ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетика глубокого окисления из "Глубокое каталитическое окисление органических веществ" Основные кинетические закономерности в гетерогенном окислительном катализе изложены в ряде монографий [122-125]. В настоящей книге остановимся на результатах изучения кинетики глубокого окисления органических соединений только на катализаторах, которые имеют практическое значение. На основании кинетических характеристик этих процессов можно установить оптимальную технологию и выявить типы реакторов, необходимых для осуществления каталитической реакции глубокого окисления в каждом конкретном случае. [c.114] Кинетические уравнения каталитических реакций рекомендуется [124] выводить, основываясь на сведениях о механизме их протекания, полученных в результате всестороннего изучения физико-химическими методами. К сожалению, в больщин-стве случаев при выводе этих уравнений лежит допущение (хотя оно специально и не оговаривается) о неизменности твердого катализатора в условиях реакции. В данном случае речь идет не об изменениях активности катализаторов, наблюдаемых при длительной эксплуатации, а об обратимых изменениях, которые происходят очень быстро (время релаксации катализатора много меньше времени реакции) и вызываются изменениями условий осуществления процесса-температуры и концентрации веществ в среде, где находится катализатор. [c.115] В настоящее время имеется уже достаточно большое число экспериментальных данных, доказывающих ошибочность представлений о неизменности катализатора в условиях химической реакции катализаторы часто оказываются весьма мобильными. В системе, состоящей из катализатора и реагирующих веществ, изменению подвергаются не только реагирующие вещества под действием катализатора, но и сам катализатор. [c.115] Из приведенного рассмотрения следует, что вид кинетического уравнения для одной и той же реакции будет зависеть от того, определяют ли его для катализатора постоянного состава (неизменного катализатора, как это обычно предполагается при выводе кинетических уравнений из постулируемого механизма) или для катализатора, достигающего стационарного состояния (различного для каждого состава смеси и температуры). Существенные различия кинетических зависимостей для этих двух крайних случаев осуществления каталитической реакции подтверждены экспериментально для реакций парциального окисления [125]. [c.116] Влияние кислорода на скорость окисления изобутилена на оловосурьмянооксидном катализаторе изучали в микрокатали-тическом реакторе в импульсном режиме при 400 °С (содержание кислорода изменяли либо в потоке газа-носителя, либо в импульсно подаваемой реакционной смеси [126]). Изменяя содержание кислорода в газе-носителе (в качестве газа-носителя использовали либо чистый гелий, либо смесь гелия с заданным содержанием кислорода), определяли влияние кислород да на активность катализатора в газ-носитель импульсно вводили реакционную смесь постоянного состава зо-С Нз 02 = 1. Результаты показаны на рис. 25. [c.116] При использовании в качестве газа-носителя чистого гелия и те-лий-кислородной смеси, в обоих случаях зависимость количества продуктов глубокого окисления от содержания кислорода в импульсе (со ) описывается уравнением v = а + Ьс . При содержании в газе-носителе 25% (мол.) О2 величина а возрастает почти на два порядка. Увеличение выхода продуктов глубокого окисления при повышении концентрации кислорода является результатом повышения активности катализатора. [c.117] Кинетические уравнения реакций глубокого окисления органических веществ (как и других каталитических реакций), выведенные без учета воздействия реакционной среды на катализатор, не отражают действительного механизма каталитической реакции. Даже хорошее соответствие рассчитанных по этим уравнениям и экспериментально определенных скоростей реакций не может рассматриваться как подтверждение справедливости представлений о механизме рассматриваемой реакции, использованных при выводе этих уравнений, пока не будет установлена идентичность кинетики реакции для стационарного и нестационарного состояния катализатора. [c.117] Вернуться к основной статье