химический каталог




Технология катализаторов

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

еакции. Спекание обычно начинается при температуре, составляющей 0,5 от температуры плавления. Следовательно, носитель должен иметь очень высокую температуру плавления. У металлов заметная подвижность поверхностных частиц появляется при температурах, в три раза меньших температуры плавления. Поэтому такие металлы, как Си, Ag, Аи, с точкой плавления около 1300 К для поддержания большой поверхности почти всегда должны быть нанесены на носитель или же должны содержать текстурный промотор. Переходные металлы Fe, Со и Ni, плавящиеся примерно при

55

I П Ш N ;

• о ® @

Рис. 2.3. Схематическое изображение распределения нанесенного активного компонента

1800 К, становятся подвижными при температуре выше 520— 570 К- Металлы платиновой группы плавятся при высоких температурах, но их наносят на носитель в целях экономии 139].

Тип и характер пористой структуры носителей-определяют распределение активного компонента по зерну. В ряде работ [20, 53, 54] принято деление нанесенных катализаторов на четыре основных типа: 1 — с равномерным распределением активного компонента; 2 — «корочковый», в котором активный компонент сосредоточен у периферии гранул; 3 — активный компонент сосредоточен в центре зерна (тип «яичного желтка)»; 4 — активный компонент сосредоточен в слое, удаленном от внешней поверхности. Все четыре типа изображены схематично на рис. 2.3. При отсутствии диффузионных торможений целесообразно распределение активного компонента по типу 1. Для процессов, протекающих в диффузионной области, эффективно иметь катализатор 2-го типа. Преимущества катализаторов 3- и 4-го типов прежде всего связываются не с макрокинетическими факторами, а с технологическими [55]. Но и с точки зрения макрокинетики есть указания [56] на то, что для последовательных реакций, таких, как А ->- В -»- С, избирательность процесса по целевому продукту С увеличивается при использовании катализаторов 3- или 4-го-типов.

Локальное и макроскопическое распределение активной составляющей зависят от структурных и физико-химических характеристик носителя, количества активного компонента, механизма взаимодействия активного компонента с поверхностью носителя и условий синтеза [55]. Определенное распределение активного компонента создается при пропитке и сушке. В работах [55, 56] показано, что в зависимости от формы связи активного компонента с поверхностью носителя нанесенные контактные массы делят на две группы: сорбционные и пропиточные. В первой группе катализаторов активный компонент связывается с поверхностью носителя за счет сорбции на стадии пропитки; во второй — количество сорбированной активной составляющей очень мало по сравнению с ее общим количеством, так как в этом случае активный компонент в основном связывается с поверхностью носителя при сушке путем механического осаждения.

В пропитанном носителе соотношение между сорбированным и осажденным активным компонентом в равновесных условиях определяется изотермой сорбции, т. е. равновесной связью ме56 жду поверхностной концентрацией Ст, равновесной концентрацией раствора С и макроструктурой носителя [55]. Можно записать следующее балансовое соотношение:

а = CmSya/vyn = f (С) Syfl/»y„ = (С„ - С) Ор/ОудШ - щС. (2.4)

Здесь а — равновесная концентрация сорбированного компонента в расчете на единицу объема пор; — удельная внутренняя площадь поверхности; 0уД — удельный объем пор; С0 — начальная концентрация раствора; 1>р — объем раствора; т — масса носителя; и0 — начальная насыщенность носителя чистым растворителем.

Тип катализатора определяется отношением между количеством сорбированного и растворенного активного компонента: ,„ a HQSm K(C)Sy„ ,с„ \

Здесь к (С) = f (С)/С — характеристика изотермы сорбции, которая в линейной области изотермы совпадает с константой Генри.

В случае нелинейной изотермы сорбции лэнгмюровского типа параметр к сохраняет постоянное значение в области Генри, а при росте количества активной составляющей C0VV в системе и соответствующего насыщения поверхности убывает до минимального значения, отвечающего концентрации насыщенного раствора С „:

*нас = и(Снас) = С5,д/(Снас"уд). (2-6)

Здесь CjJjSyjj — предельная сорбционная емкость грамма носителя.

При х > 1 компонент находится преимущественно в сорбированном виде (сорбционные катализаторы), а при и 1 — пропиточные катализаторы.

Необходимый состав контактной массы в значительной степени определяется условиями протекания каталитического процесса, составом исходной смеси (в частности, влажностью, наличием посторонних инертных или ядовитых примесей), температурой и гидродинамикой процесса [4, 12].

Активность катализаторов, т. е. собственно активных веществ, связана с положением элементов, составляющих периодическую систему. Подбор катализаторов даже для таких хорошо изученных реакций, как окисление аммиака, метанола, нафталина, диоксида серы, синтез аммиака, высших спиртов, конверсия оксида углерода, является эмпирическим, требует длительного поиска и усовершенствования [19,

страница 23
< 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
утеплитель для стен снаружи дома на даче
образец благодарности спонсорам за помощь детям
калорифер кск 3-48-02хл3а
аренда звуковой аппаратуры в москве цена

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
(22.09.2017)