文档介绍：工业催化
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第十章工业催化剂的评价与测试
催化剂性能指标的测定
催化剂宏观物性及其测定
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:温控仪; 14:热电偶; 15,17: 纪录仪;16:CO2红外分析仪;18: 色谱仪; 19:减压阀; 20:H2钢瓶
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聚合级精丙烯由钢瓶经减压计量进入混合器，与由空气瓶来的精制空气混合，经六通阀再进入反应器，反应后混合气也经六通阀再进入红外气体分析仪后流出。色谱载气经鉴定器过六通流入色谱拄，并经鉴定器后放空。六通阀装有取样定量管。这样便可利用两个六通网切换，方便地使系统处于取样或分析状态，并可分析反应前或反应后的组分浓度，从而可计算得到催化反应的转化率、选择性等数据。流程中还通过连续检测反应后混合物中CO2浓度和催化剂表面的温度变化，来考察反应系统的动态变化过程.
这种实验方法对评价催化剂的活性、选择性和寿命有很大的实用意义。它具有快速、难确的优点。用其进行动力学数据的测定，也比积分反应器法(一般流动法)优越。
例：丙烯氧化制丙烯醛催化评价
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在活性、选择性评价合格后，紧接着一个必要的考察项目就是寿命。影响催化剂寿命的因素很多，也较复杂。在固定了催化剂的制法和成型法之后，影响寿命的因素大概有：活性组分的升华、催化剂的中毒、半融和烧结、粉碎、反应副产物的沉积(如积炭)等。
最直接考察寿命的方法，就是在实际反应条件下，运转催化剂、直到它的活性、选择性明显下降为止。这种方法虽然费时，但结果可靠。
在催化剂开发的各个阶段都要进行寿命考察。实验室研制阶段要在小型及中型设备中进行，放大实验阶段，要在工业生产装置上进行单管(催化剂放入反应器的一根管中)、侧线(在催化反应器外引出一根管并装入催化剂)上进行长时间的试验考察, 至少需1000h以上。经逐步放大，最终才能得到确切寿命数据。
寿命评价
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上述催化剂开发中的寿命实验费时、费力、费资金，为加快开发工业催化剂的速度，可对影响失活的因素进行强化，在苛刻条件下对新的和改进的催化剂进行“催速失活”实验。并以工业使用的已知寿命和失活因素的催化剂作参考样，经过对比实验，可重点考察新催化剂失活的主要原因．也可预测新催化剂的相对寿命。这样就缩短了催化剂开发工作的时间。
要想在短时间内测定寿命是比较困难的．首先要判断出影响寿命的主要因素。如果中毒是影响的主要因素，“催速失活”的实验则可在反应体系个加入已知量的毒物，加到催化剂完全失活为止。然后，根据加入毒物量及原料气中毒物含量估计寿命的长短。还有将催化剂在高于实际操作的温度下运转以加速其老化，预估其实际寿命。
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催化剂宏观物性及其测定
①催化剂的几何形状和尺寸；
②密度：颗粒密度、骨架密度和堆密度；
③机械强度；
④孔结构：孔容、孔隙率及孔径分布；
⑤比表面；
此外还有比热、导热系数、扩散系数等。
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催化剂颗粒有球形、条状、柱状、粒状等。
颗粒的大小称为颗粒度，指在操作条件下，催化剂颗粒的基本单元，即成型催化剂的大小。
对于挤压成型的较大的催化剂颗粒可用卡尺量其粒径和高度；
对于收缩成型的小颗粒或粉末催化剂，由于制备方法所限，颗粒大小不可能完全一致，可用筛分法、沉降法或扬析法来测量催化剂颗粒的大小分布。
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1、筛分法
用一套筛孔由大到小的金属筛子依次叠加，将催化剂细小颗粒置于顶部筛孔最大的筛子中，用一定的频率振动一定的时间，以每一层筛上催化剂的重量百分数作为粒度分布。
筛分法适用于37～5000 μm 的粉状颗粒。
样品的湿度对测定结果影响很大，干燥样品往往因静电效应而结团或粘筛，因此需先将催化剂120~150℃干燥，然后增水10～17％，摇匀后测定。
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2、沉降法
根据斯托克斯原理，在重力场、离心力场以及电场、磁场等作用下，同密度的球型颗粒，在一定粘度的流体介质中沉降移动的速度与其颗粒大小有关。
沉降法的原理明确，仪器自动化，测量精度高。
适宜的测量范围：5～150mm。
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① 重力沉降法
催化剂颗粒通过一定粘度的流体介质落下，当重力正好被介质的粘滞力抵