КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ, ускоряют реакции окисления мол. кислородом. Используются в процессах парциального (неполного) и глубокого окисления химический соединений. Катализаторами парциального окисления органическое соединение обычно являются оксиды. Из металлич. КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о. используют лишь Ag. Оксидные КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о., как правило, - сложные многокомпонентные системы, состоящие из простых или сложных оксидов металлов V-VIII групп. наиболее активны КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о., обладающие высокой энергией связи металл - кислород, такие, как оксиды Mo, Bi, Co, Fe, К и др. Соединение этих оксидов в многокомпонентный КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о. увеличивает его селективность. В промышлености на катализаторах неполного окисления проводят ряд следующей многотоннажных процессов. 1. Окисление этилена до этиленоксида с использованием металлич. Ag (10-15%), нанесенного на a -Al₂О₃, обладающий малой удельная поверхностью; частичное отравление катализатора хлорсодержащими добавками увеличивает селективность катализатора. 2. Окисление СН₃ОН в формальдегид; для смесей с соотношением СН₃ОН : воздух = 1:1 используют проволочную сетку из Ag или Ag на a -Al₂О₃, для смесей с содержанием СН₃ОН < 9% - Fe(MoO₄)₃ + MoO₃. 3. Окисление пропилена в акролеин, изобутилена в метакролеин и окислит. аммонолиз пропилена в акрилонитрил в присутствии молибдена Bi с добавками СоМоО₄ и молибдатов Fe, а также в присутствии оксидных олово- и урансурьмяных КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о. Последующей окисление акролеина и метакролеина в акриловую и метакриловую кислоты происходит на оксидах V и Мо. 4. Окислит. дегидрирование бутилена в бутадиен, изопентана в изопрен, этилбензола в стирол в присутствии молибдата Bi или ферритных шпинелей, содержащих наряду с оксидами Fe оксиды Mn, Zr, Cr. 5. Окисление бензола в малеиновый ангидрид проводят на V₂O₅ + MoO₃, нафталина во фталевый ангидрид - на V₂O₅ + K₂SO₄, нанесенных на SiO₂, о-ксилола во фталевый ангидрид - на ванадиевотитановом КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о. 6. Окисление бутана в малеиновый ангидрид в присутствии ванадийфосфорных КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о., модифицированных оксидами Ti, Zn, Те и др. Для неполного окисления СН₄, С₂Н₆ и С₃Н₈ селективные КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о. в промышлености не применяют.
Важнейший процесс окисления неорганическое соединение - превращаются SO₂ в SO₃ при получении H₂SO₄. Для этого процесса используют металлич. K.o. - Pt на Al₂О₃ или более активные и устойчивые ванадийоксидные КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о., например, бариево-алюмованадиевый V₂O₅ • 12SiO₂ • 0,5Al₂О₃ • 2К₂О • 3ВаО • КСl. Катализаторы глубокого окисления - металлы платиновой группы Pt, Pd, Rh, реже Ni и Со, а также простые и сложные оксиды металлов VI-VIII групп. Металлич. КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о. отличаются высокой активностью при различные температурах. Их используют при дожигании примесей углеводородов, Н₂ и СО, содержащихся в воздухе производств. помещений и выхлопных газах автомобилей. Для увеличения удельная поверхности Pt и Pd наносят на Al₂О₃, находящийся на поверхности спец. огнеупорного керамич. носителя; подобные КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о. имеют вид шариков или блоков со сквозными каналами. Среди оксидных КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о. наиболее активны соединение с низкой энергией связи металл-кислород. Они обычно эффективны в процессах, протекающих при комнатной температуре. наиболее активные КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о. глубокого окисления - сложные оксиды типа шпинелей, такие, как хроматы(III) и кобальтаты(III) Fe, Mn, Co, Сr, а также Со₃О₄ и оксиды типа перовскитов, например LaCoO₃. При окислении СО в замкнутых системах жизнеобеспечения и в каталитических обогревателях применяют смешанный катализатор СоСr₂О₄ + Со₃О₄. В противогазах для защиты от СО используют гопкалитовые патроны, содержащие КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о. состава: 50% МnО₂, 30% СuО, 15% Со₂О₃, 5% Ag₂O; такой КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о. катализирует реакцию окисления СО до СО₂ и активен выше 0°С в отсутствие паров воды. Окисление углеводородов до СО₂ и Н₂О проводят в основные на оксидных КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о При окислении СН₄ наиболее активны Со₃О₄, Cr₂O₃, MnO, CuO и NiO. Окисление С₂Н₄ при 250-400°С селективно проводят на Сr₂О₃, при 450-600 °С - на Со₃О₄ или СuО. Пропан обычно окисляют в присутствии Сr₂О₃, NiO, МоО или V₂O₅. Общих закономерностей в подборе КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ о. углеводородов не существует. К глубокому окислению относят также превращаются NH₃ в NO в производстве HNO₃; катализатор - сетка из сплавов Pt с Rh (см. Азотная кислота).

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей