химический каталог




Технология катализаторов

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

женных температурах.

Таблица 3.3

Свободный объем. %

Диаметр проволоки.

49,0 65,3 60,2 50,7

505 389 529 876

3600

1024 1024 1024

0,05 0,06 0,07 0,09

Характеристика каталиэаторных сеток

Число сплетений на 1 м* сетки Масса 1 ма сетки, Площадь поверхности нитей на Свободная площадь,

(п. 10') г I и1 сетки, к1

72,9

64,8 54,8

159

1,884 1,206 1,407 1,810

В СССР наибольшее распространение получили катализа-торные сетки следующего состава, % (масс): Pt — 92,5; Pd — 4;. Rh— 3,5 (для работы при атмосферном давлении); Pt — 92,5; Rh — 7,5 (для работы при повышенном давлении). Эти сетки обладают высокой активностью, избирательностью, имеют хорошую-механическую прочность и в короткий срок легко поддаются регенерации.

Платиновые катализаторы чувствительны к некоторым примесям, содержащимся в исходном газе. Так, наличие в газе-0,00002 % РН8 снижает степень конверсии до 80 %. Менее сильными ядами являются H2S, пары ацетилена, смазочных масел, оксиды железа и другие вещества. Регенерируют сетки, обрабатывая их 10—15 % раствором НС1 при 60—70 "Си течение 2 ч. Затем сетки тщательно промывают дистиллированной водой, сушат и прокаливают в пламени водорода. В процессе работы изменяется физическая структура сеток и уменьшается механическая прочность сплава, что увеличивает потери металла и сокращает срок службы катализатора.

Железные катализаторы синтеза аммиака

Катализаторами, применяющимися в промышленности для синтеза NH3, обычно служат восстановленные оксиды железа. Наибольшее распространение в настоящее время получили катализаторы с тремя (А1203, СаО, К20), четырьмя (А1203, Si02, СаО, К20) и пятью (А1203, Si02, MgO, СаО, К20) промоторами. Все они близки по активности, а устойчивость их по мере усложнения промотирующих добавок несколько возрастает, следовательно, растет и срок службы. Содержание промотирующих и примесных компонентов лимитируют. Так, содержание А1203 рекомендуется в пределах 3—4 %. При содержании 2 % А1203 резко уменьшается устойчивость катализатора, а при 6 % А12Оя снижается активность. Оптимальное содержание К20 составляет 0,7—1,7 % [147]. Собственно катализатором служит пористое железо, полученное восстановлением Fe304 при 300—400 "С. Оно имеет кристаллическую .(кубическую) структуру, присущую магнетиту, но без атомов кислорода; атомы Fe в нем энергетически неуравновешены. Создаваемое такими атомами энергетическое поле и определяет активность катализатора. Однако при температурах синтеза NH3 происходит рост кристаллов Fe, вследствие чего уменьшаются количество неуравновешенных атомов и поверхность катализатора.

Действие А1203 в качестве активатора заключается в том, что он отделяет кристаллы Fe друг от друга тонкой пленкой и тем самым препятствует их срастанию и уменьшению числа активных центров катализатора. А1203 имеет такую же кристаллическую структуру, как и Fe^, но поскольку он не восстанавливается до металла, то не принимает участия в росте кристаллов. Вместе с тем А1203 обладает и нежелательным свойством — способен удерживать на своих поверхностных кислотных центрах аммиак, что снижает эффективность катализатора. Для устранения отрицательного действия А1203 к катализатору добавляют К20, который нейтрализует кислотные центры, снижает работу выхода электрона железа и повышает удельную каталитическую активность. Количество вводимого К20 должно быть пропорционально содержанию А1203. Нужно учитывать, что ввиду сильного минерализирующего действия добавка К20 значительно снижает удельную площадь поверхности катализатора.

Введение Si02 понижает активность катализатора; при одновременном же добавлении Si02 и СаО (MgO) активность немного возрастает.

Широкое распространение получил катализатор СА-1. Невосстановленный катализатор имеет следующий состав, % (масс.) [14]:

Fe2Os 64-54 А1203 3-4 MgO До 0,7

FeO 29—36 СаО 2—3 Si02 До 0,7

К20 0,7—1

Основные характеристики:

Размер зерен, мм:

гранулированных 3—5

дробленых 7—10 и 10—15

Истинная плотность, г/сма 4,8

Пористость, % 10—30

Преобладающий радиус пор, нм . . . И—13

Удельная площадь поверхности, м2/г 10—15

Стадии производства: плавление железа с последующим введением промоторов; охлаждение расплава; дробление и рассев контактной массы; восстановление азотно-водородной смесью. Для приготовления катализатора используют специальное технически чистое малоуглеродистое железо, содержащее в несколько раз меньше примесей, чем малоуглеродистые марки стали.

Плавку ведут в индукционной печи 4 (рис. 3.25), в тигель которой загружают около 150 кг сырья. Мощность печи составляет примерно 100 кВт при номинальном токе генератора 150 А. Плавление железа длится 1,5 ч при 1600 °С. В процессе плавки в печь вводят промоторы — Al2Os и SiOa. Образующийся шлак вручную удаляют с поверхности металла. Расплав по желобу выливают в окислительный тигель 7, представляющий собой цилиндрический аппарат (0 = 1600 мм; и = 600 мм) с водяной рубашкой. Тигель футерован магнезитовым кирпичом. В верху а

страница 66
< 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
купить пейджер
фланец крепежный
schott zwiesel diva
дискотека 4 февраля

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
(17.01.2017)