工业固体催化剂的形状和尺寸应根据具体的反应和反应器的特征而定。绝大多数固体催 化剂形状为规则的颗粒，一般用打片法或挤条法制备的催化剂大多数为粒度几毫米至十儿毫 米的圆柱形或单孔环柱形。为了降低催化剂床层的压力降及提高其使用效率，近年来开发了 多种薄壁异形催化剂，如车轮形、舵轮形或多通孔形（可参见本章第六节），不规则的催化 剂大多数为使用于流化床的经破碎的细粒催化剂。由熔融法制备的氨合成用铁催化剂大多为 破碎成直径1,5~10mm的不规则颗粒。 超 超 化学反应工程 化工原理教研室
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二、固体催化剂的孔结构 (1)内表面积Sg 内表面积越大，活性位越多，反应面越大。 常用测定方法有：气体吸附法。 利用低温下测定气体在固体上的吸附量和平衡分压值， 然后应用BET公式算出比表面积 (C-1)P V(Po-P)VC V CP 超 该温度下吸 附组分的饱 和蒸汽压 化学反应工程 化工原理教研室
化学反应工程 化工原理教研室 二、固体催化剂的孔结构 （1）内表面积Sg 内表面积越大，活性位越多，反应面越大。 常用测定方法有：气体吸附法。 利用低温下测定气体在固体上的吸附量和平衡分压值， 然后应用BET公式算出比表面积 0 0 1 ( 1) ( ) V CP C P V p P V C P m m 该温度下吸 附组分的饱 和蒸汽压
BET测试理论是根据希朗诺尔、埃米特和泰勒三人提 出的多分子层吸附模型，并推导出单层吸附量V与多层 吸附量V间的关系方程，即著名的BET方程。BET方程是 建立在多层吸附的理论基础之上，与物质实际吸附过程 更接近，因此测试结果更准确。通过实测3-5组被测样品 在不同氮气分压下多层吸附量，以PP0为X轴，PW(P0: P)为Y轴，由BET方程做图进行线性拟合，得到直线的 斜率和截距，从而求得Vm值计算出被测样品比表面积。 理论和实践表明，当PP0取点在0.050.35范围内时， BET方程与实际吸附过程相吻合，图形线性也很好，因 墨 此实际测试过程中选点在此范围内。 化学反应工程 化工原理教研室
化学反应工程 化工原理教研室 § BET测试理论是根据希朗诺尔、埃米特和泰勒三人提 出的多分子层吸附模型，并推导出单层吸附量Vm与多层 吸附量V间的关系方程，即著名的BET方程。BET方程是 建立在多层吸附的理论基础之上，与物质实际吸附过程 更接近，因此测试结果更准确。通过实测3-5组被测样品 在不同氮气分压下多层吸附量，以P/P0为X轴，P/V（P0- P）为Y轴，由BET方程做图进行线性拟合，得到直线的 斜率和截距，从而求得Vm值计算出被测样品比表面积。 理论和实践表明，当P/P0取点在0.05~0.35范围内时， BET方程与实际吸附过程相吻合，图形线性也很好，因 此实际测试过程中选点在此范围内
若将PV(P。-P)对P/P作图，应为直线，斜率为 (C-1)VmC,由此计算出Vm及C,从算到吸附的分子 个数，再乘以每一个吸附分子所覆盖的面积a,即得表 面积Sg V (2)孔容Vg和孔隙率0 氢一汞置换法（在定压下，测定容器中被催化 剂试样置换的氦体积，然后将氦换成汞，再测定 置换汞的体积。两次测得体积之差再除以催化剂 颗粒试样的质量即为比孔容) 湖 真密度，假密度，堆密度（床层密度）， 空隙率 E 化学反应工程 化工原理教研室
化学反应工程 化工原理教研室 （2）孔容Vg和孔隙率θ 氦－汞置换法（在定压下，测定容器中被催化 剂试样置换的氦体积，然后将氦换成汞，再测定 置换汞的体积。两次测得体积之差再除以催化剂 颗粒试样的质量即为比孔容） 真密度，假密度，堆密度（床层密度），空隙率 t p b 若将P/V(P0-P)对P/P0作图，应为直线，斜率为 （C-1)/VmC，由此计算出Vm及C，从算到吸附的分子 个数，再乘以每一个吸附分子所覆盖的面积a，即得表 面积Sg a V V N S m g ( ) 0
固体质量 0 固体体积 固体质量 颗粒体积 超 固体质量 -楼 床层体积 化学反应工程 化工原理教研室
化学反应工程 化工原理教研室 P b t 固体质量 固体体积 固体质量 颗粒体积 固体质量 床层体积