Главная -> Словарь

Металлический катализатор

На поверхностях металлических изделий обычно бывают жировые и другие загрязнения, поэтому для обеспечения хорошей адгезия защитного покрытия металлическая поверхность должна быть тщательно обезжирена.

Считают, что физическая адсорбция вызывается теми же силами межмолекулярного взаимодействия, что и конденсация паров. По этой причине теплота физической адсорбции, небольшая по величине, близка к теплоте конденсации адсорбата из газовой фазы. При физической адсорбции металлическая поверхность, как правило, остается практически инертной.

Металлическая поверхность не бывает идеальной, на ней практически всегда имеются те или иные дефекты, в частности многочисленные мелкие трещины. Молекулы жидкости при адсорбции такой поверхностью проникают в микротрещины и взаимодействуют с поверхностью металла в момент разрыва или перестройки связей, оказывая определенное влияние на это взаимодействие. Как показал П. А. Ребиндер , описанное явление является причиной понижения прочности кристаллической поверхности. Эта особенность взаимодействия адсор-батов с адсорбентами, получившая наименование эффекта Ре-биндера, нашла широкое применение в технике, в частности лри бурении твердых пород и механической обработке металла .

зонного материала, формируемые на поверхности твердого тела, относятся к классу «неавтономных», т. е. при отделении от адсорбента они теряют стабильность. Это требует специального подхода для описания возможного их поведения в системе. Кроме того, при наличии смазки в граничных слоях возможно протекание трибохимических реакций, обусловленных термическим разложением молекул смазки в поверхностных слоях, где металлическая поверхность выполняет роль катализатора .

Каждая металлическая поверхность, как правило, электрохимически неоднородна, т. е. отдельные ее участки имеют разный электродный потенциал и в контакте с электролитом становятся соответственно анодом или катодом . Основными причинами электрохимической гетерогенности поверхности металлов могут быть :

Существует и другая точка зрения на механизм действия фосфорсодержащих присадок, Баркрофт и Даниел при исследовании смазочного действия трифенилфосфатов установили, что в процессе граничного трения их активность определяется образованием на поверхностях трения кислых органических фосфатов и фосфатов металлов. Трифенилфосфат адсорбируется на поверхности трения и затем разлагается с образованием кислых органических фосфатов. Это разложение протекает гидролитически, а не под действием теплоты; вероятно, гидролитическое разложение фосфатов может "ускоряться щелочами и кислотами и в этом процессе принимает участие металлическая поверхность, кроме того, образованию кислых органических фосфатов способствует окисление масел в процессе эксплуатации двигателя.

Наконец, в работе , используя ИК- и РФС-спектроскопию, пришли к выводу, что металлическая фаза в катализаторе Pt—Re/Al2O3 представляет собою сплав платины и рения. Металлическая поверхность, вероятно, состоит из ансамблей, содержащих небольшое число смежных атомов платины, которые разделены рением: Pt—Re—Re—Pt—Pt—Re—Pt.

ПОВЕРХНОСТНОЕ ВОСПЛАМЕНЕНИЕ РАБОЧЕЙ СМЕСИ —ненормальное сгорание рабочей смеси в бензиновых двигателях в результате воспламенения смеси не от искры запальной свечи, а от раскаленных точек в камере сгорания; такими точками могут быть частицы нагара, износа, пыли, металлическая поверхность, частицы, образующиеся из антидетонатора, присадок, серы и др.

водных жирных кислот и их эфидов. Эти авторы установили пластинчатую многослойную структуру масляной пленки с толщиной ориентированного слоя до 0,9^.В зависимости от природы полярных молекул было обнаружено, что каждая элементарная пластинка слоя состоит из одного или двух слоев ориентированных полярных молекул . На этой фигуре схема А относится к эфирам высокомолекулярных жирных кислот, В—к жирным кислотам и С—к их хлоропроизодным. Индексом т обозначена металлическая поверхность, s — плоскость скольжения и р — область соединения полярных групп, / крепко связанных между собой.

Оценка смазочных свойств образцов исследования производилась по толшине граничного слоя , образующегося в системе масло -металлическая поверхность Необходимость в подобных исследованиях возникла в силу того, что режим смазки, имеющий место в подшипниках скольжения, определяет не только объемные реологические свойства смазочного материала, но и свойства, обусловленные специфическим взаимодействием масла и твердого тела . Наилучшие антифрикционные свойства узла трения обеспечиваются в случае, если ГС - слой жидкости с аномально-высокими структурно-механическими свойствами - является твердообразным и превышает размеры микронеровностей поверхностей трения

Вся металлическая поверхность, подлежащая покрытию бетоном, тщательно очищается пескоструйным методом до металлического блеска.

Газификацию углеводородов проводят в три фазы. В реактор, заполненный катализатором, подают продукты горения газа и воздуха , которые нагревают катализатор. В противоположном направлении в реактор подают газифицируемую смесь . С целью обеспечения равномерности нагрева слоя катализатора период нагрева разделяют на две фазы: окислительную и восстановительную. Во время окислительной фазы в реактор подают воздух, который окисляет металлический катализатор. В последующей восстановительной фазе в противоположном направлении подают газ с небольшим количеством воздуха. Образующаяся при этом смесь окиси углерода и водорода восстанавливает катализатор. На опытных установках углеводороды газифицируют на катализаторе водяным паром и паровоздушной смесью

Процессы гидродеароматизации направлены на удаление ароматических углеводородов из прямогонных фракций и легкого газойля каталитического крекинга путем перевода их в нафтены с целью получения компонентов реактивных топлив и растворителей. Для гидрирования ароматических углеводородов использовали никельвольфрамсульфидные катализаторы, обладающие низкой активностью. Для повышения гидрирующей способности к обычным катализаторам добавляли Pt или Pd, гидрирующие способности которых на один-два порядка выше сульфидов Мо и №. В присутствии электроноакцепторной матрицы-цеолита металлический катализатор защищается от отравления сернистым ядом. Возникновение дефицита электронной плотности на атомах металла, взаимодействующих с сильнокислотными протонными центрами носителя по донорно-акцеп-торному механизму, сдвигает равновесие сульфидирования влево. Электроноакцепторная защита эффективна для металлов групп Pt и Pd при содержании серы в сырье до 0,5%. Избыточная расщепляющая активность катализатора, возникающая в результате введения Pt, может быть подавлена селективной щелочной обработкой катализатора. Электроноакцепторная защита металла реализована в катализаторах гидродеароматизации ГТ-15 и ГТ-15М. Эти катализаторы обеспечивают высокую степень гидрирования при содержании серы в сырье до 0,5%. Для продуктов с более высоким содержанием серы применяют катализаторы типа 269 и 269М в оксидной форме и НВС-30 в сульфидной форме системы Mo. Перечисленные катализаторы позволяют снизить давление процесса до 5 МПа без изменения степени гидрирования при удвоенной объемной скорости.

Первая промышленная установка была построена фирмой «Лурги» в Нюрнберге ; здесь гидрирование сырого бензола, получаемого перегонкой каменноугольного дегтя, осуществляют коксовым газом под давлением около 37 am. Несколько иные условия гидроочистки используются на установках фирмы «Шольвен» и «Гарпенер Бергбау» . На этих установках очистку сырого бензола проводят водородом вместо коксового газа при 350° С и давлении 52—63 am. Хотя применяемый катализатор точно не указан, очевидно, используется окисный металлический катализатор типа кобальт-молибденового на окиси алюминия, аналогичный применяемому при гидроочистке бензинов. В некоторых случаях сырой бензол коксования нагревают при 37 am до 200° С в присутствии коксового газа. После этой обработки, ведущей к удалению полимерных продуктов, сырой бензол нагревают до 350° С и пропускают через слой катализатора для превращения серы и азота соответственно в сероводород и аммиак, удаляемые последующей промывкой продукта. Затем бензол, толуол и ксилол отделяют от алканов четкой ректификацией.

Возможно, что до момента образования некоторого количества гидроперекиси металлический катализатор не принимает активного участия в окисле-йии. После образования этого количества гидроперекиси металлический катализатор , в качестве которого можно применять кобальт, марганец, хром , а

Металлический катализатор обычно вводят в систему в виде окислов низшей валентности; под действием гидроперекиси он окисляется до высшей валентности. На стадии, когда протекают реакции и , начинается заметное расходование кислорода, и цвет реакционной смеси изменяется — при применении кобальта из розового в темно-коричневый. Цвет двухвалентного иона кобальта розовый, а трехвалентного — зеленый. Таким образом, очевидно, что в реакционной смеси присутствуют ионы двух- и трехвалентного кобальта.

Работы по окислению' кетонов, проведенные в лаборатории авторов , подтверждают взгляд, что в некоторых системах металлический катализатор взаимодействует с исходным углеводородом, инициируя цепи в соответствии с уравнением . Обнаружено, что окисление метилэтилкетона в присутствии марганцевого катализатора дает больший выход пропионовой кислоты, чем получаемый при одинаковых .условиях окисления в присутствии кобальтового катализатора. Катализатор может воздействовать на исходный метилэтилкетон следующими способами:

Если присутствует металлический катализатор, то он, вероятно, играет активную роль в разложении гидроперекиси . Было исследовано катализируемое ионами двухвалентного железа разложение гидроперекисей, которое протекает по общему уравнению

Весьма сомнительно, чтобы при окислении бутана протекала интенсивная реакция формальдегида с перекисью водорода, так как в системе присутствует металлический катализатор и большая часть перекиси водорода будет вступать в катализируемую металлом реакцию разложения.

Высказывалось предположение , что металлический катализатор также играет роль агента обрыва цепи при жидкофазном окислении цикло-гексена. Однако не установлено, в какой мере может протекать обрыв цепи под действием металлического катализатора, и для окончательных выводов по этому вопросу требуются дальнейшие исследования.

Получение сложных эфиров по Коновалову в присутствии : слотно-гетерогенных катализаторов в настоящее время реализова в промышленности. Так, синтез этилацетата из этилена и уксуснс кислоты осуществляют в газовой фазе на гетерогенных кис бренстедовских катализаторах .

Второй стабилизирующий метод разработан для предотвращения макроскопической миграции растворов соли при сушке после пропитки. Такая миграция вызывается капиллярными силами в блочных носителях, пропитанных растворами соли платины. Это приводит к концентрационным градиентам поперек блока и неодинаковой каталитической активности . Этот недостаток может быть устранен обработкой пропитанного блока сероводорода, что приводит к конвертированию платиновой соли до монодисперсного нерастворимого сульфида , который не мигрирует во время сушки. Короткое прокаливание и последующее восстановление водородом дают высоко- и равномернодисперсный металлический катализатор. Указанный метод широко применяют при изготовлении различных металлических и полиметаллических катализаторов.