Катализ j контактного окисления аммиака

Процесс контактного окисления аммиака начинается со стадии активированной адсорбции кислорода на поверхности катализа- [c.35]

Ознакомление с сущностью процесса катализа и механизмом реакций контактного окисления аммиака дает основу для выбора условий проведения всего процесса (катализатора избирательного действия, температуры, концентрации аммиака, скорости газа, конструкции конвертора и т. д.). [c.39]

Процессы адсорбции широко применяются в промышленности при очистке и осушке газов, очистке и осветлении растворов, разделении смесей газов или паров, в частности при извлечении летучих растворителей из их смеси с воздухом или другими газами (рекуперация летучих растворителей) и т. д. Еще сравнительно недавно адсорбция применялась в основном для осветления растворов и очистки воздуха в противогазах в настоящее время ее используют для очистки аммиака перед контактным окислением, осушки природного газа, выделения и очистки мономеров в производствах синтетического каучука, смол и пластических масс, выделения ароматических углеводородов из коксового газа и для многих других целей. В ряде случаев после адсорбции поглощенные вещества выделяют (десорбируют) из поглотителя. Процессы адсорбции часто сопутствуют гетерогенному катализу, когда исходные реагенты адсорбируются на катализаторе, а продукты реакции десорбируются, например при каталитическом окислении двуокиси серы в трехокись на поверхности платинового катализатора и др. [c.563]

Роль катализа в природе и технике колоссальна. Трудно перечислить примеры использования катализаторов в химической технологии это и контактный способ получения серной кислоты, и окисление аммиака, и многие другие крупнотоннажные производства. Достаточно сказать, что более 70% продукции химической промышленности производится с применением каталитических процессов. Без катализа было бы невозможно существование жизни на Земле. Биокатализаторы — ферменты — управляют жизненными процессами всех живых организмов. Они обладают исключительной активностью и высокой селективностью, т. е. способностью ускорять только опреде- [c.155]

Многие важные в практическом отношении химические реакции возможны в условиях гетерогенного катализа. Например, синтез аммиака из водорода и азота на железном катализаторе, окисление диоксида серы до серного ангидрида на пятиоксиде ванадия при контактном способе получения серной кислоты, крекинг углеводородов на алюмосиликатных катализаторах и многие другие. [c.764]

Катализаторы изменяют скорость реакции по-разному одни сильно ускоряют ее (положительный катализ), другие замедляют (отрицательный катализ). Примером первого может служить получение серной кислоты контактным и камерным способами, окисление аммиака в азотную кислоту, с помощью платины и многие другие. Примером второго — сильное уменьшение разложения перекиси водорода в присутствии небольших количеств серной кислоты (0,0001 части по весу) или очень медленное окисление раствора сернистокислого натрия в присутствии этилового спирта и др. [c.74]

Применение давления для реакции окисления аммиака до оксида (П)НО позволяет увеличить производительность агрегата, но одновременно с этим ухудшает процесс окисления аммиака. Так, теоретически доказано, что при высоком давлении выход оксида (П)ЫО близок к 100%, однако многократные практические исследования и промышленные данные пока не подтверждают этих теоретических положений. Так, при атмосферном давлении и температуре 1093 К выход оксида (II)N0 достигает 97—98 об.%, число платиноидных сеток 4 при увеличении давления до 4-105 Па температура катализа повышается до 1153—1173 К, выход оксида (П)ЫО снижается до 95—96%, число сеток 12 при давлении 8-10 —9-10 Па температура процесса 1173—1223 К, выход оксида (П)ЫО снижается до 94—95%, число платиноидных сеток в контактном аппарате увеличивают до 16—20. [c.29]

Выполнение работы по контактному окислению сернистого газа и окислению аммиака позволяет практически ознакомиться с главными характеристиками гетерогенного катализа в области основного неорганического синтеза. [c.48]

Направлению реакции в сторону образования элементарного азота благоприятствуют понижение содержания кислорода в газовой смеси, чрезмерное повышение или понижение температуры, отравление катализатора, удлинение времени пребывания газа в аппарате при неизменных прочих условиях. Все это позволяет считать образование азота результатом каталитического разложения аммиака на поверхности катализатора, свободной от кислорода, в том числе и на поверхности стенок контактного аппарата до зоны катализа. Это предположение тем более вероятно, что разложение аммиака на платиновом катализаторе в отсутствие кислорода протекает со скоростью, сравнимой со скоростью окисления аммиака на том же катализаторе. [c.350]

По механизму гетерогенного катализа протекают реакции синтеза аммиака при получении азотной кислоты, окисления диоксида серы в триоксид при контактном способе получения серной кислоты и т. д. [c.109]

В этой отрасли промышленности катализ стал самым могучим средством ускорения химических реакций или избирательного их протекания. Производство серной кислоты контактным окислением сернистого газа, получение азотоводородной смеси каталитической конверсией метана и окиси углерода и синтез аммиака основаны на использовании сложных по составу и действию катализаторов высокой активности. Без катализаторов селективного действия невозможно было бы осуществить производство азотной кислоты контактным окислением аммиака, синтез метилового спирта, получение формальдегида контактным окислением метанола и углеводородных газов и другие важные в химической индустрии процессы. [c.57]

В 1950—1952 гг. после продолжительных лабораторных исследований ГИАПом в содружестве с Днепродзержинским химическим комбинатом был испытан и внедрен на контактных аппаратах двухступенчатый катализ для окисления аммиака при атмосферном давлении [7, 12]. Этот метод позволяет сократить вложени.ч платиноидов на 60% и снизить их потери на 20—25%. [c.43]

Впервые явление катализа было открыто в 1806 г. Н. Клеманом и Ш. Дезормом в камерном процессе получения серной кислоты. Они установили каталитическое действие оксидов азота на скорость окисления SO . В конце XIX в. промышленным методом получения серной кислоты стал контактный способ, основанный на окислении SOj кислородом в присутствии платинового катализатора. В настоящее время вместо дорогостоящих платиповых катализаторов успешно работают оксидные смеси (например, VjOj с K2SO4). Каталитическим способом проводят промышленный синтез аммиака (N ) + 3 (Н ) —> 2 (NH.,), где в качестве катализатора используют железо, промо-тированное оксидами алюминия и калия. Синтез азотной кислоты осуществляют с помощью каталитического окисления аммиака в присутствии платинового катализатора. [c.179]

Контактные аппараты поверхностного контак-т а применяются реже, чем аппараты с фильтрующим или взвешенным слоем катализатора. При поверхностном контакте активная поверхность катализатора невелика. Поэтому aппaJ)aты такого типа целесообразно применять лишь для быстрых экзотермических реакций на высокоактивном катализаторе, обеспечивающем выход, близкий к теоретическому. При этих условиях в контактном аппарате не требуется размещать большие количества катализатора. Принципиальная схема контактного аппарата с катализатором в виде сеток показана на рис. 102. В корпусе аппарата горизонтально укреплены одна над другой несколько сеток (пакет сеток), изготовленных из активного для данной реакции металла или сплава. Подогрев газа до температуры зажигания производится главным образом в самом аппарате за счет теплоты излучения раскаленных сеток. Время соприкосновения газа с поверхностью сеток составляет тысячные — десятитысячные доли секунды. Такие аппараты просты по устройству и высокопроизводительны. Они применяются для окисления аммиака на платино-палладиево-родиевых сетках, для синтеза ацетона из изопропилового спирта на серебряных сетках, для конверсии метанола на медных или серебряных сетках и т. п. Эти же процессы с применением других менее активных, но более дешевых катализаторов проводят в аппаратах с фильтрующим или взвешенным слоем катализатора. В некоторых случаях, чтобы совместить катализ и нагрев газовой смеси, катализатор наносят на стенки теплообменных труб. [c.236]

В начале XX века исследования в области катализа несколько расширились. Из работ предреволюционного периода назовем важнейшие, оказавшие наиболее значительное влияние на развитие катализа. Выдающимися исследованиями ныне Героя социалистического труда академика Н. Д. Зелинского по химии углеводородов положено начало дегидрогенизационному и необратимому катализу. В России (химическая лаборатория бывшей Михайловской артиллерийской академии, Петербург, 1901—1914 гг.) впервые начаты исследования каталитических реакций, протекающих при в.ысоких температурах и давлениях. В 1901 г. появилось первое сообщение (Григорьев) о парофазной дегидратации этилового и изобутилового спиртов в присутствии окиси алюминия, кремнезема, графита и других катализаторов. Большое значение, особенно для промышленности, имеют работы С. А. Фокина (1906—1907 гг.) по каталитической гидрогенизации ненасыщенных соединений, в частности жиров. Эти работы оказали большое влияние на исследования Виллштеттера, Пааля и других немецких химиков. Исследования Е. И. Орлова (1906—1908 гг.) по контактному окислению углеводородов, аммиака, спиртов и других веществ в присутствии меди, окислов ванадия, платины и других катализаторов до сих пор сохраняют свою актуальность. В лаборатории Тентелевского химического завода (Петроград) были приготовлены и применены лучшие в то время катализаторы контактного окисления сернистого газа. [c.4]

Проникновение гетерогенного катализа в неорганическую химию началось в общем ранее, чем в органическую. В самом начале 70-х годов XIX в. в промышленности неорганической химии был внедрен диконовский процесс окисления хлористого водорода кислородом воздуха в присутствии медных солей. Уже в 80-х годах некоторые серно-кислотные предприятия начали испытания контактного способа окисления сернистого газа. Одновременно с этим во многих лабораториях проводились исследования по окислению аммиака. [c.96]

Нет сомнения, что адсорбция играет важную роль в контактном катализе, например в окислении двуокиси серы или аммиака над платиной или в гидрогенизации органических соединений никелем. Фарадею и другим ранним исследователям механизм гетерогенного катализа казался загадочным. Представление о мономо.лекулярной адсорбции в значительной мере пролило свет на этот процесс. Иллюстрацией может служить данно<-Лэнгмюром [41 ] объяснение каталитического окисления окиси углерода над платиной. При низких температурах (от 200 до 400°С) скорость реакции нропорциональпа парциальному давлению кислорода и обратно пропорциональна давлению окиси углерода п])и этом скорость реакции быстро возрастает с температурой. При более высоких температурах (500—800°С) скорость реакции пе зависит от температуры она пропорциональна давлению окиси углерода, если имеется избыток кислорода, и давлертию кислорода, если в [c.98]

Для развития прикладного катализа после окончания второй мировой войны характерны глубокие качественные сдвиги, вызванные появлением совершенно новых перспективных каталитических процессов и новых групп катализаторов. Это характернее и существеннее роста масштабов и совершенствования таких старых процессов, как синтез аммиака, контактный способ производства серной кислоты, каталитический крекинг и т. д. Характерными примерами новых типов процессов могут служить полимеризация олефинов по Циглеру — Натту, индуцированная гидрополимеризация олефинов по Эйду су, а также большой комплекс новых процессов мягкого окисления. Достаточно назвать каталитическое получение непредельных и предельных альдегидов и непредельных кислот из олефинов, их окислительное дегидрирование в диолефины, сопряженное окисление олефинов с аммиаком, галогеноводородами и т. д. [c.3]