Классификация катализаторов. Требования к катализаторам. Блочные катализаторы и носители. Основные стадии приготовления методом осаждения. Блочные катализаторы и носители. Основные стадии приготовления методом гелеобразования, страница 3

Если частицы слишком малы и время оседания слишком велико, нужно использовать фильтрацию или центрифугирование. В этом случае соблюдают осторожность при промывке поскольку слишком много воды может привести к пептизации флоккулята и прохождению через фильтр.

Промывку можно использовать для того, чтобы обменять некоторые нежелательные или бесполезные ионы на другие, которые легко разлагаются при прокаливании. В этом случае вместо дистиллированной воды применяют водные раствор соли.

Для коллоидов, гелей и флоккулятов – центрифугирование В несколько раз увеличиваются силы тяготения вследствие центробежных сил


13.Формы катализаторов, способы их получения и область применения.

Формование – это стадия получения частиц катализатора определенной формы и размера для последующего использования в реакторе. Формы и размеры частиц должны увеличивать каталитическую активность, обеспечивать устойчивость к раздавливанию, минимизировать перепад давлений, снижать себестоимость и позволять катализатору равномерно распределяться по объему реактора. Для каждого вида реактора существует оптимальная форма катализатора и его размер

форма

размер

Тип реактора

Экструдат

D= 1-50 мм

L= 3-30 мм

С неподвижным слоем

Таблетка

D=3-15 мм

H=3-15 мм

С неподвижным слоем

Гранула, бисер

D1=1-20 мм

D2=1-5мм

С неподвижным слоем

Сфера

D=1-10мм

С неподвижным слоем и движущимся

Микросфера

D=20-100 мкм

С псевдоожиженным слоем суспезионный реактор

Формование микрогранул (20…100 мкм). Оптимальной методикой для получения микросферических материалов считается распылительная сушилка. В сушилке гидрогель или золь распыляется через насадку в нагретую зону. В зависимости от температуры осуществляется либо сушка, либо сушка и прокаливание. Таким образом, исходные микрокапли оседают на дно сушилки уже в виде микросферических гранул. Основные параметры: вязкость жидкости, содержание твердых частиц в суспензии, связующие характеристики, тип атомизатора, температура и скорость газового потока.

Формование гранул (более 1мм). Исходные необработанные материалы состоят из порошков или паст с частицам определенного размера и определенными реологическими свойствами. Методы, используемые для получения гранул размером более 1мм в зависимости от природы исходного материала:

Исходный материал

Процедура

Монолитные блоки

Дробление, измельчение

Порошки

Сухое таблетирование, грануляция, экструзия

Пасты, гидрогели

Экструзия, влажное прессование

Золи

Капельная коагуляция

Экструзия и влажное прессование. Экструзия является наиболее распространенным способом формования катализаторов, носителей и адсорбентов. Влажная паста продавливается через фильеру. По мере того как лента экструдата выходит из фильеры, ее обрезают при помощи специальных приспособлений, получая таким образом частицы требуемой длины. Для получения экструдатов с требуемые механическими свойствами к большинству материалов необходимо добавлять связующие компоненты.

В качестве добавок к пастам могут быть использованы

v  Компоненты для улучшения реологических св-в паст  (глины и крахмал)

v  Связующие комп-ты (оксиды алюминия, глины)

v  Пептизирующие агенты для деаггломерации частиц (уксусная к-та)

v  Горючие материалы для увеличения макропристости (сажа, крахмала)

Оборудование для экструзии классифицируют на две категории: пресс-экструдеры (для влажного прессования) и шнековые экструдеры. При этом возможно варьировать следующие  параметры: время перемешивания, содержание добавок, содержание воды, время выдержки пасты, температура экструзии. Качество экструдата также зависит от процедур сушки и прокаливания.