ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Приготовление катализаторов из "Окисление углеводородов на гетерогенных катализаторах" Процесс приготовления катализаторов состоит из нескольких стадий. Существуют многочисленные рецепты получения, но в них можно выявить некоторые общие черты, позволяющие приготовить активный, селективный и прочный катализатор, достаточно термостабильный и стойкий к ядам, содержащимся в реагирующих компонентах. Обычно катализаторы готовят разложением соответствующих солей или осаждением гидроокисей металлов с последующим превращением их в соответствующий окисел металла или свободный металл. Менее распространен способ приготовления катализаторов сплавлением окислов. [c.29] Для увеличения поверхности применяют катализаторы на различных носителях, которые также должны обладать определенной структурой, термостойкостью и механической прочностью. В зависимости от условий проведения реакции и типа реактора используют носители с различной пористостью. Носители обычно пропитывают раствором соли, содержащим необходимый для катализа металл. Чаще всего применяют соли, анионы которых можно легко удалить при нагревании,— нитраты, ацетаты и др. Последующие процессы — сушку, прокаливание, восстановление катализатора — проводят уже на носителе. Недостатком такого способа является неравномерность распределения катализатора по поверхности носителя из-за разной доступности пор. Состав такого катализатора может быть неоднородным в крупных порах образование свободного металла может закончиться, а в узких еще продолжаться. Окисление углеводородов будет протекать-тогда не на чисто металлическом катализаторе, а на смешанном (окисел металла и свободный металл). [c.30] Каталитически активное вещество часто не растворяется в воде, углеводородах, спиртах и др. В этом случае готовый катализатор в виде суспензии наносят на носитель, а затем сушат. При таком способе необходимо создать условия равномерного распределения активного вещества на носителе и обеспечить достаточную силу сцепления частиц катализатора с носителем. [c.30] Для мягкого окисления необходимы носители с малой удельной поверхностью, так как чем больше поверхность, тем больше узких пор, в которых разрушаются кислородсодержащие продукты реакции. В результате многочисленных работ по приготовлению носителей удалось научиться регулировать дисперсность частиц и размеры пор, создавая заданную структуру подложки. На таких носителях можно приготовить катализаторы с сохранением высокой избирательности. О применении носителей с большой поверхностью для реакций мягкого окисления углеводородов в литературе достаточно надежных данных не имеется. [c.30] Пока трудно рекомендовать адсорбат, который был бы универсальным для определения удельной поверхности любых катализаторов на носителях. В зависимости от состава и адсорбционной способности компонентов катализатора приходится устанавливать условия, при которых можно раздельно определять удельную поверхность катализатора и носителя тем или иным адсорбатом. [c.31] Для увеличения удельной поверхности катализатора и уменьшения расхода ценных материалов (платины, серебра) используют и другой способ приготовления катализатора, когда готовый катализатор в виде порошка смешивают с инертным наполнителем и эту массу формуют в гранулы. В некоторые системы вводят структурообразующие добавки, препятствующие рекристаллизации частиц или их агрегированию. При получении плавленых катализаторов такие добавки потом удаляются из твердого тела и способствуют образованию пористой структуры металла. [c.31] Приготовление металлических катализаторов практически мало отличается от окисных. Часто окислы металлов восстанавливают водородом или углеводородами для образования металлической фазы. В случае приготовления сплавов используют стандартные методы, применяемые в металлургии. [c.31] Более сложен процесс диспергирования металла на поверхности носителя. Для увеличения поверхности металла и сохранения мелких частиц во время каталитического процесса применяют специальные приемы, например введение добавок, препятствующих агрегированию частиц [79]. [c.31] При приготовлении дисперсных металлических систем основываются на принципах коллоидной химии, позволяющих регулировать размеры частиц при осаждении из растворов с введенными поверхностно-активными веществами. В работе [80] исследовались закономерности кристаллизации платины на носителях показано, что с увеличением концентрации платины уменьшаются ее дисперсность и интенсивность агрегирования частиц. [c.31] По данным [83], предложен рецепт приготовления чистой а-фазы молибдата висмута. Сначала 15,89 г (NH4)6Mo7024 4H20 растворяют в 200 см воды и подкисляют раствор до pH 1,5, медленно приливая азотную кислоту. Образуется белый осадок, который оставляют в растворе на 1 ч. [c.32] Потом 29,62 г В1(М0з)з-5Н20 растворяют в 30 см концентрированной азотной кислоты, в которую добавляют ЫУО ом воды. Затем осторожно в течение 4 ч перемешивают растворы молибдата аммония и нитрата висмута при 25 °С конечный pH должен быть 1,5 (добавляют раствор аммиака). Выпадает осадок, который, не отделяя от маточного раствора, оставляют на 20 ч. [c.32] Раствор затем фильтруют, а осадок высушивают 2 ч при 115°С и о ч при 200 °С и прокаливают 15 ч при 450 °С. Только в таких условиях образуется чистая а-фаза В120з 3 МоОз. [c.32] Для образования чистой Р-ф азы молибдата висмута необходимо наличие в растворе ионов Мо207 и ШозО , а если выпаривать раствор с осадком молибдата висмута, то образуется смесь а- и р-фаз [84]. [c.32] О Л О В о-м О л и б д е н о В ы й катализатор разного состава готовят так. Хлорид олова превращают в гидроокись, смешивают с молибденовой кислотой, сушат и прокаливают. Другой способ состоит в совместном осаждении растворов хлорида олова и молибдата аммония. Затем добавляют раствор аммиака до нейтральной реакции при этом выпадает осадок, который отмывают от ионов С1, сушат и прокаливают. [c.32] Олово-сурьмяный катализатор готовят путем смешения хлоридов 5п и 5Ь в 10%-ной соляной кислоте. Добавляют аммиак до pH 7 при этом выпадает осадок гидроокисей, который отмывают от ионов С1 нитратом аммония, сушат и прокаливают (табл. 20). [c.33] Висмут-вольфрамовый катализатор обычно готовят, смешивая растворы иитрата висмута й вольфрамата ам/мония при определенном соотношении солей и pH раствора. Дальнейшие опе-оации не отличаются от приготовления молибдата висмута. [c.33] Одной из важных характеристик промышленных катализаторов является их механическая прочность. Катализаторы в процессе работы постепенно разрушаются, истираются, образуя пыль в результате осложняется работа реактора и нарушается технологический процесс. Поэтому создание прочного катализатора является не менее важной задачей, чем швышение его активности и селективности. [c.34] Вернуться к основной статье