固體催化劑的模壓成型過程和機(jī)械強(qiáng)度研究.pdf

1、一種具有工業(yè)前景的固體催化劑,除了必須具有優(yōu)良的活性、選擇性和壽命等性能外,還必須有與相應(yīng)反應(yīng)過程相適應(yīng)的幾何形狀、尺寸和承載催化劑本身重量的能力、能抵御反應(yīng)介質(zhì)、溫度和壓力及在反應(yīng)過程中應(yīng)力變化沖擊的優(yōu)良機(jī)械強(qiáng)度.上述各種機(jī)械性能都與催化劑成型過程密切相關(guān).然而,從宏觀(統(tǒng)計(jì))角度考察催化劑機(jī)械性能的研究相對比較深入,而對成型過程中的催化劑強(qiáng)度性質(zhì)自身規(guī)律的研究還不夠深入.因此,該文就是基于這一理念,力圖從半微觀角度出發(fā),對成型的單一

2、片劑催化劑的成型過程及影響因素進(jìn)行系統(tǒng)研究,以求得到較深層次的機(jī)理上的規(guī)律.該研究通過自行設(shè)計(jì)制造的催化劑模壓成型過程分析儀(Catalyst MoldingProcess Analyzer,CMPA)和催化劑力學(xué)性質(zhì)測試儀(Catalyst Mechanical PropertiesTester,CMPT),以Fe-Cr系高溫變換催化劑片劑為研究對象,對成型過程和受壓破碎過程提供了全過程動(dòng)態(tài)研究的新手段;該研究利用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法考察

3、了固體催化劑成型過程中諸因素(包含預(yù)密致比例、煅燒時(shí)間、煅燒溫度和石墨含量等)對催化劑成型體強(qiáng)度的影響,并對成型條件進(jìn)行了優(yōu)化;根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,關(guān)聯(lián)確定了固體催化劑成型過程中的密度-壓力關(guān)系式,并對方程中諸因子的物理意義進(jìn)行了描述;提出了一種利用宏觀彈性模量來表征成型催化劑的力學(xué)性質(zhì)的方法;研究討論了成型壓力對催化劑成型體強(qiáng)度性質(zhì)的影響,結(jié)果表明:對于催化劑成型體的強(qiáng)度和比表面性質(zhì),成型壓力存在著一個(gè)最佳值,過高的成型壓力會(huì)導(dǎo)致比表面積和