химический каталог




Технология катализаторов

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

ительность, селективность и устойчивость в работе. Только созданием определенного химического состава эти показатели не обеспечить. Таким образом, на современном этапе научные основы приготовления катализаторов включают формирование оптимальной пористой структуры. В последние годы с использованием уже известных активных химических соединений, в основном вследствие совершенствования структуры, получены новые более эффективные контактные массы [40, 51, 61).

59

т

Пористая структура катализатора характеризуется главным образом радиусом пор г, их объемом v и площадью поверхности S. Согласно строению и физико-химическим свойствам пористые тела принято делить на два основных класса: губчатые и корпускулярные (ксерогели) [51, 55, 62, 63]. Твердые тела губчатой структуры пронизаны конусными, цилиндрическими и бутылкообразными порами.

В корпускулярных (глобулярных) структурах поры образованы промежутками между касающимися частицами (корпускулами, глобулами), составляющими основу, скелет материала [51, 63]. Существуют смешанные структуры, в которых комбинируются оба вида пор [51 ]. Примерами катализаторов различного типа могут служить: алюмосиликатные катализаторы крекинга (корпускулярные); пористые стекла, некоторые угли (губчатые); никелевые катализаторы, имеющие корпускулярную структуру из частиц никеля, которые в свою очередь пронизаны цилиндрическими, бутылкообразными порами, сформировавшимися при удалении порообразователя (смешанная структура).

Глинистые материалы, которые достаточно широко используют в катализе, имеют пластинчатую (слоистую) структуру. Они состоят из пластинок, ширина которых много больше толщины. Поры имеют щелевидную и клиновидную форму [55, 64]. Волокнистые материалы типа асбеста также находят применение при создании катализаторов (а. с. СССР 929211). Особняком стоят цеолиты и ряд других микропористых материалов [65]..

Из всех перечисленных структур наиболее распространенной является корпускулярная (глобулярная) [51 ], в которой определяющими являются два параметра: размер глобул и плотность их упаковки. Изменения этих параметров во многом определяют разнообразие пористых структур. Характеристики пористого тела (удельная площадь поверхности, объем и размер пор), а также различные свойства (адсорбционные, диффузионные, механические, капиллярные и другие) являются функцией этих двух параметров.

Для удобства расчета геометрии глобулярных структур сделано допущение об их монодисперсности. В таком случае размер глобул монодисперсной глобулярной модели возможно получить из удельной площади поверхности или как среднее экспериментальное значение с помощью микроскопа.

Плотность упаковки численно может быть выражена пористостью фсв, т. е. долей объема пористого тела, приходящегося на поры (относительный свободный объем, см3/см5):

Фсв = * + "г). (2-7)

а размер глобул модели вычислен из удельной площади поверхности (Sm, ма/г) образца:

D = 6-lOs/(p„OTSyB). (2.8)

Рис. 2.4. Интерполяционные кривые зависимости степени заполнения (1 — Фсв) и относительного размера горла пор d^jD^ от числа контактов it для упаковок шаров: / — точки для выбранных правильных упаковок шаров; 2—5 — экспериментальные точки по результатам разных работ для случайных упаковок шаров; dr — диаметр горла пор: ?>ш — диаметр шара

Здесь v и уг — объем пор и глобул, которые находят из кажущейся и истинной плотности 151]; D—диаметр глобул, мм; ряст — истинная плотность частиц, г/см3.

Второй параметр модели определяется из пористости <рсв;

65,99 1,016 0,915 1,00

47,64 0,476 0,414 0,732

12 25,95 0,184 0,155 0,225

по этой величине можно определить число контактов каждой глобулы с соседними (п). Для определения п используют зависимость пористости от п (рис. 2.4) [66, 67]. Диаметр полости поры (Dn п) можно выразить диаметром вписанного в нее шара (Dm), а размер горла (?>г,п) диаметром вписанной в него окружности (D). Ниже приведены характеристики правильных упаковок, шаров

31,98 0,246 0,225 0,291

Число контактов Пористость, % .

ki

А2

Аз

Примечание. *1=УП поры на 1 шар).

*2 ="г. п-°: *Э = °п. п-Ош (здесь оп - объем

Число п, равное 12, соответствует плотнейшим упаковкам — гексагональной или кубической гранецентрированной; п = 8 — кубической объемно-центрированной; п = 6 — простой кубической; п = 4 — тетраэдрической. В геометрически подобных системах, таким образом, с различным размером глобул пористость и число контактов одной глобулы сохраняются.

В случае монодисперсной однородной модели, если значение внутренней площади поверхности катализатора отнесено не к единице массы (5УД), а к единице объема (Sy„), получим [51]:

' S'm = V^™lP- (2.9)

Здесь гг — радиус глобулы; р — число глобул в 1 см3 катализатора. Относительный объем ог, занимаемый глобулами, составляет О — Фон), где свободный объем <рсъ не зависит от размера сферических глобул и определяется способом упаковки.

(2.10) 61

Объем глобул в 1 см3 катализатора, выраженный через размер и число глобул в нем, будет

страница 25
< 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

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
(22.02.2017)