химический каталог




Технология катализаторов

Автор И.П.Мухленов, Е.И.Добкина, В.И.Дерюжкина

й потери активности; 3) массой продукта, полученного за все время службы катализатора. Срок полезной службы катализатора гораздо короче отрезка времени до полной потери активности. Иногда выгодней заменить катализатор, активность которого упала до определенного уровня, на свежий, нежели продолжать эксплуатацию «старого». Это зависит от многих экономических факторов. На рис. 2.1 представлена экономичность службы катализатора в крупнотоннажном химическом производстве [2]. При создании нового катализатора или модификации имеющегося с целью повышения срока службы следует учитывать такие обстоятельства: 1) простой при замене катализатора; 2) размеры промышленного реактора; 3) стоимость замены катализатора; 4) потери, связанные со снижением производственной мощности и 5) сложность приготовления высокоэффективного катализатора.

* Влияние реакционной среды на катализаторы и процессы их дезактивации рассмотрены ниже.

1* 51

Температура зажигания — минимальная температура, при которой катализатор имеет активность, достаточную

для автотермической работы в промышленных условиях. Этот показатель является особенно существенным при проведении высокотемпературных обратимых реакций в адиабатических реакторах с неподвижным слоем.

Согласно уравнению адиабаты (2.3) конечная температура ts пропорциональна степени превращения х в данном слое:

<к = 1н+К* (2.3)

[см. также уравнения (1.52)—(1.57)1.

Для адиабатических экзотермических процессов понижение температуры зажигания гваж, кроме экономии энергии на подогрев поступающего газа, позволяет повысить выход продукта х в данном слое катализатора (рис. 2.2) [171. В реактор фильтрующего слоя нельзя подавать газ при температурах ниже температуры зажигания, так как это вызовет потерю автотермичности, постепенное охлаждение всего слоя и прекращение работы реактора.

Температура зажигания находится в прямой зависимости от активности катализатора, природы и концентрации исходных реагентов.

Теплопроводность зерен катализатора является важным показателем, так как способствует выравниванию температуры в слое, снижает At адиабатических процессов. Если высок тепловой эффект реакции, особенно существенна высокая теплопроводность, позволяющая устранять местные перегревы, которые приводят к понижению выхода продукта и возможному уменьшению активности контактной массы. В эндотермических процессах крупнозернистый катализатор с низкой теплопроводностью может снизить активность из-за нарушения активированной адсорбции в глубине зерна, капиллярной конденсации паров реагентов в порах, изменения химического состава и т. д.

Повышенная теплопроводность зерен особенно важна для трубчатых аппаратов с отводом (или подводом) теплоты от слоя катализатора через стенки труб.

Прочность и износоустойчивость зерен катализатора должны обеспечить его эксплуатацию в промышленном реакторе в течение нескольких лет [ 17, 20, 401. В неподвижном слое катализатор теряет прочность вследствие изменения температур, эрозии газовым или жидкостным потоком реагентов, давления слоя вышележащих зерен, достигающего в трубчатых и шахтных реакторах высоты 5 м. Прочность на раздавливание катализаторов неподвижного слоя колеблется от 0,7 до 11 МПа. В реакторах со взвешенным слоем катализатора и с движущимся катализатором под прочностью понимают прежде всего износоустойчивость зерен при ударах и трении их друг о друга, о стенки реактора и теплообменных элементов. Нормы истирания и уноса катализатора в виде пыли из реактора составляют для катализаторов кипящего слоя обычно 1—3 %.

Малая стоимость катализатора является также одной из важных его характеристик, хотя стоимость израсходованного катализатора (потери его) составляет, как правило, незначительную часть себестоимости продукта. Снижение себестоимости контактных масс достигается в основном заменой дорогостоящих металлов (например, платины, серебра и др.), входящих в состав контактных масс, менее активными, но и более дешевыми (оксидами железа, хрома, ванадия и т. д.) [22]. Тонкое диспергирование катализатора на носителе также позволяет снизить стоимость [41]. Такого же эффекта можно достичь, применяя более рациональные технологии катализаторов с более полным использованием всех видов сырья и интенсивной непрерывно работающей аппаратуры [2, 17, 191.

СОСТАВ КОНТАКТНЫХ МАСС

В основном контактные массы — это сложные системы, состоящие из ряда компонентов, каждый из которых несет свою функциональную нагрузку. Однако в целом активность катализатора не есть аддитивная величина двух или нескольких соединений, а может принимать экстремальные значения, соответствующие определенным свойствам системы в целом. Причем последняя окончательно формируется под действием реакционной среды. Исследования, проведенные рядом ученых [20,42] в области катализа, показали, что под действием реакционной среды устанавливается химический состав, характеризуемый определенной активностью, которая подчас не находится в прямой зависимости от исходного состояния контактной массы.

Катализа

страница 21
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113

Скачать книгу "Технология катализаторов" (2.38Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
гранд лайн кровля
кровать сити белый глянец 90/200 jnpsds
шумоглушитель прямоугольный rsa 500x250/1000
сетка для кладки газосиликатных

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.05.2017)