催化劑的活性評(píng)價(jià)和宏觀物性表征

1、 在估量一個(gè)催化劑的價(jià)值時(shí)，通常認(rèn)為有四個(gè)重要的指標(biāo)，在估量一個(gè)催化劑的價(jià)值時(shí)，通常認(rèn)為有四個(gè)重要的指標(biāo)，它們是它們是活性，活性，選擇性，選擇性，壽命，壽命，價(jià)格。價(jià)格。 活性是催化劑最重要的性質(zhì)，根據(jù)是研制新催化劑或?qū)ΜF(xiàn)活性是催化劑最重要的性質(zhì)，根據(jù)是研制新催化劑或?qū)ΜF(xiàn)有催化劑的改進(jìn)，或?qū)俅呋瘎┑纳a(chǎn)控制和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)的測(cè)定，有催化劑的改進(jìn)，或?qū)俅呋瘎┑纳a(chǎn)控制和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)的測(cè)定，以及催化基礎(chǔ)研究的不同，采用不同的活性測(cè)定方法。活性測(cè)以及催化基礎(chǔ)研究的不同，采用不同的活性測(cè)定方法?；钚詼y(cè)定方法也可因反應(yīng)及其所要求的條件不同而不同。例如：強(qiáng)烈定方法也可因反應(yīng)及其所要求的條件不同而不同。例如：強(qiáng)烈

2、的放熱和吸熱反應(yīng)，高溫，低溫，高壓和低壓等反應(yīng)條件，要的放熱和吸熱反應(yīng)，高溫，低溫，高壓和低壓等反應(yīng)條件，要區(qū)別對(duì)待。區(qū)別對(duì)待。 了解催化劑的宏觀結(jié)構(gòu)與催化作用間的關(guān)系對(duì)指導(dǎo)催化研了解催化劑的宏觀結(jié)構(gòu)與催化作用間的關(guān)系對(duì)指導(dǎo)催化研究和工業(yè)生產(chǎn)有著十分重要的實(shí)際意義。究和工業(yè)生產(chǎn)有著十分重要的實(shí)際意義。51 催化劑活性測(cè)試52 催化劑的宏觀物性及其測(cè)定目錄目錄 51. 催化劑活性測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)室活性測(cè)試反應(yīng)器的類型及應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)室活性測(cè)試反應(yīng)器的類型及應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)室催化反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)室催化反應(yīng)器非穩(wěn)態(tài)非穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)間歇間歇半間歇半間歇暫態(tài)（脈沖）暫態(tài)（脈沖）連續(xù)的連續(xù)的活塞流動(dòng)活塞流動(dòng)PFRPFR流化床

3、流化床返混（返混（STR)STR)積分的積分的微分的微分的單程單程循環(huán)循環(huán)內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán)外循環(huán)外循環(huán) 注： 選擇試驗(yàn)反應(yīng)器最合適的類型，主要決定選擇試驗(yàn)反應(yīng)器最合適的類型，主要決定于反應(yīng)物系的物理性質(zhì)，反應(yīng)速率，熱性質(zhì)過(guò)于反應(yīng)物系的物理性質(zhì)，反應(yīng)速率，熱性質(zhì)過(guò)程的條件所需信息的種類和可得到的資金。實(shí)程的條件所需信息的種類和可得到的資金。實(shí)驗(yàn)室各種反應(yīng)器間最本質(zhì)的差別是間歇式和連驗(yàn)室各種反應(yīng)器間最本質(zhì)的差別是間歇式和連續(xù)體系之間的差異。目前，在催化研究中用得續(xù)體系之間的差異。目前，在催化研究中用得最多的是連續(xù)反應(yīng)器。最多的是連續(xù)反應(yīng)器。 催化劑的活性，通常直接按給定的反應(yīng)條催化劑的活性，通常直接按

4、給定的反應(yīng)條件和反應(yīng)時(shí)間下的轉(zhuǎn)化率來(lái)評(píng)價(jià)。件和反應(yīng)時(shí)間下的轉(zhuǎn)化率來(lái)評(píng)價(jià)。a.當(dāng)當(dāng) dT/dg12 時(shí)，可消除管壁效應(yīng)。時(shí)，可消除管壁效應(yīng)。b.對(duì)熱效應(yīng)不很小的反應(yīng)，對(duì)熱效應(yīng)不很小的反應(yīng)， dT/dg12 時(shí)，對(duì)床層散熱帶來(lái)困難。時(shí)，對(duì)床層散熱帶來(lái)困難。二、影響催化劑活性測(cè)定的因素二、影響催化劑活性測(cè)定的因素 流動(dòng)法（積分反應(yīng)器）是廣泛采用測(cè)定活性的方法，其與實(shí)際流程接流動(dòng)法（積分反應(yīng)器）是廣泛采用測(cè)定活性的方法，其與實(shí)際流程接近，測(cè)試裝置簡(jiǎn)單。近，測(cè)試裝置簡(jiǎn)單。催化劑顆粒直徑與反應(yīng)直徑的關(guān)系催化劑顆粒直徑與反應(yīng)直徑的關(guān)系 用流動(dòng)法測(cè)定催化劑活性時(shí)，要考慮氣體在反應(yīng)器中流動(dòng)狀況和擴(kuò)散現(xiàn)象，利用用

5、流動(dòng)法測(cè)定催化劑活性時(shí)，要考慮氣體在反應(yīng)器中流動(dòng)狀況和擴(kuò)散現(xiàn)象，利用該法，要將宏觀因素對(duì)測(cè)定活性和對(duì)研究動(dòng)力學(xué)的影響減小到最低限度，其中為消除該法，要將宏觀因素對(duì)測(cè)定活性和對(duì)研究動(dòng)力學(xué)的影響減小到最低限度，其中為消除氣流的管壁效應(yīng)和床層過(guò)熱，反應(yīng)管直徑氣流的管壁效應(yīng)和床層過(guò)熱，反應(yīng)管直徑(dT)和催化劑顆粒直徑和催化劑顆粒直徑(dg)之比為：之比為：126gTdd因催化劑床層橫截面中心與其徑向之間的溫度差由下式?jīng)Q定：因催化劑床層橫截面中心與其徑向之間的溫度差由下式?jīng)Q定：1620TQdt 由上可知，溫度差與反應(yīng)速率，熱效應(yīng)和反應(yīng)器管徑平方由上可知，溫度差與反應(yīng)速率，熱效應(yīng)和反應(yīng)器管徑平方成正比，

6、與有效傳熱系數(shù)成反比。由于成正比，與有效傳熱系數(shù)成反比。由于*隨顆粒減小而下降，隨顆粒減小而下降，故故t0隨粒徑減小而增加。所以為消除內(nèi)擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)影響而降隨粒徑減小而增加。所以為消除內(nèi)擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)影響而降低粒徑時(shí)，則增加溫度升高的因素。此外，溫度差隨反應(yīng)器直低粒徑時(shí)，則增加溫度升高的因素。此外，溫度差隨反應(yīng)器直徑徑dT的增加而迅速升高。因此，要權(quán)衡幾個(gè)方面的因素，以確的增加而迅速升高。因此，要權(quán)衡幾個(gè)方面的因素，以確定合適的催化劑粒徑和反應(yīng)管的直徑。定合適的催化劑粒徑和反應(yīng)管的直徑。 單位催化劑體積的反應(yīng)速率。Q 反應(yīng)的熱效應(yīng)。dT 反應(yīng)管的直徑。*催化劑床層的有效傳熱系數(shù)。內(nèi)表面利用率與內(nèi)擴(kuò)散

7、限制的消除：內(nèi)表面利用率與內(nèi)擴(kuò)散限制的消除： 內(nèi)擴(kuò)散阻力和催化劑宏觀結(jié)構(gòu)（顆粒度，孔徑分布，比表內(nèi)擴(kuò)散阻力和催化劑宏觀結(jié)構(gòu)（顆粒度，孔徑分布，比表面等）密切相關(guān)。由于反應(yīng)體系和微孔結(jié)構(gòu)的不同，粒內(nèi)各點(diǎn)面等）密切相關(guān)。由于反應(yīng)體系和微孔結(jié)構(gòu)的不同，粒內(nèi)各點(diǎn)濃度和溫度的不均勻程度也不同，反應(yīng)速率是催化劑內(nèi)各點(diǎn)濃濃度和溫度的不均勻程度也不同，反應(yīng)速率是催化劑內(nèi)各點(diǎn)濃度和溫度的函數(shù)，如果沒(méi)有內(nèi)擴(kuò)散阻力，則催化劑內(nèi)外各點(diǎn)濃度和溫度的函數(shù)，如果沒(méi)有內(nèi)擴(kuò)散阻力，則催化劑內(nèi)外各點(diǎn)濃 度、溫度均相等，反應(yīng)速率為消除內(nèi)擴(kuò)散影響的度、溫度均相等，反應(yīng)速率為消除內(nèi)擴(kuò)散影響的s（本征活（本征活性）性）, 因存在內(nèi)擴(kuò)散阻

8、因存在內(nèi)擴(kuò)散阻 力，則測(cè)得反應(yīng)速率力，則測(cè)得反應(yīng)速率p一般低于一般低于s，利，利用催化劑效率因子或內(nèi)表面利用率（用催化劑效率因子或內(nèi)表面利用率（） 就可求得有內(nèi)擴(kuò)散效就可求得有內(nèi)擴(kuò)散效應(yīng)時(shí)的應(yīng)時(shí)的p（表觀活性）。（表觀活性）。外擴(kuò)散限制的消除外擴(kuò)散限制的消除 為避免外擴(kuò)散的影響，應(yīng)當(dāng)使氣流處于湍流條件，因?yàn)楸苊馔鈹U(kuò)散的影響，應(yīng)當(dāng)使氣流處于湍流條件，因?yàn)閷恿魅菀桩a(chǎn)生外擴(kuò)散對(duì)過(guò)為層流容易產(chǎn)生外擴(kuò)散對(duì)過(guò) 程速率的障礙。程速率的障礙。hs無(wú)因次模數(shù)，梯勒模數(shù)。工業(yè)催化劑的催化活性可用三個(gè)參數(shù)的乘積表示：工業(yè)催化劑的催化活性可用三個(gè)參數(shù)的乘積表示：saAstAt單位體積催化劑的催化活性。as單位體積催化

9、劑的總表面積。s單位表面積催化劑的比活性。催化劑的內(nèi)表面利用率。當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)為當(dāng)反應(yīng)級(jí)數(shù)為n，對(duì)球形催化劑，對(duì)球形催化劑，用下式表示：用下式表示：ssshhh31)3tanh(11當(dāng)當(dāng)n=1時(shí)，有時(shí)，有Drkdhss3d表示顆粒直徑。ks表示以單位表面積催化劑表示的速率常數(shù) 表示孔隙近似平均孔半徑。D 表示單位孔截面的擴(kuò)散系數(shù)。 r 由上可以看出：顆粒直徑由上可以看出：顆粒直徑d大，則大，則hs大，即內(nèi)表面利用率大，即內(nèi)表面利用率降低。降低。 對(duì)于小孔，快反應(yīng)（對(duì)于小孔，快反應(yīng)（k大），則大），則hs大而內(nèi)表面利用率低，大而內(nèi)表面利用率低，內(nèi)擴(kuò)散限制顯著，而當(dāng)顆粒直徑內(nèi)擴(kuò)散限制顯著，而當(dāng)顆粒直徑

10、d小，大孔，慢反應(yīng)（小，大孔，慢反應(yīng)（k小），小），內(nèi)表面利用率內(nèi)表面利用率提高，當(dāng)提高，當(dāng)=1時(shí)，可忽略內(nèi)擴(kuò)散限制，是化學(xué)時(shí)，可忽略內(nèi)擴(kuò)散限制，是化學(xué)動(dòng)力學(xué)區(qū)。動(dòng)力學(xué)區(qū)。綜上所述：多孔催化劑的活性與催化劑的內(nèi)表面利用率成正比。綜上所述：多孔催化劑的活性與催化劑的內(nèi)表面利用率成正比。即與催化劑顆粒半徑成反比，與有效擴(kuò)散系數(shù)平方根成正比。即與催化劑顆粒半徑成反比，與有效擴(kuò)散系數(shù)平方根成正比。 對(duì)于實(shí)踐工作有重要的指導(dǎo)意義，要想提高催化劑的生產(chǎn)對(duì)于實(shí)踐工作有重要的指導(dǎo)意義，要想提高催化劑的生產(chǎn)能力，減小內(nèi)擴(kuò)散阻力，就必須減小催化劑的粒徑，或改變催能力，減小內(nèi)擴(kuò)散阻力，就必須減小催化劑的粒徑，或改變

11、催化劑的孔結(jié)構(gòu)（大孔）以便最大限度的增大有效擴(kuò)散系數(shù)，又化劑的孔結(jié)構(gòu)（大孔）以便最大限度的增大有效擴(kuò)散系數(shù)，又不降低比表面。不降低比表面。三、測(cè)定活性的實(shí)驗(yàn)方法：三、測(cè)定活性的實(shí)驗(yàn)方法： 在實(shí)驗(yàn)室里使用的管式反應(yīng)器，通常隨溫度和壓力條件的不在實(shí)驗(yàn)室里使用的管式反應(yīng)器，通常隨溫度和壓力條件的不同，采用硬質(zhì)玻璃，石英玻璃或金屬材料，將催化劑樣品放進(jìn)同，采用硬質(zhì)玻璃，石英玻璃或金屬材料，將催化劑樣品放進(jìn)反應(yīng)管中，催化劑層中的溫度，用安裝的熱電偶測(cè)量。反應(yīng)管中，催化劑層中的溫度，用安裝的熱電偶測(cè)量。 原料加入的方式，根據(jù)原料性狀和實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌哺饔胁辉霞尤氲姆绞?，根?jù)原料性狀和實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌哺饔胁煌?/p>

12、，常用氣體（同，常用氣體（H2、N2、O2等）可直接用鋼瓶，不常用氣體，等）可直接用鋼瓶，不常用氣體，要增加發(fā)生裝置，若反應(yīng)組分中有液體要增加發(fā)生裝置，若反應(yīng)組分中有液體 時(shí)，可用鼓泡法，蒸發(fā)時(shí)，可用鼓泡法，蒸發(fā)法和微型加料裝置，將液體反應(yīng)組分加入到反應(yīng)系統(tǒng)。法和微型加料裝置，將液體反應(yīng)組分加入到反應(yīng)系統(tǒng)。 根據(jù)分析反應(yīng)產(chǎn)物的組成，可算出本征催化劑活性的轉(zhuǎn)化率。根據(jù)分析反應(yīng)產(chǎn)物的組成，可算出本征催化劑活性的轉(zhuǎn)化率。在許多情況下，只需要分析反應(yīng)后混合物中一種未反應(yīng)組分或在許多情況下，只需要分析反應(yīng)后混合物中一種未反應(yīng)組分或一種產(chǎn)物的濃度?；旌衔锏姆治隹刹捎酶鞣N化學(xué)或物理化學(xué)方一種產(chǎn)物的濃度?；旌?/p>

13、物的分析可采用各種化學(xué)或物理化學(xué)方法。法。實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法5 52 2 催化劑的宏觀物性及其測(cè)定：催化劑的宏觀物性及其測(cè)定： A. A. 化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)化學(xué)組成和結(jié)構(gòu) 包括元素的組成，結(jié)構(gòu)，含量，表面的組成，可能出現(xiàn)的功能基的性質(zhì)和含量。包括元素的組成，結(jié)構(gòu)，含量，表面的組成，可能出現(xiàn)的功能基的性質(zhì)和含量。通過(guò)表征催化劑，可以得到如下信息：通過(guò)表征催化劑，可以得到如下信息：C. C. 催化活性：催化活性： 在給定的條件下，定量的測(cè)定一種催化劑，促進(jìn)某種化學(xué)轉(zhuǎn)變的能力。在給定的條件下，定量的測(cè)定一種催化劑，促進(jìn)某種化學(xué)轉(zhuǎn)變的能力。 在小規(guī)模的裝置中，評(píng)價(jià)的活性用來(lái)估價(jià)大規(guī)模裝置上的催化性能。在小

14、規(guī)模的裝置中，評(píng)價(jià)的活性用來(lái)估價(jià)大規(guī)模裝置上的催化性能。 存在偏差必須將兩種規(guī)模下獲得的數(shù)據(jù)加以關(guān)聯(lián)。存在偏差必須將兩種規(guī)模下獲得的數(shù)據(jù)加以關(guān)聯(lián)。B. B. 紋理組織和機(jī)械性質(zhì)紋理組織和機(jī)械性質(zhì) 紋理組織紋理組織宏觀尺寸：顆粒大小和形狀，比表面積，密度，孔結(jié)構(gòu)。宏觀尺寸：顆粒大小和形狀，比表面積，密度，孔結(jié)構(gòu)。微觀尺寸：物相結(jié)構(gòu)，活性表面晶粒大小，分散度。微觀尺寸：物相結(jié)構(gòu)，活性表面晶粒大小，分散度。一、催化劑的表面積及其測(cè)定一、催化劑的表面積及其測(cè)定 催化劑表面是提供反應(yīng)中心的場(chǎng)所。一般而言，催化劑表面積愈大，其活性催化劑表面是提供反應(yīng)中心的場(chǎng)所。一般而言，催化劑表面積愈大，其活性愈高。愈高

15、。 催化劑具有高比表面積，主要是孔的表面積，而不是靠減少粒度獲得。催化劑具有高比表面積，主要是孔的表面積，而不是靠減少粒度獲得。表面積與活性表面積與活性: 有的活性與催化劑比表面呈正比，有的與催化劑比表面不呈簡(jiǎn)單的正比關(guān)系。有的活性與催化劑比表面呈正比，有的與催化劑比表面不呈簡(jiǎn)單的正比關(guān)系。 BET等溫式等溫式比表面測(cè)定原理：比表面測(cè)定原理： 常用方法：吸附法常用方法：吸附法化學(xué)吸附法：選擇性吸附來(lái)測(cè)各組分的表面積。化學(xué)吸附法：選擇性吸附來(lái)測(cè)各組分的表面積。物理吸附法：非選擇性吸附來(lái)測(cè)定比表面積。物理吸附法：非選擇性吸附來(lái)測(cè)定比表面積。 （BET法，氣相色譜法）法，氣相色譜法）BET等溫式等溫

16、式0011)(PPCVCCVPPVPmmC與吸附熱有關(guān)的常數(shù)與吸附熱有關(guān)的常數(shù) P0吸附氣體在給定吸附氣體在給定T 下的飽和蒸汽壓下的飽和蒸汽壓V吸附量吸附量 P吸附平衡壓力吸附平衡壓力 Vm表面形成單分子層所需要的體積表面形成單分子層所需要的體積 測(cè)出測(cè)出 對(duì)應(yīng)下的對(duì)應(yīng)下的V，由，由 對(duì)對(duì) 作圖，可得到一直線。截距為作圖，可得到一直線。截距為 ， 斜率為斜率為0pp)(0ppVp0ppCVm1CVCm1截距斜率1mV計(jì)算催化劑總表面積公式：計(jì)算催化劑總表面積公式：WVNASmmg22400Sgm2/gVmcm3，mlN阿佛伽德羅常數(shù)，阿佛伽德羅常數(shù)，6.021023Am吸附質(zhì)分子橫截面積，吸

17、附質(zhì)分子橫截面積，1018m2W樣品重量。樣品重量。若吸附質(zhì)為若吸附質(zhì)為N2，則，則Am=0.162(nm)2 比表面積的試驗(yàn)測(cè)定比表面積的試驗(yàn)測(cè)定 吸附質(zhì)的選擇：吸附質(zhì)的選擇： 吸附質(zhì)，吸附劑之間彼此只有分子作用力。（物理吸附質(zhì)，吸附劑之間彼此只有分子作用力。（物理吸附）吸附） 吸附質(zhì)分子必須小到足夠進(jìn)入所有孔中，如吸附質(zhì)分子必須小到足夠進(jìn)入所有孔中，如N2、Ar、Kr等。等。 吸附劑的預(yù)處理：在吸附劑的預(yù)處理：在1.3102Pa真空度下脫氣至少真空度下脫氣至少1小時(shí)。小時(shí)。 吸附等溫線的測(cè)定吸附等溫線的測(cè)定: 容量法，重量法，流動(dòng)吸附色譜法。容量法，重量法，流動(dòng)吸附色譜法。二、催化劑的孔結(jié)

18、構(gòu)及其測(cè)定二、催化劑的孔結(jié)構(gòu)及其測(cè)定 反應(yīng)物在孔中的擴(kuò)散情況及表面利用率都因孔結(jié)構(gòu)不同反應(yīng)物在孔中的擴(kuò)散情況及表面利用率都因孔結(jié)構(gòu)不同而發(fā)生改變，從而影響反應(yīng)速率?？捉Y(jié)構(gòu)對(duì)催化劑的選擇性，而發(fā)生改變，從而影響反應(yīng)速率?？捉Y(jié)構(gòu)對(duì)催化劑的選擇性，壽命和機(jī)械強(qiáng)度也有很大影響。壽命和機(jī)械強(qiáng)度也有很大影響。 孔結(jié)構(gòu)與活性選擇性關(guān)系?？捉Y(jié)構(gòu)與活性選擇性關(guān)系。 催化劑孔結(jié)構(gòu)的測(cè)定：催化劑孔結(jié)構(gòu)的測(cè)定： 催化劑密度的大小反映出催化劑的孔結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成，晶催化劑密度的大小反映出催化劑的孔結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成，晶相組成之間的關(guān)系。相組成之間的關(guān)系。催化劑的密度測(cè)定催化劑的密度測(cè)定 催化劑的密度是指單位體積內(nèi)含有催化劑的

19、質(zhì)量。催化劑的密度是指單位體積內(nèi)含有催化劑的質(zhì)量。Vm a. 堆密度：用量筒測(cè)量催化劑的體積時(shí)，所得的密度稱為堆密度。堆密度：用量筒測(cè)量催化劑的體積時(shí)，所得的密度稱為堆密度。 V堆V隙V孔V真真孔隙堆堆VVVmVm b.顆粒密度：?jiǎn)挝淮呋瘎┑馁|(zhì)量與其幾何體積之比。顆粒密度：?jiǎn)挝淮呋瘎┑馁|(zhì)量與其幾何體積之比。汞置換密度汞置換密度 V = V堆V隙 = V孔V真真孔隙堆顆VVmVVmHgVVm即堆顆VHg=V隙V隙隙采用汞置換法，汞在常壓下只能進(jìn)入孔半徑大于采用汞置換法，汞在常壓下只能進(jìn)入孔半徑大于5000nm的孔。的孔。密度測(cè)定密度測(cè)定 c.真空度：當(dāng)測(cè)量的體積僅為催化劑的實(shí)際固體骨架時(shí)的體積，

20、測(cè)得密度為真密真空度：當(dāng)測(cè)量的體積僅為催化劑的實(shí)際固體骨架時(shí)的體積，測(cè)得密度為真密 度，又稱骨架密度。度，又稱骨架密度。真真VmV真采用氦氣置換法，氦氣能進(jìn)入顆粒內(nèi)所有細(xì)孔。真采用氦氣置換法，氦氣能進(jìn)入顆粒內(nèi)所有細(xì)孔。VHe = V隙V孔HeVVm即堆真比孔容，孔隙率，平均孔半徑和孔長(zhǎng)比孔容，孔隙率，平均孔半徑和孔長(zhǎng)a.比孔容的測(cè)定：每比孔容的測(cè)定：每g 催化劑顆粒內(nèi)所有孔的體積總和稱為比孔體積，又稱比孔容催化劑顆粒內(nèi)所有孔的體積總和稱為比孔體積，又稱比孔容 或孔體積（孔容）?；蚩左w積（孔容）。真顆比孔容11VV孔= VHeVHgWVWVVVHgHe孔比孔容1/顆顆每每g 催化劑的骨架和顆粒內(nèi)

21、孔所占的催化劑的骨架和顆粒內(nèi)孔所占的 體積。體積。1/真真每每g 催化劑中骨架的體積。催化劑中骨架的體積。 b.孔隙率孔隙率 每克催化劑內(nèi)孔體積與催化劑顆粒體積之比，用每克催化劑內(nèi)孔體積與催化劑顆粒體積之比，用表示表示 有：有：顆真顆111HgHgHeVVVVVVVV即真孔孔顆比孔容孔隙分布：孔隙分布是指催化劑的孔容積隨孔徑的變化。孔隙分布：孔隙分布是指催化劑的孔容積隨孔徑的變化。粗孔：粗孔：d100nm 顆粒與顆粒之間顆粒與顆粒之間細(xì)孔：細(xì)孔：d10nm 晶粒與晶粒之間形成的孔晶粒與晶粒之間形成的孔過(guò)渡孔：過(guò)渡孔：10nmd100nm測(cè)定方法：大孔可用光學(xué)顯微鏡直接觀察和用壓汞法測(cè)定。測(cè)定方

22、法：大孔可用光學(xué)顯微鏡直接觀察和用壓汞法測(cè)定。 小孔可用氣體吸附法。小孔可用氣體吸附法。壓汞法：氣體吸附法不能測(cè)定較大的孔隙，而壓汞法可測(cè)壓汞法：氣體吸附法不能測(cè)定較大的孔隙，而壓汞法可測(cè) 7.57500nm的孔分布，的孔分布， 因而彌補(bǔ)了吸附法的不足。因而彌補(bǔ)了吸附法的不足。prcos2即： 汞對(duì)多數(shù)固體是非潤(rùn)濕的，接觸角大于汞對(duì)多數(shù)固體是非潤(rùn)濕的，接觸角大于9090o o，需加外力，需加外力才能進(jìn)入固體孔中，汞進(jìn)入半徑為才能進(jìn)入固體孔中，汞進(jìn)入半徑為r r的孔需加壓力為的孔需加壓力為P P，以，以表示汞的表面張力，汞與固體接觸角為表示汞的表面張力，汞與固體接觸角為，則孔截面上，則孔截面上受到的力為受到的力為rr2 2 p p，而由表面張力產(chǎn)生的反方向張力為，而由表面張力產(chǎn)生的反方向張力為2r2r. . coscos。當(dāng)平衡時(shí)，二力相等，則：。當(dāng)平衡時(shí)，二力相等，則：rr2 2 p p 2r2r. . CosCos測(cè)定原理測(cè)定原理意義：表示壓力為意義：表示壓力為P時(shí)，汞能進(jìn)入孔內(nèi)的最小半徑。時(shí)，汞能進(jìn)入孔內(nèi)的最小半徑。三、催化劑機(jī)械強(qiáng)度的測(cè)定三、催化劑機(jī)械強(qiáng)度的測(cè)定對(duì)于固定床催化劑常用抗壓強(qiáng)度衡量，對(duì)于流化床用催化劑常用磨損強(qiáng)度來(lái)衡量。對(duì)于固定