Вторичная пористая структура

Матрица обеспечивает частицам катализатора заданную форму и механическую прочность, способствует отводу тепла от цеолитных кристаллов при регенерации и подводу тепла в реакцию, создает оптимальную вторичную пористую структуру, способствующую диффузии сырья и продуктов реакции, стабилизирует цеолит при термической и термопаровой обработке, моделирующих условия при выжиге кокса в регенераторе. Последнее на примере редкоземельного цеолитного катализатора подтверждается данными табл. 5.1, в которой показано влияние термообработки и матрицы на стабильность цеолитов РЗЭ НУ, ЦСК и АСК при мягкой термообработке смесью воздуха и водяного пара и жесткой термообработке при 850 °С в течение 48 ч. Так, до жесткой термообработки конверсия и выход бензина у чистого цеолита и разбавленного 90% АСК в качестве матрицы практически одинаковы и в два раза больше, чем для одного АСК. После термообработки в жестких условиях конверсия сырья и выход бензина в случае одного цеолита снижается в 10 раз и незначительно меняется в случае цеолитсодержащих (ЦСК) и алюмосиликатных (АСК) катализаторов. [c.111]

Твердые адсорбенты. Твердые материалы, используемые для адсорбции из газовой фазы и растворов, обладают высокой удельной поверхностью. В большей их части содержится огромное число пустот, объем которых во много раз меньше объема частиц твердого вещества. Именно пустоты, называемые порами, обеспечивают характерные свойства твердых адсорбентов. Пространство твердой фазы, в котором содержатся поры, называется матрицей или скелетом. Поры могут сообщаться или с другими порами и внешней средой, или только с внешней средой, или вообще не сообщаться ни с другими порами, ни с внешней средой. Соответственно они называются сквозными, тупиковыми и замкнутыми. Пространство открытых пор (сквозных и тупиковых) называется активным. В нем протекают сорбционные процессы. В зависимости от характера формирования пор в материале различают первичную и вторичную пористую структуру. Первичная пористая структура образуется в результате сцепления частиц друг с другом. В этом случае норовое пространство представляет собой объем между первичными частицами. К системам с первичной пористостью относятся спекшиеся частицы стекла, керамики, плотные осадки на фильтрах и др. Вторич- [c.67]

Попытка применить метиленовую синь для оценки удельной поверхности вторичной пористой структуры гранулированных цеолитов не дала положительных результатов [33]. Краситель не проникает внутрь гранул, и даже после контакта с цеолитом в течение 200 ч адсорбция ограничивается наружным слоем гранул толщиной 0,1 мм. При измельчении гранул происходит разрушение вторичной пористой структуры. В равной степени была безуспешной попытка определить внешнюю поверхность кристаллов цеолитов по адсорбции красителей из растворов образование устойчивых эмульсий снижает точность эксперимента. [c.54]

Использование цеолитов в качестве осушителя природного газа при низких температурах естественно вызвало вопрос, не могут ли в их порах в этих условиях образоваться кристаллогидраты углеводородов, что сильно осложнило бы эксплуатацию установок. Экспериментальное исследование давления паров воды над цеолитами [21] позволило, однако, сделать вывод, что образование кристаллогидратов при давлениях —(3,5—5,0)-10 Па (35—50 кгс/см ) теоретически возможно только во вторичной пористой структуре и при температурах ниже 150 К. [c.382]

Преобладающий радиус вторичных пор для этих образцов составляет 3400—5400 A. Второй небольшой пик отвечает порам с радиусом 700 А. При увеличении давления прессования максимумы кривых распределения пор смещаются в сторону меньших радиусов [63]. В промышленных образцах цеолитов [64] кривая распределения пор характеризуется пиком, отвечающим эффективному радиусу 2300 А 50% объема вторичной пористой структуры приходится па поры в пределах эффективных радиусов пор от 1600 до 3550 А, 46% объема пор имеют радиус меньше 1600 А и только 6% — выше 3550 А. [c.121]

ДЛЯ гранул опытно-промышленного образца цеолита СаХ равен 0,75, а для гранул цеолита NaX в зависимости от молекулярной массы углеводорода изменяется от 0,67 до 0,69. Очевидно, что в случае, если бы скорость процесса лимитировалась только диффузией во вторичной пористой структуре, относительный коэффициент диффузии прн адсорбции должен быть равен отношению коэффициентов нормальной диффузии в азоте и в гелии, которое для к-гептана при 25 °С равно 0,28. [c.184]

Изотермы адсорбции к-пентана, представленные на рис. 20,1, имеют обычный характер изотерм физической адсорбции. В то же время адсорбция изопентана, которая связана с поглощением на внешней поверхности адсорбента и во вторичной пористой структуре, при температурах 20—60 °С не превышает 1 г/100 г. Адсорбционная способность цеолита СаА при 20—60 °С достигает уже нри 1,33 кПа (10 мм рт. ст.) 9—10 г/100 г — величины, близкой к максимальной активности (11—12 г/100 г). В тех же условиях изопентана сорбируется менее 0,3 г/100 г при давлении 39,9 кПа (300 мм рт. ст.) адсорбционная способность по изопентану не превышает 0,8 г/100 г. Аналогично изопентану происходит адсорбция на цеолите и других углеводородов с критическим диаметром молекул выше 5 А. По данным [5] 100 г гранулированного цеолита СаА при 25 °С сорбируют 0,02—0,04 г 2-метилбутана, 0,5—0,55 г 2-метилпентана, 1,2—1,8 г метилциклогексана, [c.432]

Схема установки представлена на рис. 20,12. Поглощение нормальных нарафиновых углеводородов проводят в колонне 1 в жидкой фазе в противотоке со слоем адсорбента, медленно спускающегося под действием силы тяжести. Насыщенные цеолиты поступают в зону отдувки. Здесь, в потоке нагретого (.3) до 95 °С воздуха, нагнетаемого воздуходувкой 2, с внешней поверхности гранул цеолита и из вторичной пористой структуры удаляются углеводороды, не принадлежащие к классу нормальных парафинов. Эти углеводороды после охлаждения (5) выделяются в сепараторе 6 и возвращаются в адсорбционную колонну 1. [c.443]

Наконец, изотерма типа г характерна для мелкопористых сорбентов с вторичной пористой структурой, образованной добавками связующих веществ, что приводит к появлению на графике капиллярно-конденсационной области. Примером таких адсорбентов являются некоторые гранулированные цеолиты. [c.88]

Размер кристаллов синтетических цеолитов измеряется в микрометрах, поэтому в практических усЛовиях цеолиты применяют в гранулированном виде с добавкой различных связующих веществ. В таком виде цеолит приобретает вторичную пористую структуру. Следует указать, что связующие добавки иногда могут проявлять себя как катализаторы побочных процессов нри адсорбции, например полимеризации некоторых углеводородов [131]. [c.92]

После введения активного компонента в носитель пористая структура образца существенно изменяется. При этом мелкие поры забиваются, а в крупных образуется вторичная пористая структура активного компонента. [c.95]

Известно, что, в отличие от всех других глинистых минералов, особенность строения решетки и вторичной пористой структуры палыгорскита обусловливает его молекулярно-ситовые свойства . Цеолитные свойства палыгорскитов определяются наличием жестких внутренних каналов с поперечным сечением 6,4 и 3,7 А [111]. [c.155]

Цеолиты, используемые в составе катализаторов, придают им высокую активность и селективность, способствуют повышению стабильности, особенно в условиях высокотемпературного воздействия пара и воздуха при регенерации, придают необходимые размеры входным окнам во внутренние полости, что способствует более эффективному использованию всей пористой активной поверхности катализатора. При производстве цеолитсодержащих катализаторов таким требованиям отвечают цеолиты типа X и . Матрица, в качестве которой применяют синтетический аморфный алюмосиликат, природные глины с низкой пористостью и смесь синтетического аморфного алюмосиликата с глиной (полу-синтетическая матрица), выполняет в цеолитсодержащих катализаторах ряд важных функций, а именно обеспечивает стабилизирующее воздействие и оптимальный предел активности, так как цеолиты в чистом виде из-за их чрезмерной активности не могут использоваться на современных установках создает оптимальную вторичную пористую структуру, необходимую для диффузии реагирующей смеси сырья к активному цеолитному центру и вывода продуктов реакции в газовую фазу в циклах крекинга и регенерации. Кроме того, в цикле регенерации матрица забирает часть тепла от цеолитного компонента, тем самым не допуская излишнего воздействия на него температуры. Наконец от матрицы зависит обеспечение заданной формы самого катализатора и его механические прочностные свойства. [c.33]

Введение связующего ухудшает кинетические характеристики цеолита, вследствие сокращения доли полезного объема пор. В связи с этим разработана технология цеолитов без связующего [112], по которой кристаллы сращивают в агломераты промежутки между последними образуют вторичную пористую структуру. Порошкообразный каолин и гидрокарбонат натрия поступают через дозаторы в бегуны 1 (рис. 3.28), где смешиваются с одновременным увлажнением в течение 30—40 мин до получения однородной массы. [c.171]

Многократное использование цеолитов при осушке фреоновых холодильных масел обусловливает необходимость удаления масла с внешней поверхности и из вторичной пористой структуры перед десорбцией. В противном случае масло закоксовывается процесс десорбции сопровождается выделением продуктов сгорания масла. В связи с этим разработан способ отмывки масла фреоном, исключающий потери масла при регенерации. Схема установки по отмывке замасленного цеолита приведена на рис. 8.44. [c.404]

Рис. 10.12. Изменение вторичной пористой структуры промышленного адсорбента АГ-3 с ростом обгара (по убыли массы)

Адсорбер 2 подключен на стадию регенерации, для чего предусмотрена система 4. После того как цеолит насыщен норма.теными парафинами, адсорбер продувают потоком гексана, в результате чего удаляются примеси из свободного объема, вторичной пористой структуры и с внешней поверхности кристаллов. Затем гексан используют в качестве десорбента. Смесь десорбированных высокомо.пекулярных парафинов и гексана разделяют в ректификационной колонне блока 8. [c.454]

Характер вторичной пористой структуры и каталитическая активность цеолита могут иметь решающее значение при проведении высокотемпературных процессов. Отложение кокса во вторичной пористой структуре приводит к уменьшению диаметра переходных пор и к значительному уменьшению общего коэффициента диффузии [4]. При этом в виду возможной блокировки части микрокристаллов может уменьшаться и статистическая активность цеолита. На рис. 3 приведены данные, полученные при охлаждении за- [c.68]

Мне также кажется, что нри описании пористых структур весьма полезными являются понятия о первичной и вторичной пористых структурах, что было особенно хорошо показано при исследовании цеолитов и других микропористых адсорбентов. [c.53]

Что же касается цеолитов, сформованных со связующим, то вариации в свойствах и размерах поверхности вторичных иор могут вносить дополнительно заметную дисперсию в конечные результаты, поскольку определяемая величина теплоты адсорбции близка к аддитивной величине Q = QnV-a + < в1 в)/(Т п + где индексы п и в относятся к первичной и вторичной пористым структурам. [c.156]

Ко второму классу могут быть отнесены пористые структуры с более или менее четко выраженной поверхностью раздела, образованной твердой фазой. В частном случае стенками пор могут слун<ить отдельные частицы, в том числе кристаллиты. Как правило, это системы относительно крупнопористые, т. е. системы, у которых размеры пор существенно больше расстояний между атомами твердой фазы. Подобного рода структуры характерны для многих катализаторов и адсорбентов, в том числе и для вторичной пористой структуры гранулированных цеолитов. [c.199]

Однако 1 процессе восстановления катионообменных форм цеолитов водородом происходит миграция образующихся атомов металла на вторичную пористую структуру I . последующим их агрегированием в крупные кристаллы [2]. Между том изпестно, что каталитические свойства этих контактов во многом зависят ог со( тояния ввсдепного в цеолит металла, его дисперсности и степени гомого то1 ты в цеолите. [c.331]

В настоящее время трудно найти такую отрасль нефтепереработки и нефтехимии, в которой не использовались бы катализаторы. Кроме каталитического крекинга катализаторы применяются в процессах алкилировапия, гидрогенизации, полимеризации и др. облагораживание бензинов (риформинг) и контактную очистку нефтепродуктов также проводят в присутствии катализаторов. Эффективность действия катализаторов зависит от характеристики вторичной пористой структуры, величины и свойств внутренней поверхности, а также от химической природы и размеров молекул реагирующего вещества. [c.13]

Слоисто-ленточные минералы полыгорскит и сепиолит) обладают развитой вторичной пористой структурой с микропо-рами размером 0,37...1,1 нм. И палыгорскит, и сепиолит в своей основе - волокнистые минералы, хотя макроскопически они предстают в различных агрегатных формах, например в землистой, плотной, губчатой, волокнистой или в виде тонких пле- [c.110]

Интенсификация процесса поглощения примеси за счет поверхностной диффузии особенно отчетливо проявляется при сопоставлении скорости адсорбции таких веществ, как вода, цеолитами со связующими и без связующего. В последнем случае, как указывалось, вторичная пористая структура составлена сростками кристаллов цеолита и транспорт адсорбата эффективно происходит по поверхности этой силикатной поверхности, что значительно убыстряет процесс поглощения в целом. Поэтому скорость поглощения воды цеолитом без свя35 -ющего значительно выше, чем у обычных типов цеолитов, где вторичные поры выстланы не активным в кинетическом отношении материалом — глиной. Как будет показано ниже, в некоторых случаях это свойство цеолитов без связующего становится решающим при выборе типа адсорбента для решения конкретной задачи. Кинетика адсорбции [18] часто определяет выбор поглотителя. [c.189]

Выходящий пз адсорбера продукт содержал 19,9% углеводородов, адсорбированных на внешней поверхности кристаллов и во вторичной пористой структуре, 45,6% фракции, использованной для продувки, и 34,5% (масс.) нормальных парафипов. Скорость отбора продукта 5560 см /ч. Его охладили до 32 °С и примешали к сырью, наиравляемому па адсорбцию. Продолжительность стадпи продувки составляла 0,9 мин. Затем при помощи той жо фракции давление в системе повысили в течение 0,3 мип до 17,6-10 1 Па (1,8 кгс/см ) и при этом давлении осуществили стадию десорбции в потоке паров фракции в течение 24,6 мин. Направление потоков в стадии, продувки и десорбции совпадало. Скорость подачи десорбента (на жидкое состояние) составляла 0,6 об./об. цеолита в час. [c.500]

Существуют другие адсорбенты (цеолиты, ионообменные смолы), в которых микропористые образования локализованы, как например кристаллы цеолита в формованной грануле. Зазоры между кристаллами образуют вторичную пористую структуру, которая является системой транспортных пор [25—27]. Уравнения макрокинетики адсорбции отдельных веществ и их смесей в таких бипористых адсорбентах предложены в работах [25, 28]. Было учтено, что изотермы адсорбции на внешней поверхности кристалликов и на поверхности крупных пор описываются различными уравнениями. Для расчетов внутридиффу- [c.117]

По своей вторичной (пористой) структуре древесный уголь состоит из мелких кристаллитов размером в среднем 15 А, т. е. примерно таких как и у некарбонизированных каменных углей, в то время как размер кристалла графита равен 2000 А. Следует отметить, что любой твердый углеродистый материал состоит из набора кристаллитов самых разнообразных размеров. Для ископаемых углей характерна плотная упаковка кристаллитов, а углн из древесины имеют значительно более рыхлую структуру — зазоры между соседними кристаллитами образуют большое количество тонких пор, обладающих развитой поверхностью. Значение этого фактора велико, так как образование сероуглерода из твердого углеродистого материала носит характер гетерогенной топо-химической реакции, обладающей к тому же слабым экзотермическим эффектом. Поэтому для эффективного протекания реакции требуется достаточная химически активная развернутая поверхность на разделе твердой и газообразной фаз. Реакция обусловлена адсорбционно-химическим взаимодействием на границе раздела фаз между поверхностными атомами угля и молекулами серы. Силы притяжения различны по своей природе и зависят от характера поверхности и адсорбирующихся молекул серы. [c.47]

А. Слоистые с расширяющейся структурной ячейкой. К сорбентам данного типа относятся монтмориллонит и вермикулит, составляющие основу бентонитовых глин и отбеливающих земель . Они имеют первичную микропористую структуру, обусловленную строением составляющих их микрокристаллов силикатов, и вторичную пластинчатую микропористую — переходно- и макропористую структуру, возникающую за счет пространства между микрокристаллами. В процессе сорбции вторичная пористая структура способна к расшрфению за счет увеличения размеров микропор. Эти сорбенты обладают значительной емкостью по отношению к полярным веществам (воде, спиртам, аминам), которая по хемосорбционному и молекулярному механизму достигает удвоенного значения катионообменной емкости. Чаще всего монтмориллонит оказывается самым эффективным глинистым минералом для очистки воды от различных органических примесей. Площадь поверхности монтмориллонита по воде достигает 300-450 м /г, а вермикулита — 450-500 м /г. [c.377]

В. Слоисто-ленточные минералы. Слоисто-ленточные минералы (полыгорскит и сепиолит) представлены ленточными пакетами (по минералогической классификации — структура 2 1). Более предпочтителен для сорбционных целей палыгор-скит, который обладает развитой вторичной пористой структурой с микропорами прямоугольного сечения размером 0,37 х 1,10 нм, которые образуются при соединении ленточных пакетов. При обезвоживании структура палыгорскита изменяется, и каналы минерала приобретают размеры 0,37 х 0,64 нм. В це-олитных каналах палыгорскита, в соответствии с их размерами, может адсорбироваться вода, азот, аммиак, метанол. Углеводороды, поверхностно-активные вещества, красители адсорбируются из воды во вторичном пористом пространстве пачек, в которые агрегируются брусоподобные или волокнистые частицы минералов. В отличие от монтмориллонита, поверхность и объем вторичных пор палыгорскита довольно велики, что и обусловливает его высокие сорбционные свойства по углеводородам (сорбционная емкость по гексану достигает 0,29 см /г). Он эффективен при сорбции высокомолекулярных соединений. Удельная поверхность по воде для палыгорскита превышает 300 м /г. [c.378]

Как уже бьшо сказано выше, часто в качестве связующего материала применяются глины. В тех случаях, когда переработке подвергаются легко полимеризую-щиеся продукты, связующее должно быть каталитически не активным к таким типам связующего материала относятся, например, крымский ил и цемент. На рис. 8.15 приведены дифференциальные кривые распределения обьема пор по радиусам для двух лабораторных гранулированных образцов цеолитов, по данным ртутной порометрии. Преобладающий радиус вторичных пор для этих образцов составляет 340-540 нм. Второй небольшой пик отвечает порам с радиусом 70 нм. При увеличении давления прессования максимумы кривых распределения пор смещаются в сторону меньших радиусов. В промышленных образцах цеолитов кривая распределения пор характеризуется пиком, отвечающим эффективному радиусу 230 нм 50 % объема вторичной пористой структуры приходится на поры в пределах эффективных радиусов пор от 160 до 355 нм, 46 % объема пор имеют радиус меньше 160 нм и только 6% — вьипе 355 нм. [c.380]

Как свидетельствуют результаты исследования вторичной (пористой) структуры углеродных остатков из модельного сырья — синтетических полимеров, пространственный скелет неактивированного угля в основном формируется при температурах около 400 °С. В процессе дальнейшей термообработки он претерпевает незначительную структурную трансформацию, обусловленную небольшой усадкой углеродного скелета с одновремеЕшым увеличением кажущейся плотности и объема микрополостей доступных для молекул бензола. Структурные изменения в массе углеродного скелета практически не затрагивают его транспортной пористости. [c.520]

Подробное исследование вторичной пористой структуры гидроокисей, проведенное нами с помощью метода адсорбции паров СС14, позволило разделить все изотермы на три группы. К первой относятся изотермы, снятые на гидрате закиси никеля и препаратах с малым содержанием кобальта (до 20%). Подобная форма характерна для изотерм IV типа по классификации Брунауэра, она свойственна мезопористым адсорбентам с диаметром пор от единиц до десятков нанометров. Форма гистерезисной петли изотермы на N1(011)2 позволяет высказать предположение о наличии в его структуре цилиндрических пор, что определяется наличием глобулоподобных частиц. [c.69]

Проведем теперь анализ уравнений (1), (8). Рассмотренные уравнения имеют два характерных времени диффузионной релаксации — и ta = tVDo. определяет установление равновесия в отдельных кристалликах цеолита, а г, — во вторичной пористой структуре = R /Di). В результате при адсорбции на подобных адсорбентах могут реализоваться три различных случая. [c.287]

При aA opomii сополимера стирола с бутадиеном, бутилкаучука и натурального каучука на сажах различной природы равновесие устанавливалось в течение 18—90 ч и зависело от природы полимера, удельной поверхности сажи и других переменных. Наибольшая скорость адсорбции найдена для бутилкаучука, наименьшая — для натурального каучука. С увеличением удельной поверхности скорость адсорбции уменьшалась, что видно из рис. 7 [76]. Иногда частицы непористых адсорбентов, например сажи, образуют вторичные пористые структуры, которые достаточно устойчивы и не разрушаются при перемешивании суспензий [72]. Эта вторичная пористость отчетливо проявляется при электронномикроскопических исследованиях. Пористость препятствует быстрому проникновению [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология