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第1章 绪论1

1.1 催化剂的开发与制备1

1.2 催化剂的构成和制备1

1.2.1 催化剂的相态1

1.2.2 固体催化剂的材质、性能和制备2

1.3 固体催化剂的工程设计和制备4

1.4 催化剂的制备工艺和放大研究5

1.4.1 催化剂的制备工艺和流程分析5

1.4.2 催化剂制备过程的放大技术7

1.5 催化剂制备过程的研究前景9

1.6 催化剂制备的多尺度关联10

1.7 催化剂制备的典型流程11

1.7.1 沉淀法11

1.7.2 浸渍法11

1.7.3 混合法12

1.7.4 离子交换法13

1.7.5 熔融法14

参考文献15

第2章 沉淀17

2.1 沉淀的生成17

2.1.1 晶核生成19

2.1.2 晶核生长19

2.2 沉淀经典理论20

2.2.1 晶核生成热力学20

2.2.2 晶核生成动力学22

2.2.3 晶体生长动力学23

2.2.4 沉淀新理论25

2.3 影响晶型沉淀的因素31

2.3.1 浓度31

2.3.2 温度32

2.3.3 搅拌33

2.3.4 pH33

2.3.5 表面活性剂33

2.3.6 杂质34

2.3.7 Y型沸石合成、晶化条件的讨论34

2.4 胶态沉淀（无定形沉淀）46

2.4.1 溶胶47

2.4.2 凝胶53

2.4.3 胶凝作用与胶溶作用59

2.4.4 硅胶、硅铝胶沉淀过程中制备因素讨论60

2.5 沉淀物老化71

2.5.1 颗粒长大71

2.5.2 晶型完善及晶型转变72

2.5.3 脱水收缩72

2.6 溶胶-凝胶法生成氢氧化物的科学基础73

2.6.1 生成氢氧化物机理的探讨73

2.6.2 硅胶孔结构的形成76

2.6.3 老化在多孔硅胶形成过程中的作用80

2.6.4 凝胶“记忆效应”88

2.7 沉淀条件对载体和催化剂性能的影响100

2.7.1 沉淀条件100

2.7.2 制备氢氧化铝沉淀条件的讨论138

2.7.3 控制氧化铝孔径的方法157

2.8 共沉淀法（共胶法）174

2.9 沉淀操作中的工程问题179

2.9.1 沉淀反应器操作方式的影响179

2.9.2 沉淀操作中搅拌的影响182

2.10 沉淀操作单元设备186

2.10.1 成胶罐187

2.10.2 搅拌器189

2.10.3 加热器189

2.10.4 通风设施189

参考文献189

第3章 过滤与洗涤196

3.1 过滤196

3.1.1 过滤基本原理197

3.1.2 影响过滤的主要因素198

3.1.3 过滤介质的选择198

3.1.4 絮凝剂202

3.1.5 过滤设备205

3.2 洗涤213

3.2.1 洗涤基本原理213

3.2.2 洗涤条件对催化剂性能的影响216

3.2.3 洗涤中值得注意的问题223

3.2.4 洗涤方式223

3.2.5 洗涤设备224

参考文献225

第4章 干燥226

4.1 干燥基本原理226

4.1.1 毛细管流动模型226

4.1.2 扩散模型227

4.2 干燥条件对催化剂性能的影响227

4.2.1 对干凝胶孔结构的影响227

4.2.2 对载体和催化剂机械强度的影响231

4.2.3 对活性组分分布的影响233

4.3 干燥操作中的工程问题238

4.4 超临界流体干燥技术240

4.4.1 超临界流体241

4.4.2 超临界流体干燥技术原理241

4.4.3 超细氧化铝制备242

4.5 干燥设备243

4.5.1 厢式干燥器243

4.5.2 转筒干燥器243

4.5.3 转鼓干燥器244

4.5.4 卧式桨叶式干燥器244

4.5.5 带式干燥器245

4.5.6 振动流化床干燥器246

4.5.7 喷雾干燥246

4.5.8 气流干燥247

4.5.9 盘式连续干燥器247

4.5.10 组合式干燥器248

参考文献249

第5章 成型251

5.1 成型对催化剂性能的影响251

5.1.1 催化剂形状和尺寸对反应器填充床层压降的影响252

5.1.2 催化剂形状和尺寸对催化剂有效因子的影响253

5.1.3 成型对催化剂颗粒机械强度的影响255

5.2 成型机理257

5.2.1 粒子间的结合力257

5.2.2 液体的架桥机理259

5.2.3 颗粒的成长机理260

5.2.4 从液体架桥到固体架桥的过渡261

5.3 成型助剂262

5.3.1 黏结剂262

5.3.2 润滑剂263

5.3.3 孔结构改性剂263

5.4 压缩成型265

5.4.1 压缩成型原理266

5.4.2 影响压缩成型的因素267

5.4.3 压缩成型条件对催化剂性能的影响269

5.4.4 压缩成型设备273

5.5 挤出成型274

5.5.1 挤出成型过程274

5.5.2 挤出成型条件对催化剂性能的影响275

5.5.3 挤出成型设备302

5.6 转动成型309

5.6.1 转动成型原理309

5.6.2 转动成型条件对催化剂性能的影响310

5.6.3 转动成型设备314

5.7 喷雾干燥成型317

5.7.1 喷雾干燥工作原理317

5.7.2 喷雾干燥成型条件对催化剂性能的影响320

5.8 油中成型326

5.8.1 油氨柱成球326

5.8.2 油柱成球328

5.8.3 油中成型条件对催化剂性能的影响329

5.9 其他成型方法334

5.9.1 喷动造粒334

5.9.2 冷却造粒336

5.9.3 纤维状载体成型336

5.9.4 异形载体成型338

5.10 固体催化剂机械强度的基础研究343

5.10.1 固体催化剂床层整体堆积压碎强度模型343

5.10.2 浸渍与干燥过程催化剂强度影响因素分析346

5.10.3 焙烧过程催化剂强度影响因素分析347

5.10.4 硫化过程催化剂强度影响因素分析348

5.11 改进工业制备技术提高催化剂强度350

参考文献354

第6章 浸渍359

6.1 载体359

6.1.1 载体的作用359

6.1.2 载体的选择360

6.1.3 常用工业载体的性质361

6.1.4 氧化铝载体370

6.1.5 非氧化铝载体372

6.2 浸渍390

6.2.1 浸渍基本原理390

6.2.2 浸渍过程影响因素391

6.2.3 浸渍液配制403

6.2.4 竞争吸附的作用408

6.2.5 活性组分浓度分布410

6.2.6 浸渍数学模型436

6.2.7 浸渍条件对催化剂性能的影响439

6.2.8 浸渍操作过程中的工程问题467

6.3 浸渍操作单元设备472

6.3.1 过饱和浸渍472

6.3.2 饱和浸渍474

6.3.3 流化床浸渍476

参考文献476

第7章 焙烧483

7.1 焙烧基本原理483

7.1.1 热分解483

7.1.2 固相反应484

7.1.3 晶型变化485

7.1.4 再结晶485

7.1.5 烧结486

7.2 焙烧条件对催化剂性能的影响488

7.2.1 比表面积和孔结构488

7.2.2 表面酸性498

7.2.3 晶型和微晶大小503

7.2.4 催化剂机械强度508

7.2.5 催化剂活性、稳定性509

7.3 焙烧操作中的工程问题519

7.3.1 载体和催化剂焙烧中发生飞温现象519

7.3.2 重整催化剂焙烧中出现灰球520

7.4 焙烧设备521

7.4.1 厢式焙烧炉521

7.4.2 回转式焙烧炉522

7.4.3 网带式焙烧炉523

7.4.4 隧道窑524

7.4.5 立式管式炉524

参考文献525

第8章 还原与硫化528

8.1 还原与硫化过程528

8.1.1 还原与硫化过程中的化学反应529

8.1.2 还原过程中的动力学530

8.2 还原与硫化条件对还原过程的影响540

8.2.1 还原与硫化条件541

8.2.2 重整催化剂A556

8.2.3 重整催化剂B560

8.2.4 合成氨催化剂565

8.2.5 B302Q一氧化碳宽温（耐硫）变换催化剂569

8.3 还原过程对金属分散度的影响570

参考文献575

第9章 几类新型催化剂578

9.1 膜催化剂578

9.1.1 膜催化剂的制备580

9.1.2 膜催化剂的表征585

9.1.3 膜催化反应和膜反应器593

9.2 车用催化剂595

9.2.1 车用催化剂的特性596

9.2.2 车用催化剂载体599

9.2.3 车用催化剂603

9.3 超细颗粒催化剂610

9.3.1 超细颗粒的特性610

9.3.2 超细颗粒的化学性质611

9.3.3 超细颗粒的制备612

9.3.4 超细颗粒催化剂618

9.4 均相络合催化剂621

9.4.1 甲醇羰基化合成乙酸621

9.4.2 烯烃氢甲酰化反应623

9.4.3 不饱和烃加氢反应629

9.4.4 烃类氧化反应637

9.5 非晶态合金催化剂647

9.5.1 非晶态合金的特性648

9.5.2 非晶态合金的制备649

9.5.3 镍基非晶态合金加氢催化剂与磁稳定床反应器研究开发651

参考文献654

第10章 催化剂工业放大657

10.1 工业放大的基本概念657

10.2 催化剂的工业放大过程659

10.2.1 技术交底659

10.2.2 准备工作660

10.2.3 工业放大实施中应注意的问题661

10.2.4 技术总结661

10.3 催化剂工业放大研究662

10.3.1 溶胶-凝胶法制备硅铝催化剂工业放大662

10.3.2 催化剂单元操作研究667

10.3.3 丙烷氨氧化钒-铝氧氮化物催化剂放大控制参数670

10.3.4 高涵量试验（HTE）和工业放大过程673

10.4 催化剂工业放大中技术因素的考察676

10.4.1 必控指标的选择和确定676

10.4.2 过饱和溶液浸渍法负载金属组分含量的调整676

10.4.3 选用贵金属组分的问题678

10.4.4 催化剂形状和粒度679

10.4.5 强度679

参考文献679

第11章 催化剂装置工程设计681

11.1 催化剂装置工程设计的基本原则681

11.2 催化剂装置工艺流程设计原则683

11.3 催化剂装置工程设备的工艺设计原则685

11.4 催化剂装置布置设计原则692

参考文献700

第12章 催化剂制备过程清洁生产技术701

12.1 清洁生产含义与原则702

12.2 催化剂制备过程清洁生产技术应用实例703

参考文献736