ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические реакции в присутствии твердых катализаторов из "Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов Издание 2" Катализ реакций, происходящих в жидкой или газообразной фазе, твердыми веществами, называемый гетерогенным или контактным катализом, был рассмотрен в главе VII. Цель настоящей главы — более детальное обсуждение терминологии в этой области, свойств и приготовления катализаторов и соотношений между природой катализаторов и реакциями, на которые они воздействуют. [c.289] Примеры таких воздействий будут приведены в этой главе. [c.289] Возможность применить то или иное вещество в качестве катализатора зависит от химических свойств, которыми обладает это вещество. Физические характеристики катализатора определяют его эффективность и практическую пригодность. К этим характеристикам относятся величина поверхности, пористость, диаметр пор, диаметр частиц, структурная прочность, теплоемкость, теплопроводность и стабильность в условиях реакции. [c.289] например, в табл. 71 показано увеличение поверхности катализатора при введении небольших добавок, а также увеличение активности катализатора, не обусловленное возрастанием поверхности. [c.290] На рис. 1Х-1 показано влияние некоторых добавок на каталитическую активность железа в процессе синтеза аммиака. Рис. 1Х-2 иллюстрирует проявление избирательных свойств катализатора. Добавки, которые сами по себе не обладают каталитическими свойствами, но усиливают активность катализатора, называются промоторами. Веш ества, в присутствии малых количеств которых снижается активность катализаторов, носят название катализа-торных контактных) ядов. Обычно они не добавляются специально к катализатору, но неизбежно отлагаются на нем в течение процесса. Ускорителями называют веш ества, при добавлении которых в реакционную систему поддерживается активность катализатора за счет подавления действия катализаторных ядов или какого-либо другого воздействия. Вещества, добавляемые в процессе производства катализатора для уменьшения их активности, носят название ингибиторов, они могут иметь ценность в том случае, если катализатор вводится не для увеличения скорости реакщш, а для проявления избирательности действия. [c.290] Ускорителями могут быть растворители, в среде которых равновесие сдвигается в нужном направлении, легче регулируется температура. Они препятствуют отравлению катализатора и подавляют нежелательные побочные реакции последнее может привести к улучшению избирательной способности катализатора. [c.291] Катализаторные (контактные) яды большей частью воздействуют на катализатор, адсорбируясь на его поверхности и подавляя таким образом активные центры. Может произойти простое осаждение инертного вещества на поверхности катализатора, что. приводит к блокированию пор и делает внутреннюю поверхность катализатора недоступной для реакционной смеси. Некоторые катализаторные яды вызывают спекайие поверхности катализатора. Другие катализаторные яды нейтрализуют избирательную способность катализатора, вероятно, адсорбируясь в основном на той части поверхности, которая ускоряет нужную реакцию. [c.292] Носители служат главным образом в качестве основы, на которой осаждается катализатор. Обычно — это вещества достаточной механической прочности, но не обладающие каталитической активностью в данном процессе. [c.292] Носители, помимо их основного свойства, могут обладать большой пористостью, что увеличивает активную поверхность катализатора, поскольку он отлагается на поверхности носителя в виде тонкой пленки. В присутствии носителя может повыситься сТ абильность катализатора за счет того, что кристаллы его располагаются на поверхности носителя достаточно далеко друг от друга, чтобы предохранить их от совместного спекания. Существующее в действительности химическое взаимодействие носителя с катализатором может привести к улучшению каталитических свойств. Увеличение активной поверхности способствует уменьшению чувствительности катализатора к действию контактных ядов. [c.292] Теплоемкость носителя, как правило, достаточна, чтобы рассеять тепло и предохранить катализатор от местного перегрева (что могло бы вызвать спекание). [c.292] Вернуться к основной статье