工业催化剂的失活与再生

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出版者:化学工业出版社
作者:孙锦宜
出品人:
页数:390
译者:
出版时间:2006-1
价格:68.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787502570088
丛书系列:
图书标签:
  • 工业催化剂
  • 催化剂失活
  • 催化剂再生
  • 催化
  • 化学工程
  • 化工
  • 材料科学
  • 表面化学
  • 反应工程
  • 催化剂性能
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具体描述

本书共分9章。主要介绍工业催化剂的失活情况和再生方法。

  全书按工业催化剂中所含金属的品种进行了分类。第1章介绍了工业催化剂的构成、发展沿革和分类等基本情况,还介绍了工业催化剂失活和再生的特性和共性的问题。第2章介绍了含贵金属催化剂的失活情况及再生方法。其余几章依次介绍了含钴、镍、钼、铜、铁、钒、硅等。

  全书共汇集了四十多种主要工业用催化剂的失活情况和再生方法。

  本书可供催化剂生产、使用单位、科研及设计单位,大专院校相关专业的工作人员作参考,也可供相关专业的环保工作人员作参考。

《工业催化剂的失活与再生》 本书深入探讨了工业催化剂在实际应用过程中所面临的关键挑战——失活,以及如何通过有效的再生策略来恢复其催化活性,延长使用寿命,从而实现可持续的工业生产。作为化学工程、材料科学以及相关工业领域研究人员和工程师的重要参考,本书旨在提供一个全面、系统且具有前瞻性的视角,以应对催化剂性能衰退这一普遍存在的难题。 催化剂失活的机理剖析: 本书首先详细阐述了导致工业催化剂失活的各种内在和外在因素。这些因素可能源于催化剂自身的特性,也可能与反应过程中的操作条件密切相关。 中毒(Poisoning): 针对各种常见的催化剂毒物,如硫、氯、重金属、碱金属等,本书将深入分析它们如何吸附在催化剂活性位上,形成牢固的化学吸附或物理吸附,从而阻断反应物的接近或改变活性中心的电子结构,导致催化剂活性下降。不同催化剂体系(如贵金属催化剂、氧化物催化剂、分子筛催化剂等)对特定毒物的敏感性及其失活机理的差异将得到细致的比较。 烧结(Sintering): 随着反应温度的升高和反应时间的延长,分散在载体上的金属纳米颗粒或活性相可能发生迁移和聚集,形成更大的颗粒。这一过程显著减小了催化剂的比表面积和活性位密度,从而降低了催化效率。本书将解析烧结的驱动力(如范德华力、表面扩散等)以及不同载体材料对烧结行为的影响。 积碳(Coking): 在许多有机反应中,副产物或反应物自身可能分解形成碳质沉积物,覆盖在催化剂表面,尤其是活性位上。这种积碳不仅会堵塞催化剂孔道,影响传质,更重要的是会直接覆盖活性中心,阻碍反应进行。本书将讨论积碳的形成机制、影响因素(如反应物组成、温度、压力等)以及其对不同类型催化剂性能的影响。 载体改性与结构变化: 载体在催化剂中扮演着支撑活性组分、分散活性位、提供合适孔道结构等重要角色。长时间高温或苛刻的反应条件下,载体本身也可能发生物理或化学变化,例如晶型转变、比表面积减小、孔结构坍塌等,这些都会间接导致催化剂活性的降低。本书将探讨不同载体材料(如氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、沸石等)在反应条件下的稳定性及其对催化剂失活的影响。 活性相的浸出或迁移: 在某些特殊的反应环境或催化剂体系中,活性组分可能因为溶解度增加、与载体相互作用减弱或在高温下发生迁移,导致活性相从载体上脱离或重新分布,从而丧失催化活性。 催化剂失活的表征技术: 为了准确理解失活机理,掌握先进的表征技术至关重要。本书将系统介绍用于评估催化剂失活状态的各类表征手段,包括: 物理吸附与化学吸附: 如BET法测定比表面积和孔径分布,CO吸附法测定金属分散度和活性位面积。 光谱学技术: 如X射线衍射(XRD)用于分析晶相结构,透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)用于观察颗粒形貌和尺寸,X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子能谱(AES)用于分析表面元素组成和化学状态,红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)用于识别表面吸附物和官能团。 热分析技术: 如热重分析(TGA)和程序升温解吸(TPD/TPR/TPO)用于定量分析积碳、氧化还原行为以及表面吸附物的种类和数量。 原位(In situ)和操作中(Operando)表征: 重点介绍如何在反应条件下实时监测催化剂结构和性能的变化,从而获得更直接的失活过程信息。 催化剂再生策略与技术: 针对上述失活机理,本书将详细阐述各种有效的催化剂再生方法,旨在恢复催化剂的活性,并尽可能延长其使用寿命。 氧化再生: 主要针对积碳失活的催化剂,通过控制温度和氧浓度,将覆盖在活性位上的碳质沉积物氧化为二氧化碳。本书将讨论最佳的氧化气氛、温度程序以及可能存在的副作用,如活性相的烧结或载体的氧化。 还原再生: 对于因氧化或失活活性相(如金属氧化物)的催化剂,可以通过还原气氛(如氢气、CO等)来恢复其活性金属形态。书中将探讨不同还原剂的选择、还原温度和时间的影响。 浸出与重负载再生: 对于中毒失活,特别是被重金属或强吸附物中毒的催化剂,可以采用特定的化学试剂(如酸、络合剂)将其从催化剂表面或内部浸出,然后通过重新负载活性组分来恢复其活性。 热处理再生: 对于烧结失活的催化剂,某些情况下可以通过特定的热处理(如在还原气氛下进行短时间的高温处理)促进活性相的重新分散,恢复部分活性。 化学清洗再生: 针对某些特定的失活原因,可能需要采用特定的化学清洗方法来去除吸附在催化剂表面的杂质或污染物。 多步组合再生: 在实际应用中,催化剂的失活往往是多种因素共同作用的结果,因此需要结合多种再生技术,制定多步组合再生方案,以期达到最佳的再生效果。 催化剂失活与再生的案例研究与工业应用: 本书还将通过大量的工业化应用案例,展示催化剂失活与再生的实际重要性,并深入分析具体工业过程中的挑战与解决方案。例如: 石油炼制与化工: 流化催化裂化(FCC)催化剂的积碳与再生,加氢裂化、重整等过程中的催化剂失活与再生。 环境保护: 汽车尾气净化催化剂(如三元催化器)的失活机理(如中毒、烧结)及其再生技术。 能源转化: 合成氨、合成甲醇等过程中的催化剂失活与再生,燃料电池催化剂的稳定性研究。 精细化工: 聚合、氧化、选择性转化等过程中的催化剂失活与再生策略。 前瞻性展望: 最后,本书将对未来催化剂失活与再生领域的研究方向进行展望,包括: 新型抗失活催化剂的设计与合成: 开发具有更高热稳定性、更强抗中毒能力的催化剂材料。 智能催化剂与自修复催化剂: 探索能够自我监测、自我修复或根据反应条件动态调整性能的催化剂体系。 绿色与高效的再生技术: 发展环境友好、能耗低的再生方法,以降低生产成本和环境影响。 原位动态监测与精准调控: 结合先进的表征技术和计算化学,实现对催化剂失活与再生过程的深入理解和精准调控。 总之,《工业催化剂的失活与再生》一书将为读者提供一个关于催化剂生命周期管理的全方位知识体系,帮助科研人员和工程师更好地理解催化剂性能衰退的本质,掌握先进的表征与再生技术,从而在工业生产中最大化催化剂的经济效益和环境效益,推动化学工业的可持续发展。

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读后感

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初次翻阅《工业催化剂的失活与再生》,我首先被其严谨的标题所吸引。作为一名在相关行业摸爬滚打多年的工程师,深知催化剂的性能直接关乎生产效率和成本控制。催化剂失活问题,如同一个隐藏的“耗损者”,不断蚕食着企业的利润,而“再生”技术,则犹如“点石成金”的魔法,能够显著延长催化剂的使用寿命,降低运营成本。这本书的书名,精准地切中了行业痛点,也预示着书中内容将具有极高的实用价值。我非常好奇这本书会如何阐述失活机理,是仅仅列举几种常见的失活类型,还是会深入探讨其背后的微观过程?例如,在多相催化中,活性组分流失、载体结构破坏、甚至反应产物沉积在活性位点上,这些都会导致催化剂性能下降。而再生技术,更是五花八门,从简单的物理方法如筛分、洗涤,到复杂的化学方法如氧化、还原、浸渍,每一种都有其特定的适用范围和工艺条件。我特别关注书中是否会对比不同再生方法的经济性和环境友好性,以及如何根据具体的失活原因和催化剂种类选择最合适的再生策略。这本书的价值,将不仅仅在于理论知识的传授,更在于能否为实际生产中遇到的催化剂失活和再生问题,提供可行的解决方案和指导。

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《工业催化剂的失活与再生》——这个书名本身就充满了力量和实用性。它直接点出了工业催化过程中的两大核心挑战:如何理解催化剂为什么会“罢工”,以及如何让它们重新“上岗”。对于我这样的读者来说,这意味着这本书很可能深入探讨催化剂在长期运行过程中所经历的各种“病变”,例如活性组分从载体上脱落,活性位点被惰性物质覆盖,或者载体本身的物理化学性质发生改变。这些“病因”的复杂性和多样性,直接影响着我们如何采取有效的“治疗”手段。而“再生”这个词,则如同黑暗中的一道曙光,它意味着我们有能力通过一系列精心的操作,逆转催化剂的失活过程,恢复其催化活性。我非常想知道书中会介绍哪些“秘方”,这些“秘方”是普适性的,还是需要针对不同催化剂和失活机制量身定制?它是否会详细讲解不同再生方法的工作原理,比如通过高温焙烧去除积碳,或者通过还原处理恢复氧化失活的金属活性相?更重要的是,这本书能否为我们提供评估再生效果的标准和方法?毕竟,一次成功的再生,不仅要恢复活性,还要保证其稳定性,不能“治标不治本”。这本书的出现,无疑是对工业界一个巨大福音,它有望帮助我们提高催化剂的利用率,减少资源浪费,从而实现更经济、更可持续的生产。

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这本书的名字非常吸引我——《工业催化剂的失活与再生》。作为一名对化工领域充满好奇心的读者,我对催化剂这个概念一直抱有极大的兴趣,毕竟它在现代工业生产中扮演着不可或缺的角色。这本书的书名直接点出了催化剂的两大关键议题:为何会失活,以及如何让它们重焕生机。这不仅是一个技术问题,更是一个经济和可持续发展的问题。想象一下,那些在高温高压下辛勤工作的催化剂,它们就像工业生产的“心脏”,一旦疲惫失活,整个生产流程就会受到严重影响,甚至停滞。而“再生”这个词,则充满了希望和智慧。它暗示着我们不必总是依赖于制造全新的催化剂,而是可以通过巧妙的方法,让那些“老兵”重新投入战斗。这本书的名称让我联想到许多工业场景,比如石油炼化、合成氨、塑料生产等等,这些都是催化剂大显身手的舞台。我对这本书能否深入浅出地解释催化剂失活的机理,比如积碳、中毒、烧结等,以及各种再生技术的原理和优劣,充满了期待。我希望这本书不仅仅是枯燥的技术手册,更能通过生动的语言和翔实的案例,展现科学家和工程师们在催化剂领域所付出的努力和取得的成就。它是否能启发我思考绿色化工、循环经济等更宏大的课题,我拭目以待。

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《工业催化剂的失活与再生》这个书名,犹如为我打开了一扇通往工业技术核心的大门。催化剂,这个在化学反应中扮演着“加速器”和“引导者”角色的关键物质,其性能的稳定与否,直接关系到整个工业流程的效率和成本。这本书的书名,直击了催化剂在长期运行过程中遇到的最大挑战:失活,以及解决这一挑战的关键方法:再生。我迫切地想知道,书中会如何细致地描绘催化剂“失活”的种种原因,是从微观的原子结构变化,到宏观的反应条件影响,都有可能导致催化剂性能的下降。例如,在高温催化过程中,催化剂的活性金属颗粒可能会发生烧结,导致比表面积减小,从而降低催化活性。而在某些反应中,催化剂也会因反应产物的沉积或杂质的吸附而中毒失活。而“再生”这个词,则充满了希望和解决之道。我希望书中能详细介绍各种再生技术,它们的工作原理是什么?如何通过这些技术来恢复催化剂的活性、选择性和稳定性?是否会包含一些案例研究,展示如何在实际工业生产中成功地应用再生技术,从而延长催化剂的使用寿命,降低生产成本,并且实现更环保的生产过程?这本书的价值,在于它不仅能够满足我的求知欲,更能为我在未来可能遇到的相关问题提供有力的理论支持和实践指导。

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《工业催化剂的失活与再生》——这个书名简洁而有力,直接点出了催化剂在工业应用中至关重要的两个方面。作为一名对工业技术抱有浓厚兴趣的读者,我深知催化剂在几乎所有化工过程中都扮演着核心角色,但它们的性能并非一成不变,而是会随着时间的推移而衰退。这本书的书名,巧妙地抓住了这一核心矛盾,即催化剂的“失效”与“复活”。我非常期待书中能够深入剖析催化剂“失活”背后的机理,是由于活性位点被某种物质物理性地覆盖,还是因为活性组分本身发生了化学变化,抑或是载体结构发生了不可逆的改变?例如,在石油化工领域,催化剂的失活往往与碳的沉积(结焦)密切相关,它会堵塞催化剂表面的孔道和活性中心。而“再生”部分,则更是充满了技术智慧。书中是否会介绍各种创新的再生技术,以及这些技术是如何克服失活的障碍,重新激活催化剂的?例如,通过控制气氛的焙烧,可以有效地去除催化剂上的积碳,恢复其活性。我希望这本书不仅能够解释“为什么”,还能详细阐述“怎么做”,为读者提供实用的指导,帮助我们更好地理解、维护和延长催化剂的使用寿命,从而提高工业生产的效率和经济性,甚至为推动绿色化工和可持续发展贡献力量。

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看到《工业催化剂的失活与再生》这个书名,我脑海中立刻充满了对其中内容的强烈期待。催化剂,作为现代化学工业的“引擎”,其效率和稳定性直接影响着生产的成败。然而,再优秀的催化剂,也无法摆脱“失活”的命运。这本书的书名,正是点出了催化剂生命周期中的两个关键环节:为何会失活?如何让它们“重获新生”?我非常好奇书中会如何深入剖析催化剂失活的机理。例如,在多相催化中,催化剂表面的活性位点可能会被反应物或产物中的某些组分(如碳、硫化物等)所覆盖,形成“中毒”现象,导致催化剂活性下降。或者,在高温运行条件下,催化剂的晶体结构可能发生变化,导致活性相的分散度降低,甚至发生烧结。而“再生”部分,则更像是为我们揭示了“化腐朽为神奇”的秘诀。书中是否会介绍各种不同的再生技术,比如通过化学方法去除活性位点上的沉积物,或者通过物理方法恢复催化剂的孔道结构?它是否会提供一些实用的指导,帮助读者根据不同的失活原因和催化剂类型,选择最合适的再生策略,从而最大限度地恢复催化剂的性能,并延长其使用寿命?这本书的内容,对于任何一个关心工业生产效率和成本控制的人来说,都具有不可估量的价值。

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《工业催化剂的失活与再生》——一个直接、有力且极具吸引力的书名。它仿佛在向我们揭示一个工业生产中不为人知的“秘密”:即使是最强大的催化剂,也并非永恒,它们终将面临“衰老”和“失效”的命运。而这本书,则承诺为我们解答这两个关键问题:为何会失活?如何才能让它们“返老还童”?我很好奇,书中是否会深入探讨各种失活机理,比如催化剂活性组分流失、载体结构破坏、活性位点被烧结或堵塞等等,这些都是在实际工业生产中需要面对的棘手问题。例如,在加氢裂化过程中,催化剂容易因结焦而失活,这种失活的速度和程度,往往直接影响着装置的运行周期和生产效益。而“再生”这个词,则代表着智慧和效率。它暗示着我们并非只能不断地生产新的催化剂,而是可以通过巧妙的技术手段,让那些失活的催化剂重获新生。我特别想了解书中会介绍哪些再生技术,这些技术的原理是什么?它们能否有效地恢复催化剂的活性、选择性和稳定性?同时,我也关注书中是否会分析不同再生方法的经济性、可行性以及对环境的影响,毕竟,工业生产总是要兼顾效率和可持续性。这本书的出现,无疑能为广大化工从业者和研究者提供重要的参考,帮助他们更好地理解和应用催化剂,从而优化生产过程,提高经济效益。

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这部《工业催化剂的失活与再生》的书名,瞬间勾起了我对工业生产幕后奥秘的好奇心。我们日常接触到的许多产品,从汽油到塑料,再到各种精细化学品,都离不开催化剂的“魔法”。然而,这些神奇的物质并非永不失效,它们的“生命周期”是一个关键的经济和技术考量。这本书的名称直接点明了催化剂的“寿命终结”——失活,以及“重获新生”——再生,这两个至关重要的话题。我期待这本书能像一位经验丰富的医生,为我们剖析催化剂失活的“病因”,是由于活性位点被杂质“堵塞”,还是活性组分本身发生了不可逆的“变质”?例如,在某些高温反应中,催化剂的晶粒可能会发生团聚,导致比表面积减小,活性降低。在另一类反应中,反应物或产物形成的碳层会覆盖活性位点,阻碍反应进行。而“再生”部分,则更像是一系列“康复计划”。我希望书中能详细介绍这些“康复计划”的具体步骤和理论基础,比如是否可以通过化学清洗去除失活层,或者通过高温处理恢复催化剂的结构。这本书不仅能为从业者提供宝贵的知识,也能让对工业化学有兴趣的普通读者,更深入地理解催化剂在现代工业中的重要性,以及科学家们如何不断挑战技术极限,实现资源的最大化利用。

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《工业催化剂的失活与再生》——这个书名本身就蕴含着工业生产的智慧与挑战。催化剂,是现代化学工业的灵魂,它们在各种反应中扮演着至关重要的角色,然而,它们的“生命力”并非永恒。这本书的标题,直接指出了催化剂在使用过程中两个最核心的问题:为何会“罢工”,以及如何让它们“重振雄风”。我非常好奇书中会如何深入探讨催化剂失活的机理,例如,是活性组分在高温下的烧结团聚,还是催化剂表面被反应副产物(如焦炭)所覆盖,亦或是受到某些特定杂质的“毒害”?这些失活过程的细致描述,将为我理解催化剂的“病因”提供关键线索。而“再生”这个词,则充满了解决问题的希望。我期待书中能够详细介绍各种有效的再生技术,例如,通过控制气氛的焙烧来去除催化剂表面的积碳,或者通过还原处理来恢复被氧化的活性金属。书中是否会对比不同再生方法的优劣,包括它们的效率、成本以及对环境的影响?更重要的是,这本书能否为读者提供实用的指导,帮助我们选择最适合特定催化剂和失活原因的再生方案?这本书的出现,无疑是对工业界的一大贡献,它将帮助我们更有效地利用催化剂,降低生产成本,提高生产效率,并推动整个行业向更可持续的方向发展。

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阅读《工业催化剂的失活与再生》这个书名,我的脑海中立刻浮现出一幅幅生动的工业画面。催化剂,作为现代化学工业的“心脏”,它们在各种反应中默默无闻地工作,驱动着生产的巨轮。然而,它们并非“不死鸟”,而是会经历“失活”这个不可避免的过程。这本书的书名,直击了催化剂生命周期中的两大关键节点:从“生”到“死”的失活过程,以及从“死”到“生”的再生过程。我非常想知道,书中会如何细致地描绘催化剂“失活”的各种原因,是由于高温导致的物理结构改变,还是因为反应物或杂质的化学侵蚀?例如,在合成氨过程中,催化剂很容易受到硫、氧等杂质的“毒化”,从而失去活性。而“再生”部分,则更是充满了技术挑战和创新。这本书是否会介绍各种先进的再生方法,比如通过焙烧去除积碳,或者通过浸渍载入新的活性组分?它会详细解释这些方法的机理,以及如何根据不同的失活原因和催化剂类型,选择最有效的再生策略吗?我期待这本书不仅能提供理论上的深度,更能给出实际操作上的指导,帮助读者解决在工业生产中遇到的实际问题,提升催化剂的利用效率,降低生产成本,并最终为实现更清洁、更高效的化学工业做出贡献。

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