Гранулы структура

Однако при Р> 10 МПа уже происходит разрушение и этой внутренней структуры гранул. Отсюда можно считать, что граница между первичной (поры внутри гранул) и вторичной (поры между гранулами) структурами лежит в области г З 10 нм. Информация такого рода важна для исследования структуры порошков. [c.249]

Применение смесей. Воздух и шлак дают ряд структур, обладающих высокими теплоизолирующими свойствами пористые гранулы, полые гранулы, пена. Больше всего воздуха в пене, а мы проверяем линию воздуха (шаг 3.2). Первый вероятный ответ — использование пены в качестве крышки . [c.148]

Существенное влияние на величину D в катализаторах, содержащих узкие поры, оказывает распределение пор по размерам. При резко неоднородном распределении размеров пор само понятие эффективного коэффициента диффузии теряет определенность [8]. Представим себе частицу, свободный объем которой состоит из сети широких транспортных макропор и множества отходящих от них узких капилляров, работающих в кнудсеновской области. Зерна такой структуры, которые образуются при спрессовывании мелких микропористых гранул катализатора, находят себе широкое применение, поскольку они сочетают хорошо развитую внутреннюю поверхность с относительно высокой скоростью диффузии, обеспечиваемой системой транспортных макропор (см. главу V). Измерение величины D в подобном составном зерне (путем измерения скорости диффузии через зерно вещества, не вступающего в химические превращения) даст, очевидно, лишь величину D в макропорах. Между тем, химическая реакция, протекающая в основном в капиллярах, на которые приходится преобладающая часть внутренней поверхности катализатора, может лимитироваться гораздо более медленной диффузией в кнудсеновских микропорах. [c.101]

Как отмечалось вьпие, при изучении структуры нефтяных остатков большое значение имеет выявление закономерностей распределения компонентов остатков по размерам составляющих их молекул, частиц и ассоциатов. От этих показателей во многом зависит правильный подбор поровой структуры катализатора, эффективность диффузионных процессов в порах единичной гранулы. [c.35]

Оксид алюминия - материал, которому можно придать заданную поровую структуру, поддается формовке с получением желательной формы и размеров гранул, достаточно термически устойчив и механически прочен. Он характеризуется способностью к стабилизации высокой дисперсности активного компонента, обеспечивая тем самым высокую активность и стабильность катализаторов. [c.94]

Основные приемы создания катализаторов гидрообессеривания тяжелого дистиллятного и остаточного сырья остаются пока теми же, что для катализаторов переработки дистиллятного сырья. Проводятся уточнения отдельных стадий и совершенствования технологии получения носителей и катализаторов, обусловливающие улучшение основных характеристик при переработке ка них тяжелого сырья. К основным показателям, на изменение которых были направлены исследования, следует отнести а) подбор химического состава б) создание соответствующей пористой структуры носителей и, соответственно, катализатора в) обеспечение наиболее приемлемого размера и формы гранул. [c.100]

На профиль распределения металлов по грануле катализатора заметное влияние оказывает температура процесса (рис. 333) [113]. С повышением температуры глубина проникновения ванадия уменьшается. Это говорит о том, что распределение в данном конкретном случае определяется в большей степени увеличением скорости реакции разложения металлсодержащих соединений, чем ростом скорости диффузии с повышением температуры. Ярко выражено увеличение скорости разложения металлсодержащих соединений с увеличением парциального давления водорода ис. 3.34) [113]. Отложения углерода и металлов являются основной причиной резкого изменения поровой структуры катализатора [32, 107,43,35]. [c.131]

Увеличение радиуса пор. Гранулы катализатора имеют поры разных диаметров. Относительно крупные поры рассматриваются как артерии или каналы к порам меньшего диаметра. С увеличением количества крупных пор внутренняя поверхность гранул катализатора становится более доступной для молекул кислорода воздуха. Скорость выхода из гранул молекул продуктов сгорания при этом также возрастает. Недостаточная механическая прочность катализаторов крупнопористой структуры является препятствием на пути использования их в современных системах крекинга [25]. [c.45]

Прокалка гранул смешанного катализатора превращает полупродукт в готовое изделие. На этой стадии происходит окончательное упрочнение катализатора и завершается формование его пористой структуры. Прокалку катализатора осуществляют при температурах 650—1500° С в течение 1—8 ч. Чаще всего температура прокалки составляет 1300° С. Лишь при получении катализаторов с применением такой связки, как цемент, принято прокаливать катализатор при более низкой температуре (650—870° С). [c.23]

Синтетические алюмосиликатные катализаторы более устойчивы при переработке сернистого сырья. Как правило, процессы формирования структуры этих катализаторов проводят при температуре прокаливания 700—800° С. Вследствие этого при регенерации катализатора при температурах, не превышающих 650° С, заметной дегидратации поверхности не происходит. Однако при переработке сернистого сырья происходит так называемое вторичное отравление катализатора продуктами коррозии аппаратуры. В процессе каталитического крекинга при переработке сернистого сырья или сырья, содержащего минеральные соли, в связи с большой подачей пара происходит интенсивная коррозия стенок аппаратов (реакторов и регенераторов). Продукты коррозии в виде сернистого железа, окислов железа и других соединений в мелкодисперсном состоянии захватываются потоком паров или газов и переносятся на катализатор. Они прочно удерживаются на внешней поверхности гранул катализатора, проникают в его поры и препятствуют доступу паров и газов к внутренней новерхности катализатора, т. е. снижают его дегидрирующую активность. Происходит необратимая потеря активности катализатора, так как простыми физическими методами эти отложения не удается удалить. [c.19]

Независимо от типа катализаторов первичным актом химического превращения, протекающего на их поверхности, является адсорбция реагентов, поэтому активность гранулы катализатора зависит не только от химического состава активных компонентов, но и от структуры кристаллической решетки, конфигурации и размера пор и их распределения. Существенное значение имеют также эффекты, связанные с транспортом массы и тепла необходимо учитывать влияние возникающих градиентов концентраций и температур. Таким образом, необходимо детальное изучение адсорбционных процессов, сопутствующих химическим реакциям. [c.21]

Стохастическая капиллярная модель [70]. Постулируется, что поры гранулы являются цилиндрическими капиллярами, радиусы которых изменяются в априори установленных пределах. Причем капилляры распределены в грануле случайным образом. Задается плотность распределения координат капилляров внутри гранулы, которая построена на основе функции распределения объема пор по их радиусам. Данная модель является достаточно надежной и позволяет описать пористые структуры многих катализаторов и сорбентов. [c.149]

Гранулы (зерна) первой группы являются вторичными образова-ниями ( вторичными структурами), представляющими собой системы корпускулярного строения, в которых поры образованы промежутками между первичными мелкими частицами различной формы ( первичными структурами). К этой группе относятся ксерогели (стекловидные силикагель, алюмогель и другие гели), керамика, в том числе корундовая и др. Следует отметить, что ксерогели имеют-глобулярное строение, т. е. получаются в результате агломерации [c.174]

Вторичные частицы (гранулы), являющиеся бидисперсными, получаются агломерацией тем или иным технологическим приемом (см. раздел V.2) частиц с первичной структурой. [c.175]

Для катализаторов, работающих в кипящем и движущемся слоях, особую роль играет прочность к абразивному воздействию соседних частиц. В связи с этим структура, а также форма таких катализаторов в значительной степени определяются требованиями прочности. Широко распространен метод приготовления прочных к истиранию катализаторов путем коагуляции в капле, описанный подробно выше. В этом случае гранулы катализатора приобретают сферическую форму, гладкую поверхность и мало поддаются истиранию. Имеются сведения о производстве катализаторов для кипящего слоя сушкой гелевых суспензий или специальных масс в распылительных сушилках с получением микросферических частиц [45]. Наконец, при производстве катализаторов для кипящего слоя применяют высокопрочные носители типа корунда, алюмосиликагеля. Заполняя поры носителя активными компонентами путем пропитки раствором, расплавом или высокодисперсной суспензией, получают армированные катализаторы , роль носителя в которых сводится только к роли скелета, препятствующего разрушению собственно контактной массы. [c.198]

Фильтруемость различного сырья зависит от упаковки частиц твердого вещества на фильтре, определяющих пористость и проницаемость осадка. Улучшению структуры осадка на фильтре посвящен ряд работ [83, 84]. Принципиально новый метод — распыление расплавленного гача в охлаждающей среде воздуха или газа—позволяет получить крупку из твердых частиц правильной формы и заданных размеров. Для улучшения фильтрования к остаточному рафинату добавляли смесь петролатума, распыленного холодным растворителем. В этом случае гранулы петролатума (гача), увеличивая проницаемость осадка, играют роль ускорителя фильтрования. Осуществление такого процесса позволило бы уменьшить зависимость скорости фильтрования от химического состава перерабатываемого сырья. Процесс, однако, не получил широкого промышленного применения. [c.164]

В формуле (7.35) учтено изменение электрофизических свойств пленки жидкости под действием молекулярных сил подложки. Следовательно, эту формулу можно применять для сыпучих материалов с монолитными зернами. Если же гранулы обладают поровой структурой и диаметры капилляров меньше 6000 молекулярных слоев, то вся жидкость в таких капиллярах обладает электрофизическими константами, отличными от констант объемной жидкости. Для таких систем формула (7.35) может быть дополнена членом [c.169]

Диаграмма связи процесса фосфорилирования, протекающего в гетерофазной системе жидкость — твердое , получается в результате объединения диаграмм каждой из фаз. Стыковочным элементом служит фрагмент диаграммы массопередачи через пограничную пленку жидкости, охватывающую гранулу сополимера. Особенностью топологической модели является то, что структура диаграммы изменяется по мере продвижения реакционной зоны вглубь гранулы сополимера. Скорость перемещения реакционной зоны определяется изменяющимися условиями транспорта к ней исходного вещества. [c.369]

Было отмечено, что слишком интенсивный и длительный выжиг углерода с поверхности гранул в потоке воздуха приводит к изменению структуры этой поверхности, к появлению трещиноватости и иногда к оплавлению зольных примесей на ней. [c.116]

Считается, что образование микрофибрилл происходит одновременно с синтезом макромолекул целлюлозы вне протопласта на наружной поверхности окружающей его мембраны - плазмалеммы. Электронномикроскопические исследования показали, что наружная поверхность плазмалеммы различных типов клеток растений в значительной степени покрыта частично погруженными в нее сферическими гранулами. Диаметр гранул (15 нм) превышает поперечные размеры образующихся микрофибрилл. От некоторых гранул отходят волоконца, по размерам сопоставимые с микрофибриллами. Каждая хранула представляет собой ферментный комплекс, способный вести одновременный синтез макромолекул целлюлозной микрофибриллы. В качестве затравки выступают невосстанавливающие концы макромолекул, а донором глюкозных остатков служат молекулы гуанозиндифосфат-В-глюкозы. Удлинение микрофибриллы происходит только при контакте ее растущего конца с гранулой. Структура [c.335]

Данные для колец Рашига и гранул с шероховатой поверхностью [21, F. ВепепаШ] показали, что нарушение структуры в этих случаях охватывает не один, а два ряда элементов, прилегающих к стенке.(т = 2). Для колец Рашига оказалось при этом ец = 0,57 и ест = 0,69. [c.19]

С реакциями термодеструкции связано накопление в жидких продуктах ненасыщенных структур и осколков молекул углеводородов, которые склонны к поликонденсащш с аренами или полимеризации, что приводит к коксообразованию [38, 20, 52]. Полное их гидрирование термодинамически возможно при давлениях выше 20 МПа и температурах вьпие 427 °С [40]. Вероятность зарождения и накопления указанных структур в продуктах гидрооблагораживання нефтяных остатков возможно не только на стадии предварительного нагрева, но и при прохождении газопродуктового потока через реактор. Ши могут зародиться в пространстве между гранулами катализатора, в пленках жидкости, стекающей по гранулам, в макропорах катализатора, заполненных жидкостью и в застойных зонах реактора. [c.63]

В процессах нанесения покрытий и гранулирования основные преимущества фонтанирующего слоя являются следствием направленной циркуляции твердого материала. Осаждаемый материал образует на частицах пленку, которая успевает высохнуть за время их нахождения в кольцевой зоне в фонтане частица покрывается следующей пленкой осаждаемого материала. Такой послюйный механизм роста обеспечивает равномерное покрытие и образование крупных гранул однородной структуры. [c.652]

Из сказанного следует, что наблюдаемый эффект снижения активности катализатора дпя основных реакций в наибольшей степени проявляется в начальной стадии процесса. Именно в этот период при адсорбции сложных стрз турных единиц сырья на внешней поверхности гранул катализатора формируется фронт диффузии составляющих их компонентов внутрь гранулы по поровым каналам и происходят первичные изменения структуры сырья под воздействием активных центров катализатора. Одновременно изменяется структура пор катализатора в результате протекания основных химических реакций, сопровождающихся вьшадением на активной поверхности твердых продуктов реакции. [c.68]

Количественный анализ массопередачи в портстой структуре катализатора и связь ее с наблюдаемыми (кажущимися) характеристиками реакций является предметом многочисленных исследований. Общий теоретический подход при анализе рассматриваемых систем, основанный на известных принципах диффузионной кинетики, сводится к выводу уравнений, описьшающих одновременное протекание массопереноса и химической реакции на активной поверхности катализатора. При этом учитьгеается, что реагенты и продукты реакции диффундируют в грануле катализатора в противоположных направлениях. [c.79]

В зарубежной литературе последних лет появились ряд публикаций, посвященных вопросам поиска оптимальной поровой структуры катализаторов для процессов каталитического гидрооблагораживання нефтяных остатков с применением математических методов, основанных на принципах диффузионной кинетики [60, 61, 62]. Наиболее интересные результаты получены на баае развиваемых в последнее время представлений о протекании основных реакций в режиме конфигурационной диффузии. Учитывая большое влияние на эффективность используемых катализаторов накопления в порах отложений кокса и металлов, необратимо снижающих активность катализаторов, наибольшее внимание уделяется анализу закономерностей изменения физико-химических свойств гранул катализатора в процессе длительной эксплуатации. В качестве примера рассмотрим результаты анализа влияния размера пор катализаторов на скорость деметаллизации нефтяных остатков [60]. Авторы предложили следующую зависимость для определения скорости деметаллизации с учетом физических свойств катализатора и времени его работь [c.83]

Фирма Union Oil of aliforraa опубликовала [10] результаты 27-месячного пробега установки гидрообессеривания мазута из смеси сернистых нефтей с использованием катализатора RF-11, имеющего гранулы с сечением трехлепестковой формы. С обеспечением высокой глубины удаления серы (87-94%) на катализаторе было переработано мазута 5,2 м /кг. Благодаря особой форме гранул и его поровой структуре катализатор характеризуется рядом преимуществ 1) большой емкостью по металлам при сохранении относительно высокой активности 2) меньшими размерами между поверхностью и наиболее удаленной точкой от поверхности в грануле, в результате наблюдается более эффективное использование гранул 3) меньшим перепадом давления в слое. [c.110]

По изменению концентрации азота в смеси в результате адсорбции (.дцсорбционный пик) рассчитывалась степень заполнения поверхности азотом по времени адсорбции. По мере отработки катализатора снижается скорость адсорбции азота (рис. 3.38). Если для 75%-ного заполнения внутренней поверхности свежего образца узкопористого катализатора требуется 1,4 мин, то для образцов, проработавших на остаточном сырье в течение 100, 427 и 1660 ч, требуется 1,95, 2,35 и 3,3 мин соответственно. Скорость адсорбции на катализаторе, характеризующемся более широкопористой структурой, значительно больше, чем на образце катализатора с узкопористой структурой и меньше изменяется при отработке катализатора 75% внутренней поверхности заполняется азотом на свежем широкопористом катализаторе за 0,8 мин, а на проработавшем 8000 ч за 0,95 мин по сравнению с 1,4 мин для свежего узкопористого катализатора. Одновременно в процессе переработки остаточного сырья происходит снижение удельной поверхности и активности катализатора, вызванное отложением кокса и металлов на внутренней поверхности гранул (рис. 3.39). [c.137]

Алюмосиликатный гель после промывки содержит 90—92 % воды. В процессе сушки при удалении влаги происходит формирование пористой структуры, характер которой в значительной степени определяется скоростью обезвоживания. Учит ,1вая низкую механическую прочность сырых гранул алюмосиликата сушка проводится в тонком слое. Исследование с целью уточнения температурного релсима и продолжительности сушки позволило определить оптимальные условия, обеспечивающие сохранение целостности шариков катализатора и формирование 1геобходимой пористой структуры. [c.214]

В зависимости от способа приготовления алюмосиликатные катализаторы могут быть тонкопористыми, широкопористыми и со смешанной структурой. Нормально приготовленные алюиоси шкатные катализаторы — это пористые тела с широко развитой внутренней поверхностью, составляющей до 600 на 1 г катализатора. У катализаторов работает не только внешняя поверхность гранулы, но и (в основном) внутренняя поверхность пор, поэтому чем больше удельная поверхность, тем активнее катализатор. [c.17]

Квазигомогенная модель [55—58]. Для больших совокупностей промышленных катализаторов отдельные элементы их структуры имеют размеры от десяти до десятка тысяч ангстрем при радиусе гранулы порядка нескольких милиметров. Следовательно, одна гранула содержит от 10 до 10 таких элементов. Поэтому со статистической точки зрения гранула катализатора может рассматриваться как гомогенная среда, в которой происходят химические превращения реактантов. [c.144]

Так, для определения оптимальных параметров пористой структуры можно предложить следующую последовательность расчетов. Целесообразно начинать расчет, ориентируясь на биди-сперсную структуру. Если расчеты имеют предварительный характер, то их можно выполнить безотносительно к технологии изготовления катализатора. Если при расчете ориентироваться на определенную технологию формирования гранул, то необходимо учитывать взаимосвязь между пористостью и средним радиусом пор, образующихся при формировании гранул. Пористость и средний радиус пор первичной структуры определяются технологией приготовления порошка, исходного для формирования гранул. Параметром оптимизации является относительная пористость X = е /е (ё — пористость узких пор, г — пористость катализатора). [c.168]

Существенным недостатком метода диафрагм (иопользо-ваннаго Вейцем и Пратером [36]) является необходимость дробления исходных гранул катализатора и прессование из полученного порошка таблеток (диафрагм) требуемого размера. При этом определение Оэф лроводится на новой модельной структуре катализатора, коггорая может отличаться от его обычной рабочей структуры. [c.34]

Осажденные гелевые катализаторы. Отличительной особенностью осажденных катализаторов является, во-первых, то, что в основу техно.логии их приготовления положен метод соосаждения активных составляющих катализатора, а, во-вторых, то, что в составе катализатора отсутствует носитель, т. е. инертное твердое вещество, образующее самостоятельную фазу, на поверхность которого наносят активные составляющие катализатора. Соосаждение составных компонентов катализатора приводит к образованию либо монолитной гелеббразной структуры, которой присуща механическая прочность, либо кристаллических осадков или дробленых частиц аморфной структуры, требующих дальнейшей обработки для превращения их в прочные гранулы катализатора. [c.176]

Сферический слой кислоты с радиусом Н, окружающий гранулу сополимера, является источником сульфоионов, проникающих сквозь пленку тормозящего агента в норы гранулы. Однако в отличие от процесса фосфорилирования этот источник не является постоянным он изменяет свою интенсивность но мере протекания химического превращения сополимера, т. е. жидкая сфера вокруг гранулы служит емкостью, из которой непрерывно поставляется для реакции сульфирования необходимый реагент. Это обусловливает следующую диаграммную структуру жидкой фазы-. [c.348]

Построение диаграммы связи физико-химических стадий процесса с учетом их взаимосвязи, нестацнонарности и принятых допущений выполним в несколько этапов так же, как это делалось при моделировании процесса фосфорилирования 1) разбиваем гранулу сополимера на N зон с характерным размером 6q, каждая из которых, за исключением последней, геометрически представляет собой шаровой слой 2) будем локализовать стадию химического превращения сополимера последовательно в каждой из этих зон (где достигается локальный максимум скорости сульфирования) 3) в качестве критерия перехода реакционной зоны из i-ro в (i + 1)-е положение примем условие полного превращения исходного твердого реагента (сополимера) в i-й зоне gi (t) -v 0. В результате топологическая структура, отражающая взаимосвязь двух стадий, примет вид, изображенный на рис. 5.10. [c.353]

Таким образом, имеет место непрерывная деформация диаграммы связи по мере перемещения зоны химического превращения сополимера в ионит по реакционному пространству. Вместе с изменением структуры диаграммы меняются и структура уравнений математической модели процесса, а также моделирующего алгоритма. Учитывая разбиение гранулы на элементарные слои и объединяя диаграммы связи кинетики реакций сульфирования и разложения тионилхлорида для -го слоя, получим нзображен- [c.354]

Моделирование процесса фосфорилирования сонолимеров. Контрольный расчет системы уравнений переменной структуры (5.1) со значениями коэффициентов, основанных на экспериментальных и литературных данных, показал, что процессы установления равновесия в жидкой среде протекают в течение нескольких секунд, тогда как весь процесс фосфорилирования длится несколько часов (до 10 часов). Это позволило жидкую среду, внешнюю по отношению к грануле сополимера, считать постоянным источником равновесной концентрации промежуточного комплекса [A1G14-P 12] и на этом основании произвести усечение [c.360]

Зависимость скорости процесса от начальной концентрации серной кислоты, используемой для сульфирования сополимера (рис. 5.32), показывает, что, чем ниже эта концентрация, тем при меньшей степени превращения устанавливается равновесие в системе. Причиной этого, как указывалось ранее, является гидратация сульфоионов, диффундирующих в гранулу сополимера. Гидратация приводит к деформации структуры жидкой среды в порах гранулы, которая выражается в уменьшении движущей силы процесса и установлении равновесия по воде. Сравнение экспериментальных и расчетных кривых кинетики сульфирования, представленных на том же рисунке, свидетельствует о существенном влиянии гидратации на установление межфазного равновесия в системе. [c.366]

Из диаграммы связи процесса фосфорилирования получены аналитическая форма математической модели переменной структуры и соответствующий моделирующий алгоритм. Контрольный расчет системы уравнений переменной структуры показал, что процесс установления равновесия в жидкой среде протекает за несколько секунд, тогда как весь процесс фосфорилирования длится в течение нескольких часов. Это позволяет внести упрощения в топологическую и аналитическую модели фосфорилирования. Упрощенная модель использовалась при решении обратной задачи для уточнения коэффициента массопроводимости в твердой фазе (грануле сополимера) с целью его дальнейшего применения в расчетах промышленных реакторов. Разработанная математическая модель процесса фосфорилирования удовлетворительно описывает экспериментальные данные (расхождение экспериментальных и расчетных данных не превышает 10%). [c.369]