催化装置设计

① 催化燃烧甲烷元件为什么选用空气中甲烷标准气样标定，而不是以氮气为平衡气的的甲烷标气

催化燃烧过程
在化学反应过程中，利用催化剂降低燃烧温度，加速有毒有害气体完全氧化的方法，叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有较大的比表面积和合适的孔径，当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提高了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O，同时产生热量，从而使得有机气体变成无毒无害气体。
催化燃烧装置主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成，如右图所示。其净化原理是：未净化气体在进入燃烧室以前，先经过热交换器被预热后送至燃烧室，在燃烧室内达到所要求的反应温度，氧化反应在催化反应器中进行，净化后烟气经热交换器释放出部分热量，再由烟囱排入大气。
催化燃烧装置设计时应考虑以下几方面问题：
1、气流和温度均匀分布。要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀，并保证火焰不直接接触催化剂表面，燃烧室必需具有足够的长度和空间。催化燃烧装置应具有良好的保温效果。炉体一般用钢结构的外壳内衬耐火材料，或用双层夹墙结构。
2、便于清洗和更换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构，便于清洗和更换催化剂载体。
3、辅助燃料和助燃。催化燃烧一般采用天然气作辅助燃料，也可用燃料油、电加热等作辅助燃料。助燃一般用净化后的气体，如果净化后的气体不能作为助燃，则应引入空气助燃。
4、较高的转化速度。由于催化燃烧为不可逆的放热反应，所以，无论反应进行到什么阶段，都应在尽可能高的温度下进行，以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制，如催化剂的耐热温度、高温材料的获得，热能的供应，以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况恰当地选择。
催化剂
材料和载体
催化剂是一种能改变化学反应速度，而在反应前后其本身的化学性质没有改变的物质。催化剂通常是由催化活性材料和催化载体构成。催化活性材料一般是金属或金属氧化物。其中贵重金属催化剂主要有铂、钯和钌等，普通金属催化剂主要有铜、铬、镍、钒、锰、铁、钴等金属及氧化物。催化载体是多孔材料，主要作用是使活性材料具有大的体表面积。催化载体分为金属载体、陶瓷载体和炭纤维载体。金属载体一般是以镍或镍铬合金为载体做成的带、片、丸、丝等形状，通过 “电镀”或 “化学镀”（即溶液浸渍）将铂、钯镀在这些载体上，并制成便于装配、拆卸的模屉。以陶瓷为载体的催化剂，一般是以硅—铝氧化物为载体，其结构有片粒状和蜂窝状两种。一般在陶瓷结构上涂敷一层仅0.13mm厚的α-氧化铝薄层，把活性的铂、钯等金属催化剂以微晶状态沉积或分散在多孔的氧化铝薄层中，并制成便于装配、拆卸的模屉。炭纤维载体可制作成线状、毡状、网状等形状，在载体上涂敷催化活性材料，制成便于装配、拆卸的模屉。

② 三元催化器是汽车最重要的部件，如何处理三元催化器堵塞

三元催化器是汽车最重要的部件，可以采取更换方法处理三元催化器堵塞。

三元催化转化器是一种内部装有昂贵催化剂的催化装置。车跑了4万公里左右就需要清洗了。三元催化转化器长时间开始排放燃烧产物。三元催化器的网孔很小，时间长了会堵塞。三元催化器堵塞后，发动机排气不畅，动力不足，需要清洗。有的三元催化器因为长时间不清洗，堵塞严重。三元催化器严重堵塞后，需要更换新的。以上就是对三元催化器是汽车最重要的部件，如何处理三元催化器堵塞这个问题的解答。

③ 三元催化器是由什么材料制造的，他的作用是什么

三元催化器的核心部件是一块多孔陶瓷材料，它实际上只是一个载体，上面覆盖着一层铂、钯等贵金属，它可以把废气中的HC、CO变成水和二氧化碳，同时把Nox分解成氮气和氧气。 三元催化器是一个非常脆弱的部件，稍不注意，就有可能损坏，这样不仅会使车辆排气中的污染物大量增加，还会危及车上的其它部件。 三元催化器面对的七大杀手： 1、 含铅汽油：含铅汽油中的四乙基铅不仅会对环境和人体造成极大的污染和损害，而且还会沉积在催化装置中的氧传感器及催化转换器的活性表面上，在使氧传感器“铅中毒”的同时还会使三元催化净化装置的净化效率大大下降直至损坏。如果长期使用含铅汽油，催化装置中的蜂窝状催化转换器甚至会被四乙基铅堵塞。 2、 含有铅、硅、磷的润滑油或添加剂：很多人以为只要发动机工作时排气管不冒蓝烟，润滑油就没有进入排气系统。其实，状况良好的发动机工作时，也有一定数量的润滑油通过汽缸壁和PCV阀在燃烧室内参加燃烧。因此，如果混合在润滑油中的有害成份接触到催化转换装置，同样会导致三元催化装置失效。 3、 含有铅、硅等有害成份的密封胶：发动机在进行维修时要使用很多密封胶，但如果在进气歧管垫或油底壳垫等处涂上了含有上述有害成份的密封胶，就有可能使三元催化装置中毒甚至失效。 4、 过热：三元催化装置工作温度通常不能超过800°C，但是，如果发动机的某缸燃烧不良，排气中会有过量的未燃烧的燃料气体，这将导致三元催化装置由于工作温度大幅提高而失效或损坏。 5、 剧烈磕碰：由于催化器的核心是一个陶瓷元件，因此装有三元催化器的汽车最怕“托底”。剧烈的磕碰可能使催化器芯破碎并报废。但麻烦还不止这些，当发动机减速时，破碎的陶瓷粉末会随着排气压力的波动被吸入汽缸内，造成发动机的严重磨损，严重的会使发动机报废。 6、 温度聚变：催化装置工作时，温度通常在700°C左右，壳体表面的温度也在400°C以上，如果遇到温度聚变，催化器的陶瓷芯可能破裂，虽然制造厂商在设计时已考虑了这一点，但经常的温度聚变还是会对催化器的寿命造成一定影响。 7、 供油系统故障：很多先进的发动机控制系统都有自我保护功能，一旦某个汽缸发生故障，电脑就会自动切断该缸的供油，以保护发动机和催化器，但很多机器目前还不具备这种功能。另外，一些机械方面的故障，如供油压力过高或过低，电控系统对它是无能为力的。所以，一旦发现机器工作不正常，必须立即停车检修，并且，不能用推车启动发动机。燃油存量不足时，要尽快加油，不能让机器长时间在油箱亏油状态下行驶。 八、关于冷车难启动请各位对节气门、进气岐管、气门等进行彻底的清洗，一般问题即可解决

④ 催化反应器设计的基本内容和基本方程是什么

反应器设计最基本的内容：选择合适的反应器型式确定最佳操作条件计算反应体积,确定主要尺寸.
反应体积的确定
,是反应器设计的核心内容.
反应体积的大小,是由反应组成的反应速率决定的.反应速率快,完成同样的产量所需体积就小.但反应速率又取决于反应物的浓度、压力和反应温度.而反应器内反应物的浓度,压力和温度又随反应时间或位置而变.因此,在反应器内反应速率是不断变化着的.为了确定反应体积,就要找出这些物理量在反应器内变化的数学关系式.即反应器设计的基本方程.
反应器设计的基本方程：
物料衡算式描述器内浓度变化
Ci = f ( t ,l )
热量衡算式描述器内温度变化T=T(
t,l）动量衡算式描述器内压力变化P=P(t,l)动力学方程式描述器内反应速率ri=r(T,C)参数计算式计算某些物性参数
三种衡算式,依据各自的守恒定律,其模式为：输入=输出+消耗+累积

⑤ 谁有用于石脑油加氢催化裂化装置,建设的工程案例

沈阳蜡化新建的裂解石脑油加氢裂化装置中，加氢装置采用的是来自惠生工程的两专段加氢工艺技术，惠生工程完属成加氢装置的基础设计、详细设计和工艺包设计；芳烃抽提装置采用中石化石油化工科学研究院的工艺包，基础设计和详细设计也是由惠生工程负责。工程历时19个月，与2012年7月一次开车成功。

⑥ 设计催化重整的目的和意义

1、主要目的是为了生产高辛烷值汽油组分，可作为全厂的汽油调和组分，也可以单独出售。
2、重整装置副产的氢气和作为加氢装置用氢，液化气可以直接销售，干气脱硫后可做瓦斯组分。
3、带有苯抽提的装置可以生产苯、甲苯、二甲苯等化工原料。

⑦ 有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识，某教师设计了如图装置（夹持装置仪

乙醇催抄化氧化实验：A中是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，B是吸收氧气中的水蒸气，C是加热乙醇得到乙醇蒸气进入M，M处发生的反应是乙醇的催化氧化反应生成乙醛，F为乙醛和过量的乙醇的溶液．
（1）A中是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H₂O₂