Главная -> Словарь

Адсорбция сероводорода

Адсорбция протекает под воздействием сил притяжения" между молекулами адсорбента и адсорбируемого вещества. Различают физическую адсорбцию, когда молекулы адсорбируемого вещества ire вступают в химическое взаимодействие с молекулами адсорбента, и хемосорбцию, сопровождающуюся химическим взаимодействием молекул.

3. Физическая адсорбция протекает практически без энергии активации. Хемосорбция,подобно химической реакции, осуществляется со значительной энергией активации, и с повышением температуры ее скорость возрастает в соответствии с величиной энергии активации по закону Аррениуса.

Уравнение называется уравнением изотермы Лэнгмюра. При слабой адсорбции, когда Ь«1, уравнение переходит квиду a = b Сд, то есть при малых степенях заполнения поверхности адсорбция протекает по закону Генри .

Четкое различие между физической адсорбцией и хемосорб-дией отсутствует. Можно лишь сказать, что при хемосорбции теплота адсорбции значительно больше. К тому же, если молекула в процессе адсорбции диссоциирует в силовом поле металла, то этот критерий вообще теряет свое значение . Не дает полного представления о характере адсорбции и энергия активации, хотя в большинстве случаев процесс хемосорбции активирован, а физическая адсорбция протекает практически без активации .

активирующее излучение . Олефины адсорбируются на синтетических цеолитах типа 5А—13А в паровой фазе при 5—60 °С и 0,1—0,5 МПа. Адсорбция протекает до тех пор, пока олефины не адсорбируются в количестве 0,5—50 см3/г. Затем адсорбированные олефины подвергают ^-облучению 60Со. Поглощенная доза составляет 1019 эВ/см3. После облучения проводят десорбцию олефинов водой при 15—30 °С. Степень превращения а-изомеров в р-изомеры составляет 85—90%.

Для некоторых серусодержаших молекул получены спектральные доказательства адсорбции на поверхности никеля . Исследование адсорбции тиофена на цеолитах и окиси алюминия показало, что при адсорбции возможно его разложение . Изучение адсорбции тиофена на поверхности монтмориллонита показало, что тиофен на поверхности монтмориллонита адсорбируется за счет u-связей тиофенового кольца 171.

В Японии фирма Тогау Industries Inc. разработала процесс жидкофазной адсорбции для выделения м-ксилола, называемый аромакс . Подробных данных о технологии процесса и адсорбенте не опубликовано. По-видимому, от процесса парекс он отличается в основном аппаратурным оформлением: вместо одного поворотного роторного клапана на каждой линии устанавливаются отдельные клапаны и использован горизонтальный адсорбер, разделенный на отдельные зоны, Адсорбция протекает при давлении около 1 МПа и 150—180 СС. Отбор гс-ксилола чистотой 99,5% более 90% от его потенциального содержания в сырье. В качестве десорбента используются также диэтилбензолы.

Собственно адсорбция протекает практически мгновенно, поэтому не является стадией, лимитирующей скорость процесса в целом. Вследствие этого кинетика процесса адсорбции зависит от скоростей стадий диффузии: внешней, внутренней и смешанной.

3. Физическая адсорбция протекает практически без энергии активации. Хемосорбция, подобно химической реакции, осуществляется со значительной энергией активации, и с повышением температуры ее скорость возрастает в соответствии с величиной энергии активации по закону Аррениуса.

Уравнение называется уравнением изотермы Лэнгмюра. При слабой адсорбции, когда b « 1, уравнение переходит к виду а=Ь СА' то есть при малых степенях заполнения поверхности адсорбция протекает по закону Генри .

Тяжелую фракцию риформата очищают от непредельных углеводородов на активной глине и направляют на четкую ректификацию. Туда же поступает и ксилольная фракция продуктов трансалкилирования. При четкой ректификации выделяют товарный о-ксилол; арены Сэ направляют на трансалкилирование, а смесь аренов-Са — на адсорбцию для выделения n-ксилола. Адсорбция протекает на цеолитах . Оставшаяся смесь ж-ксилола и этилбензола изомери-зуется на бифункциональном катализаторе, содержащем платину на кислотнбм носителе, при 400 — 450 °С под давлением 1,4 — 2,4 МПа. Продукты изомеризации возвращаются на ректификацию.

Несколько отличный механизм отравляющего действия сероводорода можно предположить на хлорированных алюмоплатиновых катализаторах низкотемпературной изомеризации. Известно, что хлорированный 77-оксид алюминия способен изомеризовать парафиновые углеводороды с высокой начальной активностью даже при отсутствии платины . Диссоциативная адсорбция сероводорода донорно-акцептор-ными центрами хлорированного оксида алюминия должна снижать кислотность поверхности катализатора. Подобный характер взаимодействия H2S с поверхностью прокаленного оксида алюминия отмечался в литературе . Непрочность подобной связи обуславливает возможность восстановления активности катализаторов низкотемпературной изомери-

Как и при тренировке образца в вакууме, адсорбция сероводорода при комнатной температуре приводит к появлению в спектре полос поглощения 1160 и 1300 см"1, обусловленных симметричными и антисимметричными колебаниями связей серы со свободными атомами кислорода бидентатно связанных сульфатных комплексов. При увеличении температуры от 100 до 300°С наблюдается постепенное исчезновение этих полос поглощения и образование двух новых полос 1225 и 1360 см"1, которые относятся к органическим сульфатам.

Было показано 31, что предварительная адсорбция сероводорода на катализаторе тормозит превращение тиофена и особенно сильно — гидрирование бутенов. Однако обработка сероводородом не влияет на ^мс-тракс-изомеризацию, миграцию двойной связи и гидрирование бутадиена. При изучении зависимости активности катализаторов от времени их работы было найдено 36, что активность непрерывно уменьшается вследствие отравления сероводородом. Алюмо—-кобальтмолибденовый катализатор отравляется также тиофеном, метилтиофеном, пиридином и аммиаком за. Реакция гидрирования тормозилась этими добавками, а гидрогенолиз тиофена — аммиаком.

По данным адсорбция сероводорода на алюмоплатиновом катализаторе происходит не только на металле, но и на носителе. Центрами адсорбции сероводорода на носителе являются сильные кислотные центры Льюиса и свободные ОН-группы. В результате отравления алюмоплатинового катализатора серой снижается его активность в реакциях дегидрирования шестичленных нафтенов и дегидроциклизации парафинов , про-

Как и при тренировке образца в вакууме, адсорбция сероводорода при комнатной температуре приводит к появлению в спектре полос поглощения 1160 и 1300 см"1, обусловленных симметричными и антисимметричными колебаниями связей серы со свободными атомами кислорода бидентатно связанных сульфатных комплексов. При увеличении температуры от 100 до 300°С наблюдается постепенное исчезновение этих полос поглощения и образование двух новых полос 1225 и 1360 см"', которые относятся к органическим сульфатам.

б) адсорбция сероводорода поглотительной массой на основе оксида ш«на при температуре 400 °С ;

6.2.1. Кинетика и механизм адсорбции. Количественные исследования кинетики адсорбции сероводорода на поверхностях макрокристаллов показали, что для платины и меди существуют два адсорбционных режима. При степени покрытия монослоя ниже 0,5—0,6 идет быстрая адсорбция с высоким коэффициентом конденсации. При больших степенях покрытия адсорбционный процесс значительно замедляется и наблюдается низкий коэффициент конденсации. Природа явления еще не объяснена, но из этих наблюдений ясно, что адсорбция сероводорода на поверхности металла воздействует на его поведение сильнее, чем можно ожидать, исходя из простого взаимодействия одного атома серы с одним атомом металла на поверхности. Одним из возможных объяснений может быть реконструкция поверхности, обсуждаемая ранее.

адсорбция сероводорода 66 поверхность, определение 43 Металлы взаимодействие с серосодержащими

адсорбция сероводорода 66 активная поверхность 43 взаимодействие с А120з 35, 169,

Было показано 31, что предварительная адсорбция сероводорода ла катализаторе тормозит превращение тиофена и особенно сильно — гидрирование бутенов. Однако обработка сероводородом не влияет на tyuc-пг/жкс-изомеризацию, миграцию двойной связи и гидрирование бутадиена. При изучении зависимости активности катализаторов от времени их работы было найдено 35, что активность непрерывно уменьшается вследствие отравления сероводородом. Алюмо-кобальтмолибденовый катализатор отравляется также тиофеном, метилтиофеном, пиридином и аммиаком 32. Реакция гидрирования тормозилась этими добавками, а гидрогенолиз тиофена — аммиаком.

В работах для объяснения полученных данных привлекаются оба фактора. Авторами исследована адсорбция сероводорода на грани платины . Заполнение поверхности серой подчиняется кинетике Ленгмюра. Уменьшение работы выхода электрона при адсорбции серы до насыщения поверхности и аналогия со свойствами PtS2 дает основание предположить, что сера с платиной образуют ковалентную связь, о чем говорилось в работе . Метод дифракции медленных электронов показывает на отталкивательное взаимодействие между атомами серы, осуществляемое косвенно через платиновую подложку. Высоковакуумное изучение грани платины позволило идентифицировать три различных механизма отравления серой : 1) когда поверхность покрыта одним атомом серы на два поверхностных атома платины, контакт химически инертен; 2) при более низком покрытии химические свойства поверхности платины модифицированы сильной химической связью с серой, что ослабляет взаимодействие платины с адсорбатами; 3) когда покрытие серой составляет один атом серы на четыре атома платины, молекулы могут адсорбировать-