作业帮铁触媒是什么?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/08 17:59:17
铁触媒是什么?
铁触媒是什么?
铁触媒是什么?
铁触媒 在合成氨工业中的主要催化剂,在500℃时活性最大.目前,合成氨工业中普遍使用的主要是以铁为主体的多成分催化剂,又称铁触媒.铁触媒在500 ℃左右时的活性最大,这也是合成氨反应一般选择在500 ℃左右进行的重要原因之一.但是,即使是在500 ℃和30 MPa时,合成氨平衡混合物中NH3的体积分数也只为26.4％,即转化率仍不够大.在实际生产中,还需要考虑浓度对化学平衡的影响等,例如,采取迅速冷却的方法,使气态氨变成液氨后及时从平衡混合气体中分离出去,以促使化学平衡向生成NH3的方向移动.
组成成分
主要成分是Fe3O4,助催化剂K2O、Al2O3、CaO、MgO等含量小于催化剂总质量的9%,低压催化剂还增加了CoO(A201等).
物理结构
氧化态催化剂主体是磁铁矿,其化学计量式是FeO.Fe2O3或Fe3O4.晶体结构类似于尖晶石（MgAl2O4）的结构(90%以上是具有反尖晶石结构、不均匀复杂体系的磁铁矿).是四面体和八面体结构的堆积结果.其中形成两种间隙：四面体间隙和八面体间隙.三价的金属离子占据四面体间隙的一半和八面体间隙的一半,二价的铁离子占据八面体间隙（Fe3+（Fe2+,Fe3+））.磁铁矿的一个单胞（晶体的最小结构单元）由32个氧离子和24个铁离子所组成,即8（Fe3O4）.按结晶学原理,32个氧原子按照面心立方堆积的每一单胞,有64个四面体间隙和32个八面体间隙.如上所述,除了24个被铁离子占据以外,其余大部分是空的,因此可加入助催化剂占据这些空隙形成间隙固溶体.而且化学式相近的物质,结构类型相同且质点（离子、原子或分子）半径近于相等的物质,可以发生同晶取代,生成置换固溶体,例如三价铝即可置换部分三价铁,形成置换固溶体.（含量小于4%时主要生成置换固溶体.若三氧化二铝全部取代氧化铁则生成FeOAl2O3） 铁比值Fe2+/Fe3+,其大小影响催化剂还原后的若干性能,如还原的难易程度、还原后的机械强度和低温活性等.主要服从于合成塔的要求,操作压力、温度和内件结构,在催化剂制造阶段调节,一般为0.0.7.
合成氨工业中用的催化剂