химический каталог




Технология катализаторов

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

соединения, которые достаточно широко применимы как компоненты ряда контактных масс, например соединения ванадия [2, 51, 82, 83], фосфора [84] и др.

После пропитки катализаторы подвергают, как правило, термообработке, при которой имеют место топохимические реакции, т. е. реакции, в которых как минимум один реагент и один продукт находится в твердой фазе. Реакции локализуются на поверхности раздела твердых фаз (реагента и продукта реакции). В начале такой реакции происходит образование ядер новой фазы — фазы твердого продукта. Эти ядра растут в ходе реакции, их поверхность увеличивается и одновременно возрастает наблюдаемая скорость реакции. Затем ядра начинают перекрываться, поверхность раздела фаз уменьшается и вместе с ней снижается скорость реакции. Таким образом, характерной особенностью топохимических реакций является дифференциальная кинетическая кривая с максимумом.

При описании кинетики топохимических реакций в изотропных частицах, близких по форме к сферическим, часто используют уравнения Рогинского—Шульц. Первое описывает образование сплошной оболочки слоя продукта на сферической глобуле, т. е. восходящую часть топокинетической кривой, а второе — уравнение «сжимающейся сферы» — движение фронта реакции в глубь глобулы, соответствующее нисходящей части топокинетической кривой.

Метод модификации пористой структуры активными компонентами реализован при синтезе нанесенных катализаторов окисления диоксида серы: КС, ЛТИ-Ц, АС, ВЛТ. Катализаторы получены путем пропитки носителей аморфного алюмосиликата [51 ], силикагеля [75], цеолит- и асбестсодержащего алюмосиликата (а. с. СССР 929211) [83] раствором солей ванадия с последующей их термической обработкой. Механизм формирования пористой структуры всех перечисленных катализаторов в основе своей одинаков [51 ]. Рассмотрим его на примере катализатора с использованием алюмосиликатного аморфного носителя. Как известно, последний является материалом^ имеющим вполне определенную, сформировавшуюся глобулярную пористую структуру [51, 651. Радиус большинства пор составляет доли единиц и единицы на79

нометров. При прокаливании пропитанного соединениями ванадия (например, KV03) алюмосиликата структура его изменяется следующим образом: радиус г пор увеличивается на 1—3 порядка при пропорциональном уменьшении удельной площади поверхности 5УД; суммарный же объем пор v изменяется очень незначительно. Результаты, свидетельствующие о трансформации структуры алюмосиликата, представлены на рис. 2.17. Данные отряжают средние результаты многочисленных серий опытов.

о I /о too /ооо /ото'

С ростом концентрации V206 в пропиточном растворе (рис. 2.18) и температуры прокаливания непрерывно увеличивается средний радиус пор, при этом удельная площадь поверхности уменьшается (см. рис. 2.17). Начиная примерно с 950 °С, происходит усадка зерен — суммарный объем пор уменьшается.

а кажущаяся плотность ркаш возрастает. При 1000 °С усадка прекращается, вместо пористой дисперсной системы получается структура, близкая к монолиту.

При выявлении динамики перехода одной структуры в другую и вскрытии механизма этого явления проведены следующие исследования. Смесь, состоящую из KV03 и шариков алюмосиликата, помещали в муфельную печь на 20 ч при 750 "С. После окончания опыта оказалось, что алюмосиликат полностью растворился в KV03. Описанный эксперимент модельно отражает то, что происходит в объеме пропитанного носителя при его термообработке.

После пропитки носитель представляет собой систему, состоящую из тугоплавких зерен алюмосиликата и легкоплавкой примеси KV03. По мере повышения температуры образуется эвтектический расплав, который постепенно за счет капиллярных сил распространяется по всему объему, втягивая во взаимодействие новые участки поверхности. Наконец наступает момент, когда весь KV03 переходит в жидкость, и процесс идет по механизму твердожидкостного спекания (51, 521. Схема механизма переформирования структуры представлена на рис. 2.19. В результате появления расплава глобулы агломерируются, образуя при этом более крупные зазоры (поры) между собой, удельная площадь поверхности уменьшается, а суммарный объем пор изменяется незначительно.

Трансформация структуры носителя, пропитанного солями ванадия, зависит, как уже указывалось, от концентрации соли, температуры и времени термической обработки. Кинетика, характеризующая изменение радиуса пор во времени при определенной температуре, представлена на рис. 2.20. Каждому температурному режиму соответствует конкретная пористая структура, отражающая изменения концентрации насыщенных растворов алюмосиликата в KVCV

Таким методом может быть получена макроструктура с широким диапазоном параметров, описывающих ее. Она в свою очередь

может выступать в качестве жесткого скелета, являясь подложкой

для нанесения иных активных компонентов [51]. Когда наличие

большого количества (5—10 %) соединений ванадия нежелательно,

часть их может быть экстрагирована (отмыта), например водой.

При модифицировании с

страница 32
< 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
насос циркуляционный grundfos upsd 32-60f (380в
купить табличка осторожно дети
кровать райтон life box
vip трансфер в аэропорт

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
(21.08.2017)