15. Нанесенные катализаторы. Основные стадии приготовления нанесенных катализаторов.
Оценка каталитических свойств катализатора в отношении определенной реакции характеризуется следующими показателями.
1. Каталитическая активность, определяемая количеством веществ, реагирующих в единице объема катализатора в единицу времени при заданных условиях.
2. Селективность, характеризуемая отношением скорости образования требуемого продукта к общей скорости превращения исходного вещества при определенных составе реакционной смеси и температуре.
3. Механическая прочность.
4. Гидродинамические характеристики, определяемые размером, формой и плотностью зерен катализатора.
5. Устойчивость (термическая, к действию ядов, к длительности работы).
Для приготовления нанесенных катализаторов с заданной пористой структурой разработан новый класс пористых материалов сибунит.
Сибунит получают путем нанесения на
поверхность технического углерода слоя пиролитического углерода. При этом
образуется углерод-углеродный композит, объем и размер мезо- и макропор
которого можно регулировать, варьируя размеры первичных глобул технического
углерода, их взаимное расположение и соотношение технический
углерод/пиролитический углерод. Активация углеродного композита паром и кислородом
позволяет увеличить объем микропор и тонких мезопор без существенного изменения
размеров крупных пор. Таким образом, создаются углеродные носители с заданными
структурными и физико-химическими характеристиками.
Виды носителей:
ü Природные (на пр-ве исп-ся природные глины: монтмориллонит Nax[Al4-xMgxSi8O20OH4], лапонит Nax[Mg6-xLixSi8O20(OH,F)4], сапонит, бетониты и др.). Представляют собой смеси различных алюмосиликатов и продуктов их изоморфных замещений, песок, известняк, оксиды Fe, слюду и т.д.
ü Синтетические (Оксид Al, Диоксид кремния:
Ø незначит собственная кат-я активность:
Ø Высокая термостойкость, можно использовать в широком интервале т-р
Ø Возможно в больших пределах изменять площадь поверхности и структуру
ü Углеродные носители
«-» С гидрофобен; при сушке может быть фейерверк.
«сибунит» носитель.
Технический улерод—пиролиз УВ-àуглерод-углеродный композит—актиация—
16. Пропиточные и сорбционные катализаторы. Распределение активного компонента по зерну катализатора.
Способы нанесения
I. Осаждение (из раствора соль Ме на пов-ть под действием спец-но добавляемых осадителей осаждают предшественник акт компоненка в виде гидроокиси или карбоната)
II. Пропитка 3стадии:
ü Контакт носителя с раствором акт компонента в течении определенного промежутка времени
ü Сушка носителя для удаления остатка растворителя
ü Активация катализвтора прокаливанием или др методом
Способы пропитки:
1- В избытке раствора.
2- С многократным нанесением раствора.
Все пропиточные катализаторы делятся на 4 типа:
ü Однородные (уменьш скор р-ции- увел скор диф)
ü Корковые (при увел ск р-ции-умен ск диф)
ü Желтковые (умен скор –увел диф)
ü Белковые для области внутренней диффузии)( увел ск –умен диф)
a-велич адсорбции ед-цей массы носителя; С-равновестная конц-я сое-й активн компонента в р-ре; V-суммарный объем пор носителя
Соотношение
активного компонентаа в адсорбированном состоянии и растворенного в поровой
жидкости
При Р>>1 акт компонент находится в сорбированном состоянии , кат-р относится к типу «сорбционных»
При Р<<1 когда сорбция акт компонента оч мала, кат-р относится к типу «пропиточных»
Достоинства: пропит способа – простота и доступность исх-х в-в (гл образом нитраты или оксикарбонаты)
Недостатки:
· Ограницение по конц-ии акт компонента
· Высокая т-ра разложения исх-х комп-тов
При сушке в процессе приготовления возможно возникновения неравномерности акт комп.
Достоинства адсорбционных методов: высокая термостойкость частиц и высокая дисперсность частиц акт комп
Осн недостаток: возможность возникновения неравномерного распределения по комп-ту
17. Нанесенные катализаторы. Особенности сушки нанесенных катализаторов. Распределение активного компонента по зерну катализатора.
Стадии сушки
1. Диффузионный перенос пара под действием градиента парциального давления паров над менисками разной кривизны
2. Капиляр-е натекание из широких пор в узкие поры за счет разницы капиллярного давления
3. Пленочный перенос ж-ти под действием градиента расклинивающего давления.
Стадия сушки может существенно влиять на распределение активного компонента в грануле катализатора – это зависит от типа катализатора. В наименьшей степени режим стадии сушки сказывается на распределении в случае сорбционных катализаторов, у которых активный компонент связан с поверхностью носителя химически.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
