ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Катализаторы как химические соединения из "Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы" При работе с катализаторами следует иметь в виду, что катализатор является химическим веществом, которое образует промежуточное химическое соединение с реакционной системой. Продукт реакции получается либо в результате разложения промежуточного соединения, либо в результате реакции этого промежуточного соединения с другим реагентом. Промежуточное соединение в каталитической реакции должно обладать оптимальной стабильностью. Если оно слишком устойчиво, скорость реакции может быть недостаточно высокой. В то же время низкая стабильность может привести к тому, что или скорость образования промежуточного соединения, или соответственно его концентрация окажутся недостаточными для достижения необходимой скорости реакции. Промежуточное соединение должно и образовываться и реагировать (разлагаться) с приемлемьат скоростями. [c.9] Совершенно очевидно, что любой используемый в процессе растворитель должен быть достаточно инертным по отношению к катализатору, чтобы не вызвать отравления последнего. Следует также избегать присутствия в исходных веществах или растворителях примесей, имеющих тенденцию к образованию устойчивых соединений с катализатором. [c.9] Изложенные замечания касаются в равной степени гомогенных и гетерогенных катализаторов, как жидких, так и твердых, хотя в данной книге в основном рассматриваются твердые катализаторы. [c.9] Разумеется, далеко не во всех случаях налицо все эти стадии, и еще реже отдельные стадии поддаются непосредственному наблюдению. Вместе с тем следует иметь в виду, что скорость процесса в целом может лимитировать любая из перечисленных стадий. Если это стадия (а) или (д), энергия активации не превышает 5 ккал/моль. Следовательно, для более эффективного использования катализатора необходимо изменить условия массообмена. [c.10] Стадии (б), (в) и (г) - химические реакции, энергии активации которых превышает 10 ккал/моль. Естественно, что повысить эффективность использования катализатора на этих стадиях можно не за счет изменения условий массообмена, а в результате изменения температурного режима эн-до- или экзотермической реакции. [c.10] Перейдем к рассмотрению основных типов реакторов, используемых для проведения гетерогенных каталитических реакций. [c.10] Реакторы смешения широко применяются как в лабораторной практике, так и в промышленных установках. При проведении жидкофазных процессов мелкозернистый катализатор суспендируют в реакционной массе при интенсивном перемешивании. В качестве реакционных аппаратов используются лабораторные колбы, снабженные мешалкой, автоклавы и большие промышленные реакторы. [c.11] Небольшие количества катализатора (0,1-5%) суспендируют в смеси реагентов, температуру и давление в реакторе доводят до значений, соответствуюших условиям реакции, и поддерживают в заданных пределах до окончания реакции. [c.11] Этот метод особенно удобен в том отношении, что он позволяет довести реакцию до полного завершения или остановить ее на стадии частичного превращения. Катализатор можно возвратить в реактор после регенерации. Однако со временем активность катализатора понижается, и для поддержания постоянной активности необходимо проводить частичную замену катализатора. В некоторых случаях при каждой новой загрузке используется свежий катализатор. [c.11] Реактор смешения можно приспособить как для периодического, так и для непрерывного режима, поскольку отвод продуктов и подача сырья могут производиться либо отдельными порциями, либо непрерывно. В последнем случае продукты реакции всегда оказываются в смеси с исходными веществами, т.е. реакция не может быть завершена. Это не приводит к значительным затруднениям, если исходную смесь и продукты реакции легко разделить. Используя последовательно соединенные два или три реактора смешения непрерывного действия, можно достигнуть более высоких степеней превращения. Продукты реакции при этом удаляются только из последнего реактора. Вне зависимости от того, приводится ли процесс в одном реакторе или в батарее последовательно соединенных реакторов, время удерживания жидкости в реакторе является важным параметром, определяющим наряду с температурой, давлением и концентрацией катализатора степень превращения реагентов. [c.11] Вернуться к основной статье