ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетика окисления индивидуальных соединений из "Глубокое каталитическое окисление органических веществ" Рассмотрим данные о кинетике глубокого окисления углеводородов разного строения и кислородсодержащих соединений на практически важных катализаторах алюмоплатиновом (платина на оксиде алюминия), меднохромоксидном и алюмо-меднооксидном. [c.125] На платиновом катализаторе АП-64 изучена кинетика окисления циклогексана в проточно-циркуляционном реакторе [130]. Размер гранул 0,1-0,2 и 2,5-5,0 мм. Опыты проводили в интервалах температур 140-300 °С и начальных концентраций циклогексана 0,214-168 и кислорода 9,8-44,7 10 моль/м . При 140 °С изменение концентрации водяных паров в воздухе в 11 раз снизило скорость окисления в 3,2 раза. С увеличением температуры торможение окисления циклогексана водяными парами уменьщается уже при 220°С водяные пары не оказывают влияния на скорость окисления циклогексана. Не влияют на скорость реакции также кислород и диоксид углерода. [c.125] Вьш1е 220°С на промышленных гранулах процесс описывается уравнением первого порядка и протекает во внутреннедиффузионной области, при повышении температуры до 300°С-во внешнедиффузионной области. [c.126] Как видно, наличие сопряженных двойных связей в молекуле углеводорода увеличивает скорость его глубокого окисления. [c.126] На крупных гранулах характер процесса изменяется и наблюдается внутреннедиффузионное торможение скорости реакции. Для интервала температур 160-240 °С рассчитан эффективный коэффициент диффузии, он составляет 0,0164-0,018 см с. [c.128] При окислении На АП-56 и-ксилола и стирола наблюдается выход реакции в объем (гетерогенно-гомогенный процесс). Поэтому для каталитической очистки газов от ароматических углеводородов был сконструирован реактор со свободным объемом за слоем катализатора это увеличивает степень превращения ароматических углеводородов. [c.128] Значения констант этих уравнений приведены в табл. 4.3. [c.128] Нетрудно заметить, что уксусный альдегид окисляется в несколько раз медленнее пропионового и масляного. [c.129] В интервале 160-260 °С значение 2)эфф составляет 0,(Ю21-0,0031 mV . [c.129] Окисление уксусной кислоты на АП-56 проводилось при 140-300 °С и концентрации СН3СООН от 0,61 до 845 ммоль/м и О2 (0,930 44) 10 ммоль/м . Скорость реакции сильно зависит от размеров гранул и только на мелких гранулах процесс идет в кинетической области. [c.129] На крупных гранулах реакция протекает во внутреннедиффузионной области эффективный коэффициент диффузии изменяется в зависимости от температуры процесса от 0,00018 до 0,00022 см с. [c.129] Глубокое окисление бутилацетата (БА) на алюмоплатиновом катализаторе АП-56 изучено [139] в интервале температур 140-320 °С и концентрациях бутилацетата от 0,55 до 140 и 62 9,3-44,7 ммоль/м на гранулах двух размеров (мелких 0,1-0,2 мм и крупных 2,5-5,0мм). Ниже 160°С скорость реакции не зависит от размера гранул. Кислород и продукты реакции ие изменяют ее скорости. [c.130] Вьппе 160°С на гранулах размером 2,5-5,0мм характер реакции изменяется (влияние диффузии). При температуре 240 С и вьппе реакция переходит во внутреннедиффузионную область. Дальнейшее повышение температуры переводит реакцию во внешнедиффузионную область. [c.130] Кинетика окисления индивидуальных веществ на различных оксидных катализаторах изучена значительно меньще, чем на АП-56. Поэтому для алюмомеднооксидного и меднохромооксидного катализаторов в табл. 4.5 приведены значения только порядка реакции и энергии активации реакции окисления. Как правило, порядок реакции по углеводороду первый, а по кислороду нулевой либо дробный. Энергии активации процессов колеблются в щироких пределах в зависимости от типа окисляемого вещества (от 63 до 168 кДж/моль). Обычно кинетика глубокого окисления описывается простыми уравнениями, и часто скорость процесса зависит только от концентрации окисляемого вещества (в случае избытка кислорода в реакционной смеси). [c.134] Для характеристики окисления кислородсодержащих веществ служит температура достижения 90%-ного превращения (табл. 4.6). [c.134] Как видно, алифатические спирты окисляются значительно легче, чем циклогексанол, а альдегид превращается при более низкой температуре, чем кислота. [c.134] Вернуться к основной статье