химический каталог




Каталитические реакции и охрана окружающей среды

Автор А.Я.Сычев С.O.Травин Г.Г.Дука Ю.И.Скурлатов

существенна очистка технических газов от СО [72]. Процесс очистки газовых смесей с высоким содержанием окиси углерода тесно связан с использованием реакции водяного газа, проводимой в. присутствии окисных железных катализаторов:

СО + Н20—>С02 + Н2.

Процесс метанирования применяется для удаления небольших остаточных количеств оксидов углерода (до 2%). Метани-рование применяется и как заключительная стадия очистки газа после каталитического превращения СО в С02 и протекает по реакции [73]:

СО + ЗНг—*-СН4+Н20.

Улавливание окиси углерода из загрязненного воздуха может быть использовано и для синтеза метанола. Это превращение происходит на медьсодержащем катализаторе и является окислительно-восстановительным процессом. На первой стадии СО окисляется до С02, на второй — двуокись углерода восстанавливается до метанола. В ходе полного цикла превращений окислов углерода потребляется и вновь образуется вода:

н,о зн,

СО -<—»? со, >- СН3ОН + н,о.

н,

Реакция протекает по циклическому окислительно-восстановительному механизму, отдельные стадии которого являются гетерогенно-каталитическими [74].

Окись углерода может быть использована и для синтеза других спиртов и углеводородов [75]. В присутствии плавленного железного катализатора, являющегося одним из наиболее-типичных катализаторов синтеза органических соединений из окислов углерода, получают широкий спектр алифатических углеводородов и кислородсодержащих соединений, главным образом спиртов.

Механизм синтеза высокомолекулярных органических соединений из окислов углерода и водорода представляет собой гетерогенно-каталитическую цепную реакцию [76]. В качестве-реакции инициирования выступает стадия взаимодействия СО и Н2 на поверхности катализатора, приводящая к образованию-первичного промежуточного комплекса. Процесс включает стадии конденсации промежуточных комплексов и сопровождается ступенчатым наращиванием углеродной цепочки. Поскольку-процесс протекает по цепному механизму, имеется возможность существенного повышения его скорости путем использования классического приема — введения инициатора, например ацетилена.

36

37

Из окиси углерода может быть также получен такой важный продукт, как муравьиная кислота, которая в последнее время находит все более широкое применение в качестве консерванта для кормов и многих пищевых продуктов.

Другие кислородсодержащие органические соединения, получаемые при гидрировании СО в различных температурных режимах с применением различных катализаторов, имеют большое практическое значение и используются для производства СПАВ, полимерных материалов, лаков, красок, смазок, компонентов душистых веществ, растворителей и т. д. [77].

Каталитическая очистка отработанных газов является составной частью одной из наиболее актуальных проблем современной химии, связанной с разработкой методов защиты окружающей среды от токсичности выбросов транспорта. Исследователи, занимающиеся проблемой очистки выбросов автотранспортных газов, разделились в настоящее время на две группы [78]. Первая группа рассматривает в основном вопросы, связанные с совершенствованием двигателей и использованием других видов топлива (водород, метанол, аммиак и т. д.). Однако массовое внедрение таких двигателей потребует больших капиталовложений и перестройки промышленного производства, причем для радикального обновления парка двигателей понадобятся десятилетия. Вторая группа ориентирована на создание специальных устройств для обезвреживания (нейтрализации) токсичных компонентов отработанных газов путем их физико-химической обработки. Это направление может, по-видимому, дать более быстрый реальный результат. В подобных устройствах нейтрализация достигается за счет взаимодействия токсичных компонентов между собой или с кислородом воздуха, подаваемого дополнительно.

Наиболее интересными в плане практического использования являются каталитические нейтрализаторы, которые могут быть трех типов [79]: окислительные, восстановительные, бифункциональные. Первый тип предназначен для сжигания продуктов сгорания — окиси углерода и углеводородов [80, 81]. Второй тип используется для восстановления окислов азота продуктами неполного сгорания топлива прежде всего окисью углерода. Бифункциональные катализаторы обезвреживают все основные токсичные компоненты [81]. Однако наибольшее распространение для обезвреживания отработанных газов (как карбюраторных, так и дизельных двигателей) получили окислительные системы, хорошо зарекомендовавшие себя в условиях длительной эксплуатации [82].

Гетерогенное окисление СО и CmH„ предполагает их взаимодействие с кислородом в адсорбционном слое на поверхности таких катализаторов, как Pt, Pd, Ag, NiO, CuO, C03O4 [83]. При адсорбции 02 на поверхности металлов и окислов происходит образование различных форм поверхностного кислорода

[84]. При этом возможные превращения молекулы 02 на поверхности катализатора могут быть представлены следующей схемой [85, 86]:

О2(газ)=<==*О2(адс)-^б2""(адс)-^-20-(адс)^-20!-(реш).

Несмотря на то

страница 18
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114

Скачать книгу "Каталитические реакции и охрана окружающей среды" (1.67Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
защита картера на kia carnival купить
частотный преобразователь 3 квт гост
цена футбольного мяча в спортмастере
урна-пепельница для улицы высота 830 мм производство россия

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
(28.05.2017)