说明氨合成催化剂的组成及其作用。
正确答案:
氨合成催化剂的组成包括α—Fe,Al2O3,K2O,CaO,MgO,SiO2等。
(1)氨氧化催化剂的活性组分是α—Fe,未还原时为FeO+Fe2O3,其中FeO占24~38%,Fe2+/Fe3+=0.5,一般在0.47~0.57之间,可视为Fe3O4,具有尖晶石结构。
(2)Al2O3的作用:Al2O3与Fe3O4作用可形成FeAl2O4,具有尖晶石结构,当催化剂还原后,Fe3O4被还原为α—Fe,而未被还原的Al2O3仍保持着尖晶石结构,起到骨架作用,从而防止铁细晶的长大,使催化剂的比表面积增加,活性增加。因此,Al2O3为结构型助催化剂,氧化镁的作用与Al2O3的作用相似,也是结构型助催化剂。
(3)K2O的作用:氧化钾是电子型助催化剂,在Fe—Al2O3催化剂中添加氧化钾后,可以使金属的电子逸出功下降,有助于氮的活性吸附。
(4)CaO的作用:CaO的作用与K2O相似,也是电子型助催化剂,同时,氧化钙能降低固熔体的熔点和粘度,有利于三氧化二铝和四氧化三铁固熔体的形成,提高催化剂的热稳定性。
(5)Si2O的作用:二氧化硅是磁铁矿中的杂质,具有中和K2O和CaO的作用,此外,Si2O还具有提高催化剂抗水毒害和耐烧结的性能。
(1)氨氧化催化剂的活性组分是α—Fe,未还原时为FeO+Fe2O3,其中FeO占24~38%,Fe2+/Fe3+=0.5,一般在0.47~0.57之间,可视为Fe3O4,具有尖晶石结构。
(2)Al2O3的作用:Al2O3与Fe3O4作用可形成FeAl2O4,具有尖晶石结构,当催化剂还原后,Fe3O4被还原为α—Fe,而未被还原的Al2O3仍保持着尖晶石结构,起到骨架作用,从而防止铁细晶的长大,使催化剂的比表面积增加,活性增加。因此,Al2O3为结构型助催化剂,氧化镁的作用与Al2O3的作用相似,也是结构型助催化剂。
(3)K2O的作用:氧化钾是电子型助催化剂,在Fe—Al2O3催化剂中添加氧化钾后,可以使金属的电子逸出功下降,有助于氮的活性吸附。
(4)CaO的作用:CaO的作用与K2O相似,也是电子型助催化剂,同时,氧化钙能降低固熔体的熔点和粘度,有利于三氧化二铝和四氧化三铁固熔体的形成,提高催化剂的热稳定性。
(5)Si2O的作用:二氧化硅是磁铁矿中的杂质,具有中和K2O和CaO的作用,此外,Si2O还具有提高催化剂抗水毒害和耐烧结的性能。
答案解析:有
微信扫一扫手机做题