Главная -> Словарь

Скелетные катализаторы

Сплав активируют обработкой щелочью . При этом из него вытравливается алюминий и постепенно вскрывается поверхность активного никеля. Если вытравить алюминий из сплана частично, то получается так называемый скелетный катализатор. При полном растворении алюминия остается пирофорный никель Ренея.

Из многочисленных видов катализаторов для промышленного гидрирования ксилозных растворов сначала был применен зернистый никелевый скелетный катализатор, получаемый после обработки сплава щелочью. Однако лри промышленных испытаниях оказалось, что такой катализатор обладает невысокой активностью, слой активного никеля очень •непрочен и быстро осыпается, обнажая неактивный сплав, находящийся внутри зерна катализатора; скорость гидрирования ксилозных растворов при этом низка.

Приготовленный или полученный в результате очистки на вибромельницах сплав по мере необходимости подвергают активации. Активация состоит в обработке щелочью сплава до 40%-ного содержания алюминия. В результате образуется скелетный катализатор, наружный слой которого представляет собой пористую губку из мелкодисперсного никеля, промотированного титаном.

Предложен в качестве катода скелетный катализатор из активи-

К катализаторам, осажденным на носитель, можно отнести и скелетный

Скелетный катализатор 210

К катализаторам, осажденным на носитель, можно отнести и скелетный катализатор, приготовленный по способу Бага , поверхностным выщелачиванием растворами едкого натра сплавов никель—алюминий и никель—медь .

Сплавные катализаторы готовят путем сплавления нескольких металлов с обязательным прибавлением алюминия или кремния. Обрабатывая полученный сплав едкой щелочью, удаляют из него ранее введенные алюминий или кремний; остающаяся губчатая, пористая масса представляет собой активный сплавной или скелетный катализатор.

заторы и оплав1ные. В осажденных катализаторах соли металлов наносят на поверхность носителя, после чего их восстанавливают при высокой температуре. Сплавные катализаторы готовят сплавлением нескольких металлов с алюминием или кремнием. Оплав обрабатывают едкой щелочью, которая растворяет и вымывает алюминий и кремний; в результате образуется пористая масса губчатого вида, которая и представляет собой скелетный катализатор. Таким способом готовят кобальтовые и никелевьГе катализаторы.

Сплавные катализаторы готовятся путем сплавления нескольких каталитически активных металлов с алюминием или кремнием, роль которых сводится к приданию определенной структуры катализатору. Сплав обрабатывается едкой щелочью, которая растворяет и вымывает алюминий и кремний. В результате образуется сильно пористая масса губчатого вида. Это и ость активный сплав-вой, или скелетный, катализатор. Таким образом готовятся сплавные Со- и Ni-катализаторы. Сплавные железные катализаторы получают несколько иначе, сплавляя железо с окислами металлов в токе кислорода. Такой катализатор, так же как осажденный, требует восстановления в токе водорода при температуре около 450°.

Обычно используют катализаторы па носителях, которыми служат активированный уголь или пемза. Кроме того, применяют так называемые скелетные катализаторы, представляющие собой, например обработанные щелочами сплавы никеля с алюминием. Такой сплав, обработанный водным раствором щелочи, в результате растворения и удаления определенной части алюминия обнажает поверхность никеля, отложенного на остальной части алюминия в виде сильно развитой поверхности, обладающей большой активностью. Катализатор этого вида может быть повторно использован после обработки его водным раствором щелочи ; он носит иногда название стабильного катализатора.

Каталитическое гидрирование в паровой фазе при атмосферном давлении над восстановленным никелем было открыто Сабатье5. Вскоре В. Н. Ипатьев 6 впервые применил гидрирование в жидкой фазе под давлением водорода. За почти семидесятилетний период развития и изучедия реакций гидрирования было открыто много весьма активных катализаторов 1, позволявших работать при очень мягких условиях: никелевые катализаторы на носителях, хромит-медные катализаторы, окись платины, платиновая чернь и др. Большое значение, в том числе и промышленное, получили так называемые скелетные никелевые катализаторы 7. К настоящему времени ряд катализаторов значительно пополнен, а известные катализаторы усовершенствованы. Так, например, очень активными катализаторами являются сплавы4 никеля и родия, платины и рутения, модифицированные катионами палладиевые катализаторы и др. Скелетные катализаторы значительно улучшены лромотированием3, а приготовление катализаторов усовершенствовано так, что платиновая чернь, например, может быть получена с поверхностью до 200 ма/г, в то время как в прошлом лучшие образцы имели поверхность 4 не более 50—60 м2/г.

бавками металлов, превращающихся в результате выщелачивания в окисленные формы с высокой удельной поверхностью. Такие скелетные катализаторы содержат аморфный носитель, формирующийся в ^процессе генезиса никелевой фазы. Помимо участия в стадиях адсорбции и активации реагентов эти окислы тормозят рост кристаллов никелевой фазы и резко увеличивают стабильность катализаторов во времени .

Одними из перспективных являются медные скелетные катализаторы, которые давно нашли свое применение при восстановлении карбонильных и ненасыщенных соединений , в реакциях дегидрирования вторичных спиртов , в реакциях обессерива-ния и других процессах . В последние годы они применяются •и при гидрогенолизе углеводов .

Таким образом, при выщелачивании медно-алюминиевых сплавов, не содержащих в своем составе Cu9Al4, образуются скелетные катализаторы, представляющие собой кубическую гране центрированную медь с параметром решетки а=0,36 нм и размером кристаллов L=9,0—11,0 нм, а также небольшое количество Си2О.

30. Омаров А. К. и др. В кн.: Технические науки. Вып. 6—7. Алма-Ата, изд. MB и ССО КазССР, 1969, с. 216—219; Богословский Б. М., Казакова 3. С. Скелетные катализаторы и их свойства и применение в органической химии. М., Гос-химиздат, 1957. 144 с.

Активный уголь , пористые стекла, восстановленная окись железа, скелетные катализаторы

реакции). Сб. 8. М., ИЛ, 1957. 580 с. Богословский Б. М., Казакова 3. С. Скелетные катализаторы, их свойства и применение

В 1934—1936 гг. были опубликованы интересные данные по так называемым сплавным или скелетным катализаторам. Было установлено, что сплавы никеля или кобальта с алюминием или кремнием после частичного растворения алюминия дают весьма удобные «скелетные» катализаторы. Наилучшие результаты показал сплав: никель-кобальт-кремний. При чистых исходных материалах высший выход жидких углеводородов составлял 96 см3 на 1 м3 газа , а с техническими исходными материалами —80% . Сравнение осажденных катализаторов со сплавными показывает, что первые дают более высокие выходы и обладают большей длительностью жизни. Однако, на стороне сплавных имеются другие преимущества, а именно приготовление сплавных катализаторов проще, металлический их характер делает эти катализаторы идеальной средой для отвода тепла реакции, а малый объем (в 10 раз меньший по сравнению с рав-

29. Богословский Б. М., Казакова 3. С. Скелетные катализаторы, нх свой-

11.4.3. Скелетные катализаторы 665