1、催化剂工程导论催化剂工程导论Catalyst Engineering Introduction 催化剂性能的评价、测试和表征催化剂性能的评价、测试和表征工业催化剂及载体是孔隙和颗粒的集合体成型催化剂孔隙结构粒团催化剂性能与寿命3.3 催化剂宏观物理性质测定催化剂颗粒直径成型粒团的尺寸“等效球直径”、“当量直径”粒径分布直方图3.3.1 3.3.1 颗粒直径及粒径分布颗粒直径及粒径分布粒径1nm以上的粒度分析技术筛分法光学显微镜重力沉降扬析法沉降光透法光衍射法粒径1nm以下的粒度分析技术电子显微镜离子沉降光散射法3.3.1 3.3.1 颗粒直径及粒径分布颗粒直径及粒径分布3.3.1 颗粒直径及粒
2、径分布颗粒直径及粒径分布沉降X射线光透法平衡速度与颗粒尺寸关系 Stokes定律d=Ku1/2K=18(-0)g非球形时，du0/晶粒=颗粒=球状、条状等Cat.细孔r50nm (2 过渡孔，50)3.3.4.2.3 孔隙分布细孔：气体吸附法 大孔：光学显微镜直接观察，压汞法测定 气体吸附法：原理原理：以毛细管凝聚理论为基础，通过Kelvin公式计算：rK=。)/ln(cos20PPRTVL孔隙分布的测定方法孔隙分布的测定方法 液氦温度下，氦的rk由下列参数：=8.8510-5N/cm;=34.65cm3/mol;R=8.31J/molK；T=77K;求得：rk,nm=LV00)lg(414.
3、00pp孔隙分布的测定方法孔隙分布的测定方法 实际孔径尺寸rP应加以多层吸附厚度t校正 即：rP=rk+t。对于园柱形孔半径有：rp=+t。对于氮，取其多层吸附的平均层厚度为0.354nm,t与P/P。的关系由经验式：t=0.354-5/ln（P/P0）1/3决定。)ln(20ppLRTV孔隙分布的测定方法孔隙分布的测定方法 由于“滞后环”（吸附等温线和脱附等温线中有一段不重叠，形成一个环。）的存在，为得到按孔径大小的孔容积的分布曲线，应采用脱附曲线脱附曲线，而不用吸附曲线。孔隙分布的测定方法孔隙分布的测定方法1)从脱附等温线上找相对压力P/P0所相应的V脱（ml/g）；2)将V脱按下式换算为
4、液体体积VL，液氮的比重为0.808gml-1；VL(ml/g)=脱脱VV3808.01224001055.128计算孔径分布的具体步骤3)计算V孔，它等于P/P0为0.95的VL，即吸附剂内孔全部填满液体的总吸附量，以公式表之：V孔=4)将VL/V孔（%）对rp作图，得孔分布的积分图。从此图可算出在某rp区间的孔所占体积对总孔体积所占的百分数。95.0/0)(PPLV计算孔径分布的具体步骤气体吸附法不能测大孔隙，而压汞法可测得7.57500nm的孔分布压汞测孔法的原理如下：汞对多数固体是非润湿的，汞与这些固体的接触角大于90，需加外力才能进入固体孔中。以表示汞的表面张力，汞与固体的接触角为，
5、汞进入半径为r的孔需要的压力为P，则孔截面上受到的力为2rP，而由表面张力产生的反方向张力为-2rcos，当平衡时，二者相等，故有2rP=-2rcos 即r=Pcos2压 汞 法上式表示汞压力为P时，汞能进入孔内的最小半径。可见孔径越小，欲使汞进入孔内，所需的外压就越大。压汞法就是利用这个原理，测量压入孔中汞的体积。常温下汞的表面张力为48010-5N/cm，随固体的不同，接触角有变化，但变化不大，对各种氧化物来说，约为140。若压力P的单位为kg/cm2，孔半径的单位为nm，则有r(nm)=7500/P。压 汞 法如按法定计量单位，压力P的单位应为Pa，故又有：r=375/P(P以MPa表示)，r的单位为nm。由上式知，当P为0.1MPa及100MPa时，孔的半径r分别为7350nm和7.35nm。故当压力从0.1MPa增至100MPa时，就可求得7.357350nm的孔分布。压 汞 法一种多通道催化剂评价装置的制作方法
