ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Каталитические процессы в жидкой фазе из "Технология катализаторов" Твердые катализаторы применяют в жидкой среде гораздо реже, чем в газовой. Однако в органической технологии имеется ряд крупномасштабных процессов гидрирования тяжелых углеводородов и жиров в жидкой фазе на металлических или сульфидных катализаторах, а также процессы дегидрирования, окисления, полимеризации и т. п. [2, 7—9, 18, 36]. Рассмотренные выше классификация и закономерности процессов в газовой фазе на твердых катализаторах в основном относятся и к жидкофазным процессам с учетом их специфики, однако гетерогенный катализ в жидкостях изучен в меньшей степени, чем в газах. [c.48] Применяя катализаторы в жидкой фазе, следует иметь в виду, что скорость некаталитических реакций в расчете на единицу реакционного объема в жидкостях в 10 —10 раз больше, чем в газах, а коэффициент молекулярной диффузии в 10 —10 раз меньше, чем в газах. Поэтому эффективность применения катализаторов в жидкой фазе 1см. уравнение (1.16)1 меньше, чем в газовой. Применение катализаторов в жидкой фазе необходимо сопровождать интенсивным перемешиванием для снятия внешнедиффузионных торможений. Мелкопористые катализаторы неэффективны из-за сильного увеличения вязкости жидкостей в порах и соответствующего снижения коэффициента диффузии [см. уравнение (1.12)1. Для увеличения поверхности контакта в жидкой среде целесообразно применять мелкодисперсные непористые катализаторы, однако при этом ухудшаются условия выделения катализатора (отстаивание, фильтрование, центрифугирование) из жидкой массы после каталитического реактора. [c.48] В жидкой среде катализ протекает по гетерогенно-гомогенному механизму значительно чаще, чем в газовой. Это происходит по ряду причин 1) вследствие большей скорости, чем в газовых средах, гомогенной некаталитической реакции, интенсивность которой часто бывает соизмерима с гетерогенной реакцией на твердых катализаторах 2) в жидких средах нередко катализатор выступает лишь как возбудитель цепной радикальной реакции, которая продолжается гомогенно в растворе 3) вследствие влияния растворителя. [c.49] Термостойкость катализатора в жидких средах обычно не имеет такого значения, как в газовых. Повышение температуры как средство интенсификации катализа в жидкофазных процессах используют гораздо реже, чем в газовых, так как оно вызывает резкий рост парциальных давлений компонентов и, как следствие, необходимость применения дорогостоящих реакторов (автоклавов). [c.49] Здесь а — размерный коэффициент пропорциональности т — показатель степени (с ростом концентрацнн изменяется от 1 до О в соответствии с кривой 1 на рис. 1.2). [c.49] Аппроксимируя начальный участок кривой (при малых значениях Скат) как прямую, нередко пишут, что скорость процесса пропорциональна концентрации катализатора, что достаточно точно лишь для малого содержания его в жидкости. [c.49] Реакторы жидкофазных каталитических процессов в основном представляют собой смесители с механическими мешалками, а также с пневматическими или струйно-циркуляционными перемешивающими устройствами [2, 9, 24]. Обычно устанавливают каскадные батареи из 3—7 смесителей, через которые последовательно протекает реакционная смесь. [c.49] Здесь — конечные концентрации исходных веществ. [c.49] При возрастании избытка вещества В и катализатора К показатели степени пит снижаются от единицы до нуля. [c.49] Концентрация основного исходного вещества (например, А) в батарее из трех реакторов сни-жается согласно ломаной линии на рис. 1.14. При достаточном числе реакторов в батарее (5—7) ломаная линия приблизится к кривой идеального вытеснения. Тогда можно рассчитать процесс во всей батарее по уравнению (1.37), в котором V — общий объем жидкости во всех реакторах. Отметим, что рис. 1,14 может иллюстрировать катализ в газовой среде применительно к многополочному аппарату смешения, в частности в аппарате кипящего слоя. [c.50] Для процессов в системе газ—жидкость с применением твердого катализатора используют различные конструкции барбо-тажных реакторов и другие типы аппаратов, характерные для системы Г—Ж—Т 119, 241. [c.50] Вернуться к основной статье