химический каталог




Технология катализаторов

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

нутреннюю поверхность катализаторов и носителей. Его недостаток в технологическом отношении — значительный расход реактивов, большое количество сточных вод. В зависимости от природы выпадающего осадка эти контактные массы условно можно разделить на солевые, кислотные и оксидные.

95

Примером оксидных осажденн ы.х катализаторов являются оксидножелезные контакты с различными промоторами, используемые при конверсии оксида углерода с водяным паром. В этом случае осадок представляет собой аморфный гидроксид железа в смеси с гидроксидами промоторов (хрома, висмута и др.). При последующей термообработке полученные гидроксиды переходят в оксиды соответствующих металлов.

Различные силикагели, алюмогели, алюмосиликаты, применяемые для крекинга, гидратации, дегидратации, алкилирования и изомеризации углеводородов, относятся ккислотным катализаторам. В процессе их получения при сливании соответствующих растворов выпадает в осадок кремниевая или алю-мокремниевая кислота, гидроксид алюминия.

Образование солевых осажденных катализаторов сопровождается выпадением соли, из-за которой в последующих технологических операциях может измениться состав. Так, в производстве фенола парофазным гидролизом хлорбензола применяют катализатор, полученный осаждением три-кальцийфосфата аммиаком из раствора СаС12 и фосфата натрия.

Общая технологическая схема

На схеме 1 представлено получение осажденных контактных масс. Указанный порядок приготовления в каждом конкретном случае может изменяться, возможно совмещение отдельных операций или их отсутствие.

Промывка осадка

Растворение

Фильтрование

Схема 1. Приготовление осажденных катализаторов при сухом (4) и влажном (С) способах формовки

Растворение Осаждение Фильтрование

Прокаливание катализатора Сухая формовка катализатора

Сушка осадка

Измельчение

Промывка осадка

Формовка катализатора СУшка гранул Прокаливание катализатора

Растворение — процесс перехода твердой фазы в жидкую. В растворенном и в значительной мере диссоциированном состоя-96 нии увеличиваются подвижность и химическая активность молекул. В производстве осажденных катализаторов растворяют практически чистые твердые соединения (чаще всего соли в воде), перевод которых в раствор позволяет ускорить проведение последующих химических реакций.

Оксидные катализаторы получают, как правило, из более или менее концентрированных растворов соответствующих солей (нитратов, ацетатов, оксалатов и др.).

Для приготовления растворов исходных веществ либо используют готовые кристаллические соли, либо растворяют соответствующие оксиды, гидроксиды, карбонаты в кислотах или щелочах.

При взаимодействии соли с водой происходит гидратация, приводящая к образованию гидратированного катиона, который далее гидролизуется по схеме [411:

Ме"'+ + пН_0 [Me (НаО)„ Г+, [Me (Н!0)„Г + + рНгО ^ [МеНаО)„_р. (ОН)]"1+ pHsO+. Продукты гидролиза полимеризуются в комплексы — [Ме(ОН)т где п зависит от условий гидролиза и природы металла и может изменяться в широких пределах. Состав раствора может в значительной степени изменяться во времени и зависит от природы катиона, рН среды, температуры, концентрации и т. д.

Глубина гидролиза исходных веществ оказывает значительное влияние как на физические свойства осадков, так и на каталитические свойства катализатора [41 ].

Средняя (суммарная) скорость процесса, определяемая количеством вещества Gp, которое растворяется за время тр, равна [241:

вр/ъ = (В/6) F ср (Ср - С0) = pFop (Ср - С0). (3.1)

Здесь 6 — толщина диффузионного пограничного подслоя; Fcp—средняя во времени поверхность растворения; Ср — концентрация насыщенного раствора; С0 — средняя концентрация растворяющегося вещества в основной массе раствора; р — коэффициент массоотдачи в жидкой фазе.

Перемешивание, позволяющее уменьшить 6 и равномерно распределить твердые частицы в жидкой фазе, ускоряет растворение.

Другим фактором, ускоряющим процесс, является температура. С ростом температуры увеличивается значение коэффициента диффузии D и соответственно массоотдачи вследствие уменьшения вязкости жидкой фазы. Для большинства веществ с повышением температуры растворимость в воде (Ср) непрерывно возрастает. Одновременно повышается и скорость растворения. К таким веществам относятся большинство хлоридов, нитратов, солей аммония. Однако у таких солей, как Na2S04, K2S04, MgS04, Na2COs, Na3P04, с ростом температуры растворимость вначале увеличивается, а затем уменьшается и при определенной температуре практически доходит до нуля 11021.

7 П/р И. П. Мухленова 97

Более быстрому растворению способствует измельчение исходного сырья, т. е. возрастание Fср.

Растворение проводят в реакторах с механическим или пневматическим перемешиванием. Возможно применение противоточ-ных смесителей (например, шнековых) с механическим перемещением твердого материала навстречу потоку растворителя. Противоток позволяет повысить значение (Ср — С0) в конце растворения твердого вещества.

Осаждение —

страница 39
< 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
цена дома на новой риге продажа
аренда планшетов
автосигнализация starline a92 dialog
устроители концерта киркорова

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
(08.12.2016)