Главная -> Словарь

Гетерогенные катализаторы

Для гетерогенного катализа, протекающего на поверхности твердых катализаторов, имеют значение все формы адсорбции, однако решающая роль в гетерогенном катализе принадлежит хемосорбции: все гетерогенные каталитические процессы начинаются с хемосорбции и заканчиваются практически хемодесорбцией.

Кинетическая модель, основанная на использовании закона лействуюших поверхностей. Общая формулировка закона действую — щих поверхностей была дана Хиншельвудом на основе адсорбционной изотермы Лэнгмюра. В ее основе лежит известное классическое представление о катализе, согласно которому гетерогенные каталитические реакции происходят между хемосорбированными молекулами на поверхности катализатора. Следовательно, величина скорости таковых реакций будет зависеть не только от концентрации реагирующих веществ, как это принято в основе закона действующих масс, но и от доли поверхности, занятой хемосорбированными молекулами реактанта на единице поверхности катализатора.

Реакции углеобразования — газификации. Многие органические гетерогенные каталитические реакции, в том числе и реакции парэвой конверсии углеводородов, сопровождаются процессами образования углистых веществ, отлагающихся на поверхности или объеме катализаторов и изменяющих их физико-химические и механические свойства.

Известно, что гетерогенные каталитические процессы включают стадии переноса реагирующих веществ к поверхности частиц катализатора, диффузию реагирующих веществ в порах катализатора и продуктов реакции в обратном направлении. Эффект каталитической реакции, выход полезного продукта и длительность службы катализатора зависят от скорости указанных стадий процесса, сопровождающих химическое превращение веществ , а следовательно, от характера пористой структуры катализатора.

22. Галинский А. А., Са.чченко П. П., Галич П. //.//Гетерогенные каталитические процессы во взвсшешмм и фильтрующем слоях.— Л., 1977.— С. 86—90.

4. Галинский А. А., Самченко Н. П., Галич П. //.//Гетерогенные каталитические процессы ко взвешенном и фильтрующем слое.— Л., 1977.— С. 86—89.

Деление химических реакций на гомолитические и гетеролити-ческие в настоящее время общепринято и распространяется также на гетерогенные каталитические реакции г.

Особый интерес представляют гетерогенные каталитические системы, образующиеся при адсорбции BFS на поверхности различных тугоплавких окислов. По активности они приближаются к гомогенным катализаторам алкилирования.

Влияние гидродинамических условий в зоне катализа, а также внешне- и внутридиффузионного торможения на гетерогенные каталитические процессы отмечалось в работах . В результате этого влияния при гидрировании бензола Химические процессы: каталитический крекинг нефтепродуктов, многочисленные гетерогенные каталитические реакции, газификация топлив, обжиг сульфидных руд и др.

ской промышленности главным образом осуществляются гетерогенные каталитические процессы.

Вначале для оксосинтеза использовали гетерогенные катализаторы кобальта, применяемые также при синтезе по методу Фишера — Тропгаа. Позднее перешли на растворимые в реакционной среде катализаторы кобальта . Наиболее эффективными катализаторами оксосинтеза, вероятно, являются Со28 и НСо4, которые легко образуются при воздействии на кобальт окиси углерода и водорода под давлением при повышенных температурах. Механизм реакции оксосинтеза толкуется по-разному. Особенно глубоко изучали эту реакцию Натта , Мартине , Марко и Хек .

Гетерогенные катализаторы. Под термином "гетерогенный катализатор" подразумевают обычно твердый катализатор, нашедший преимущественное применение в каталитических процессах химической технологии.

Гетерогенные катализаторы должны удовлетворять определенным требованиям технологии каталитического процесса, основные из которых следующие: 1) высокая каталитическая активность; 2) достаточно большая селективность в отношении целевой реакции; 3) высокая механическая прочность к сжатию, удару и истиранию; 4) достаточная стабильность всех свойств катализатора на протяжении его службы и способность к их восстановлению при том или ином методе регенерации; 5) простота

Гетерогенные катализаторы редко применяются в виде индивидуальных веществ и, как правило, содержат носитель и различные добавки, получившие название модификаторов. Цели их введения разнообразны: повышение активности катализатора , его избирательности и стабильности, улучшение механических и структурных свойств. Фазовые и структурные модификаторы стабилизируют соответственно активную фазу и пористую структуру повер юности катализатора.

процесс, проявляя себя как гетерогенные катализаторы. В механизмах гомогенного и гетерогенного катализа много сходных черт. Окисление в присутствии гетерогенного катализатора чаще всего протекает как гомогенный процесс с гетерогенным инициированием цепей на поверхности катализатора.

Гомогенный катализ может быть использован во всех случаях, когда необходимо осуществить миграцию двойной связи в молекуле олефина. Хотя в настоящее время на практике для этой цели по чисто технологическим соображениям применяют гетерогенные катализаторы , их замена комплексами металлов может оказаться более выгодной: она позволяет отказаться от подогрева реагентов вследствие высокой активности катализаторов; упрощает выделение продуктов из-за высокой селективности катализаторов; облегчает регенерацию — ее проводят при низких температурах и с малыми количествами катализатора.

Гетерогенные катализаторы .по их способности принимать прогон и отдавать протон обычно делят соответственно на кислотные, и щеточные.

Кроме термического, фотохимического и химического инициирования существует каталитический •способ проведения процесса, когда используют гетерогенные катализаторы . В их присутствии происходит снижение энергии активации, и хлорирование протекает н1ри температуре, на 100 — 150 °С более низкой, чем при термическом процессе. Однако механизм действия этих катализаторов до сих лор неясен.

Гидратация с нертутными катализаторами. Один из крупных недостатков описанного способа состоит в применении токсичных и дорогостоящих ртутных солей в качестве катализаторов. Поэтому длительное время велись поиски нертутных катализаторов, которыми являются фосфорная кислота, фосфаты магния, цинка и кадмия. Все они менее активны по сравнению с ртутными солями и работают лишь при высоких температурах как гетерогенные катализаторы. Из них нашла практическое применение смесь состава CdHP04-Ca32, обладающая кислотными свойствами и содержащая металл той же группы периодической системы, что и ртуть. Эта смесь активна при 350—400 °С.

и толу1 или практическое применение гетерогенные катализаторы, особенно катио'нообменные смолы, которые отделяются от реакционное массы простым фильтрованием. С катионообменной смолой KJ