实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
1
实验七
曲折因子测定实验
? 一 实验目的
? 二 实验原理
? 三 流程及装置
? 四 实验操作方法
? 五 数据处理
? 六 注意事项
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
2
一 实验目的
? 1 测定催化剂颗粒曲折因子。
? 2 计算有效扩散系数。
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
3
二 实验原理
? 所谓稳态即包括扩散池在内的整个系统，
其各种参数不随时间而变，在这种状态下，
组分 A沿催化剂轴向方向的扩散通量为一定
值。此时的扩散包括分子扩散、努森扩散、
构型扩散和表面扩散。由于工业催化剂的
微孔一般远远大于分子直径，而且是高温
操作，此时吸附平衡常数小，催化剂表面
上 dp/dL→0,故后两种扩散与前两种扩散
相比可忽略不计。
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
4
实验原理 (续 )
? 在稳定状态下，求得上式各参量，曲折因子即可
算出。
]
)1(1
)1(1
ln [
)1(4
0
2
kA
AB
A
A
B
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流池
池流
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实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
5
三 流程及装置
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
6
催化剂颗粒曲折因子测定装置
（大型仪器）
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
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7
? 实验核心设备是扩散池,当整个系统压力、
温度、流量稳定后，即可测定气体通过催
化剂颗粒的扩散量,
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
8
四 实验操作方法
1.标准曲线配制,首先要标定氮气中含有不同
浓度氢气的标准曲线,根据实验要求配制
0.1%-10%的混合气样,当色谱稳定后,即
可进行分析,
2.空白试验,在正式测定催化剂颗粒曲折因子
之前,必须先做空白试验来检验扩散池是
否漏气,防止因漏气给实验结果带来误差。
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
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3.测定方法,
(1)将准备待测的催化剂颗粒用游标卡尺准确
测量直径及高度。
(2)催化剂颗粒装进橡皮管内，连接好扩散池，
放入恒温槽内。
(3)通气，调节好需要的压力、流量。
(4)接通电源，使恒温槽控温 ~30℃ 。
(5)待稳定后，即可向色谱进样分析，直到数
据重复为止，记下峰高及各种所需数据。
(6)关闭电源、关气。
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4.操作条件,
? 扩散池条件,
=40ml/min
F池 ＝ 20mmH2O
T池 ＝ 30℃
? 色谱操作条件,
? 色谱柱 TDX01
P=3kg/cm2
=30ml/min
桥温,120℃
柱温,60℃
检测器,100℃
2NV
2NV
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
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五 数据处理
为了比较在同一状态下孔分布的影响可作三
种情况,
1.不计努森扩散的大孔模型,
这时主要是分子扩散,
]
)1(1
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ln [
)1(
Ao
A
B
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的曲折因子
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实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
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? 3.孔径分布宽阔而努森扩散系数按不同孔
径取值的中孔模型
?
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的曲折因子
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相关数据及表格
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
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六 注意事项
1,色谱仪控制条件要稳定，以免因流量、桥
温等的变化引起实验误差。
2,扩散池系统要控制没有压差，流量要稳定。
3,催化剂要先经过预处理,200℃ 下烘干，
而且要注意颗粒装入橡皮管时不要用手接
触以免沾污催化剂影响扩散效果给实验带
来误差。
的曲折因子
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曲折因子测定实验
? 一 实验目的
? 二 实验原理
? 三 流程及装置
? 四 实验操作方法
? 五 数据处理
? 六 注意事项
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的曲折因子
2
一 实验目的
? 1 测定催化剂颗粒曲折因子。
? 2 计算有效扩散系数。
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
3
二 实验原理
? 所谓稳态即包括扩散池在内的整个系统，
其各种参数不随时间而变，在这种状态下，
组分 A沿催化剂轴向方向的扩散通量为一定
值。此时的扩散包括分子扩散、努森扩散、
构型扩散和表面扩散。由于工业催化剂的
微孔一般远远大于分子直径，而且是高温
操作，此时吸附平衡常数小，催化剂表面
上 dp/dL→0,故后两种扩散与前两种扩散
相比可忽略不计。
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实验原理 (续 )
? 在稳定状态下，求得上式各参量，曲折因子即可
算出。
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三 流程及装置
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催化剂颗粒曲折因子测定装置
（大型仪器）
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
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? 实验核心设备是扩散池,当整个系统压力、
温度、流量稳定后，即可测定气体通过催
化剂颗粒的扩散量,
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
8
四 实验操作方法
1.标准曲线配制,首先要标定氮气中含有不同
浓度氢气的标准曲线,根据实验要求配制
0.1%-10%的混合气样,当色谱稳定后,即
可进行分析,
2.空白试验,在正式测定催化剂颗粒曲折因子
之前,必须先做空白试验来检验扩散池是
否漏气,防止因漏气给实验结果带来误差。
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
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3.测定方法,
(1)将准备待测的催化剂颗粒用游标卡尺准确
测量直径及高度。
(2)催化剂颗粒装进橡皮管内，连接好扩散池，
放入恒温槽内。
(3)通气，调节好需要的压力、流量。
(4)接通电源，使恒温槽控温 ~30℃ 。
(5)待稳定后，即可向色谱进样分析，直到数
据重复为止，记下峰高及各种所需数据。
(6)关闭电源、关气。
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
10
4.操作条件,
? 扩散池条件,
=40ml/min
F池 ＝ 20mmH2O
T池 ＝ 30℃
? 色谱操作条件,
? 色谱柱 TDX01
P=3kg/cm2
=30ml/min
桥温,120℃
柱温,60℃
检测器,100℃
2NV
2NV
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
11
五 数据处理
为了比较在同一状态下孔分布的影响可作三
种情况,
1.不计努森扩散的大孔模型,
这时主要是分子扩散,
]
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的曲折因子
12
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
13
? 3.孔径分布宽阔而努森扩散系数按不同孔
径取值的中孔模型
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实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
14
相关数据及表格
实验七 稳态法测定单颗粒催化剂
的曲折因子
15
六 注意事项
1,色谱仪控制条件要稳定，以免因流量、桥
温等的变化引起实验误差。
2,扩散池系统要控制没有压差，流量要稳定。
3,催化剂要先经过预处理,200℃ 下烘干，
而且要注意颗粒装入橡皮管时不要用手接
触以免沾污催化剂影响扩散效果给实验带
来误差。
