,偶尔会带有上游的丁二烯之抽提用的DMF.
原因之三:新型水处理药剂催化剂孔道堵塞,使催化剂失活。
原因之四:催化基团脱落,使催化剂失活。
新型水处理药剂催化剂最高耐温120℃,但长时间在此温度下运行,催化剂的磺化基团会从结构骨架上脱落下来,而流入液相中,从而造成催化剂失活。
H. 离子交换树脂催化剂失活是否还能使异丁烯自聚
失活了要找出原因,功能性的破坏无法催化了
I. 阳离子交换树脂的用途和原理
(1)
强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-so3h,容易在溶液中离解出h+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如so3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的h+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与h+结合而恢复原来的组成。
(2)
弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团,如羧基-cooh,能在水中离解出h+
而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如r-coo-(r为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低ph下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如ph5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
(3)
强碱性阴离子树脂
这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-nr3oh(r为碳氢基团),能在水中离解出oh-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。
这种树脂的离解性很强,在不同ph下都能正常工作。它用强碱(如naoh)进行再生。
(4)
弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-nh2、仲胺基(二级胺基)-nhr、或叔胺基(三级胺基)-nr2,它们在水中能离解出oh-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如ph1~9)下工作。它可用na2co3、nh4oh进行再生。
J. 关于浸渍和离子交换
利用离子交换的手段把活性组分以阳离子的形式交换吸附到载体上适用于低含量,回高利用率的贵金属答催化剂.用于活性组分高分散,均匀分布大表面的负载型金属催化剂将载体放进含有活性物质的液体中浸渍原理:活性组份在载体表面上的吸附毛细管压力使液体渗透到载体空隙内部。提高浸渍量(可抽真空或提高浸渍液温度)活性组份在载体上的不均匀分布浸渍又分为过量浸渍,等体积浸渍,多次浸渍,浸渍沉淀。