Железо, окись каталитические превращения

Окись железа (полученная осаждением из раствора азотнокислого железа, к которому добавлялся аммиак, и нагреванием сухого осадка до 350°), образующая карбид окись железа, восстановленная до магнитной окиси наивысшая активность при 450° точка магнитного превращения закись-окиси железа, может влиять на каталитическое действие при 530° в дополнение к химическому изменению при 800° скачкообразное уменьшение скорости реакции при [c.229]

Обычный процесс, в котором цикл превращения водяного газа используется для попеременного окисления и восстановления закиси — окиси железа (магнетита), теперь заменен каталитическим процессом конверсии окиси углерода. В обоих случаях углекислый газ можно удалить поглощением под давлением в водяных скрубберах, а остающуюся окись углерода — промывкой аммиачным раствором закиси меди, каталитическим гидрированием в сравнительно малоактивный метан или селективным низкотемпературным сожжением до углекислого газа. При окислении и восстановлений магнетита имеют место следующие приближенные [c.237]

Известно много веществ — металлов, окислов и солей, которые способны ускорять эту реакцию. Теория катализа, одиако, еще не достигла такого уровня, чтобы можно было теоретически выбирать состав и предсказывать свойства катализаторов эти данные получаются опытным путем. Поэтому за минувшие полвека в разных странах проведено огромное количество исследований каталитических свойств различных веществ—различных контактных масс. Однако лишь немногие из этих веществ получили применение в промышленности. Простым и доступным катализатором для окисления 30 в ЗОз в прошлом являлась окись железа РезОз в виде колчеданного огарка. При использовании этого катализатора не требуется очищать газ от примесей, и газ из колчеданных печей с высокой температурой сразу направлялся на контактирование. Воздух перед подачей в колчеданные печи подвергался осушке серной кислотой. Большой недостаток колчеданного огарка как катализатора состоит в том, что он достаточно активен лишь при высоких температурах (выше 625°), а при температурах-ниже 600 окись железа превращается в неактивный сульфат. Поэтому на огарке можно достигать превращения ЗОз в ЗОз не больше чем на 60% (обычно на 45—50%). По этой причине от применения огарка пришлось отказаться. [c.164]

Связь каталитической способности с псевдоморфными превращениями твердого вещества понятна из следующего. Если окись железа действительно участвует в реакции окисления водорода или других веществ, т. е., как можно предполагать, претерпевает в разных точках вещества одновременно восстановление и окисление, то каталитической активностью может обладать только то ее полиморфное видоизменение, которое ни под действием водорода, ни под действием кислорода но изменяет своего кристаллического строения. Ведь любые изменения кристаллической [c.582]

В опытах, в которых применяли метод кислотного разложения, осажденную окись железа в виде геля (вероятно, подщелоченную) предварительно обрабатывали окисью углерода при 0,1 атм и 325° в течение 24 час. Затем в этом катализаторе определяли карбидный углерод, причем определение производили как перед применением его в синтезе, так и после испытаний различной продолжительности в опытах при 235° и 15 ат. Каталитическая активность оставалась достаточно высокой, чтобы обеспечивать почти полное превращение во всех опытах. После 7 суток содержание карбидов падало примерно до 70—90% от исходного количества и после 112-дневного периода оставалось примерно таким же. За 112 суток содержание кислорода возрастало с 0,59 до 1,6 г на 100 г железа. Авторы сделали вывод, что правильно введенный в синтез катализатор достигал постоянного состава в течение первых нескольких дней и что постоянство активности отражало собой постоянство его состава. Катализаторы, становившиеся неактивными при продолжительной работе или в синтезе при высокой температуре, содержали значительно меньше карбидного углерода и больше окисла. [c.459]

Кроме того,- имеется возможность предотвращения до какой-то степени образования ЗОз. В процессе сгорания топлива образуется главным образом 50а и его превращение в ЗОз, как считает Харлоу, происходит на более горячих участках котла, например на поверхностях пароперегревателей. Высокотемпературные отложения (сернокислое окисное железо совместно с большим количеством угольной золы), образующиеся на пароперегревателе, следует отличать от низкотемпературных отложений , образующихся в результате конденсации на экономайзере и воздухонагревателе. Как полагают, катализатором процесса превращения ЗОг в ЗОз является окись железа, которая в соответствующих условиях превращается в сернокислую окись железа окись железа может образоваться из ржавчины. Сульфатные отложения на трубах пароперегревателя являются причиной адгезии к поверхности угольной золы в спекшемся состоянии или в виде шлаков и, как полагает Харлоу, если бы можно было избежать образования нижних сульфатных слоев, то золообразование на поверхности металла происходить не могло бы. Он рассматривает ряд методов предотвращения образования 50з и считает, что тонкоизмельченная зола, вводимая при применении пылевидного топлива, является полезной, поскольку она тормозит каталитическое действие ржавой малоуглеродистой стали. Он делает вывод, что применение пылевидного топлива, по-видимому, должно быть самым лучшим способом разрешения этой проблемы , доказательством чего могут служить некоторые установки Англии и Америки, где применяется пылевидное топливо. На этих установках коррозия, вызываемая дымовыми газами, весьма ограничена 198]. [c.430]

Каталитический процесс требует дополнительных затрат, которые должны компенсироваться увеличением скорости реакцииТ снижением температуры или повышением глубины превращения за один проход, а также избирательности, т. е. меньшим образованием легких газов, смолистых веществ или кокса, что, в свою очередь, снижает расход водорода. Многое также зависит от типа применяемого катализатора (алюмосиликатные, алюмоникелевые, алюмомолибденовые, алюмохромовые, никель на кремнеземе и алюмосиликате, никельалюмохромовые, кобальт, хром и молибден на окиси алюминия и промотированная окись железа). [c.292]

Связь каталитической способности с псевдоморфными превращениями твердого вещества понятна. Действительно, если окись железа участвует в реакции окисления водорода или других веществ, т. е., как можно предполагать, претерпевает в разных точках вещества одновременно восстановление и окисление, то каталитической активностью может обладать только то ее полиморфное видоизменение, которое ни под действием водорода, ни под действием к.рслорода не изменяет своего кристаллического строения. Ведь любые изменения кристаллической структуры, очевидно, должны (с любой точки зрения) привести к потере активности. Магнитная окись железа как раз является таким полиморфным видоизменением окиси железа, которое позволяет осуществлять переходы через множество промежуточных состояний без изменения типа кристаллического строения [c.70]

Параллель между магнитной чувствительностью и каталитической активностью элементов, служащих катализаторами, была доказана экспериментально в нескольких примерах. Фаркаш и Захссе [97] показали, что парамагнитные газы (кислород, двуокись азота и окись азота) индуцируют каталитическую конверсию pH2->i H2 таким же образом, как и ионы группы железа или ионы редких земель. Однако нельзя провести параллели между ролью парамагнитных катализаторов в этой реакции и ролью, которую они играют в любой другой известной реакции, так как пара- орто- превращение происходит без разрушения или образования химических связей, скорее оно заключается в изменении магнитных свойств существующей связи, поскольку магниты, как и следует ожидать, являются хорошими катализаторами для осуществления магнитных возмущений (Кассель). Розенбаум и Хогнесс [2П] нашли, что атомы иода катализируют пара-орто-превращение водорода вследствие своего парамагнетизма. Была сделана попытка сравнить изменения магнитных свойств определенных каталитических смесей при термической обработке, и их поведение при каталитическом разложении окиси азота или окислении окиси углерода [146]. Увеличение активности катализатора совпадало с образованием на поверхности парамагнитной аморфной пленки, специфичной для природы смешанных катализаторов в определенных интервалах температуры. [c.82]

Окисление муравьиной кислоты перекисью водорода Гидрат окиси железа сильно активируется медью (марганец, кобальт, никель, цинк не дают такого промотирующего действия) медь без гидроокиси железа практически неактивна магнитная окись железа различного происхождения — слабый катализатор, но медь ее сильно активирует механизм каталитического действия предполагает превращение иона двухвалентной меди с перекисью водорода в перекись меди 212а [c.376]

Окись марганца МпО каталитически менее активна в рассмотренной реакш из-за меньшей подвижности кислорода ее поверхности. Однако Крылов [9 распс лагает ее в ряду по убыли каталитической активности сразу после С03О4, хотя Шелеф [33] помещает ее после малоактивной окиси железа. МпО применяется для очистки от СО азото-водородной смеси (степень превращения СО превышает 96% при 170—200° С и объемной скорости 500—700 [81]. Использование частично восстановленной двуокиси марганца предложено для тонкой очистки воздуха от СО (при соотношении СО воздух = 1 1300000) [82]. [c.226]

Как показал рентгеноструктурный анализ, катализаторы, приготовленные на основе окиси железа, содержат а-модификацию РсаОз — кристаллическую окись железа ромбоэдрической структуры. Активной же частью катализатора в процессе конверсии окиси углерода является магнетит Рвз04, состоящий из кристаллов кубической системы. Для превращения а-Ре Оз в активный магнетит катализатор восстанавливают газовой смесью, содержащей водород и окись углерода. Согласно исследованиям А. М. Алексеева, И. П. Кириллова, восстановление железохромового катализатора сопровождается экзотермическими реакциями, а присутствие окиси углерода в газовой смеси может вызывать восстановление РегОд до металлического железа. При этом не только снижается активность катализатора, но и создаются условия для протекания весьма быстрой экзотермической реакции окисления железа водяным паром, которая может вызвать резкий подъем температуры и перегрев катализатора. В результате этого возможно необратимое снижение каталитической активности, а в отдельных случаях даже спекание катализатора и его механическое разрушение, приводящее к увеличению гидравлического сопротивления при прохождении реакционной смеси через катализатор. Для уменьшения количества тепла, выделяющегося при восстановлении катализатора конверсии окиси углерода, было предложено применять в качестве восстановителя газовую смесь с низким содержанием СО. [c.31]

На каталитическую активность глин, содержащих окись железа, указал Блондо еще в 1849 г. Вслед за этим (в 1854 г.) предлагалось применять в качестве катализатора колчеданные огарки. Доступность этого материала привлекла к нему внимание большого числа исследователей. Было установлено, что высокие значения скорости реакции на катализаторах на основе окиси железа достигаются лишь при температурах выше 625°, что исключает возможность достижения высоких степеней превращения. Относительно высока активность фосфата железа . [c.31]

Данные по каталитической активности окиси хрома являются противоречивыми. Некоторые авторы указывают, что свежеприготовленная окись хрома обладает высокой каталитической активностью, но быстро теряет ее в процессе работы. По данным других авторов каталитическая активность окиси хрома превосходит каталитическую активность окиси железа, причем максимальная степень превращения на окиси хрома после длительной выдержки составляет 83% при объемной скорости 150 и температуре 587°. В то же время В. Ф. Постников, Т. И. Кунин и А. А. Асташева при объемной скорости 400 и температуре 490" получили максимальное превращение, равное 94%. [c.32]

Максоров [107] систематически исследовал каталитическое действие различных катализаторов, взятых в количестве 1%, на процесс поликонденсации фталевого ангидрида с глицерином при 130°. Всего им было испытано 36 веществ, которые на основании полученных результатов он разбил на три группы. К первой относятся вещества, ускоряющие реакцию и не вызывающие побочных превращений такими являются фосфорная кислота, окись тория, окись урана, ангидрид танталовой кислоты, сернокислый алюминий, мочевина и бензидин. Вторая группа катализаторов, хотя и ускоряет реакцию, но вызывает вместе с тем потемнение продукта. Это хлористый цинк, хлорное олово, хлористый кальций, хлористый алюминий я др. Третья группа вызывает выделение акролеина и быстрый переход смолы в неплавкое и нерастворимое состояние — это бисульфит натрия и калия, бетасульфокислота нафталина, сульфосалициловая кислота и др. Наконец, ряд веществ, по данным Максорова, не обладает каталитическим действием хлорная ртуть, хлористое олово, окись алюминия, окись циркония, окись дидима, азотнокислый висмут, азотнокислый церий, железный купорос, полухлористая медь, металлическое олово и алюминий. Умеренным каталитическим действием обладают металлическое железо, диэтиланилин и фенол. [c.107]

Практически не дает преимуществ. Повышение давления газообразного ацетилена выше одной атмосферы при температурах, требуемых для реакции конденсации, может привести к опасным взрывам. Однако имеется патент,по которому ацетилен, если он растворен в инертном масле, может быть превращен с большим выходом в жидкие углеводороды под давлением от IО до 200 атмосфер в присутствии таких катализаторов, как мелкораздробленное железо или бромистый магний. Роль катализатора при процессе конденсации ацетилена несколько трудно определима. Часто продолжительность его действия очень мала вследствие обволакивания углеродом, практически всегда осаждающимся при термической конденсации ацетилена при температурах от 650° и выше, в отсутствии таких активных разбавителей, как водород или водяной газ. Этотуглерод влияет на ход реакции и в некоторых случаях накапливается в таких количествах, что закупоривает реакционную трубку. Зелинский [31] утверждает, что наполнение трубки активированным углем снижает опасность вспышки и отложения углерода, а также повышает при температуре 600—650° содержание бензола в конечном продукте. Ики и Огура [32] нашли, что разница в каталитическом действии активированного угля, кокса и каолина при температурах 600°и выше невелика. Ковач и Трико [22] не смогли обнаружить специфического влияния активированного угля и нашли, что окись алюминия, кварц, фарфор, пемза и куски кирпича одинаково эффективны при оптимальной температуре 650 , после того как покроются углеродом в результате разложения ацетилена. Фишер, Бангерт и Пихлер [24 полагают, что выделившийся углерод действует как катализатор на полимеризацию ацетилена при 600—650. Этот же факт отмечает и Фужио [27]. Берль и Гофман [26] считают, что более пористые формы углерода способствуют разложению ацетилена, а более плотные—превращению его в жидкие продукты. Металлы, являющиеся промоторами реакций гидрирования и дегидрирования, [c.225]

Ингибитирующие свойства раствора окиси свинца, по-видимому, связаны с сравнительно высоким значением pH (9,2 в работе Льюиса и 7,4 в опытах Мэйна) или с большой связанной щелочностью, как указывает Прейор. Вызывает сомнение, чтобы значение pH в лакокрасочной пленке могло оставаться столь высоким в связи с образованием кислот за счет разрушения связующего, либо за счет продуктов сгорания угля, попадающих в воздух. Однако можно уверенно сказать, что в присутствии основного пигмента среда не будет столь сильно закисляться, как это имеет место в его отсутствии. Возможно, что окись свинца служит для залечивания воздушной окисной пленки, поскольку она в невидимых количествах восстанавливается до металлического свинца. Однако до сих пор является сомнительным, можно ли приписать защитные свойства свинцовых красок только способности пигмента нейтрализовать кислоту или также каталитической активности пигмента, обеспечивающей превращение закисных солей железа в более благородные соли окиси железа на металлической поверхности или же в равной степени и адсорбции продуктов разложения, присутствие которых определили Мэйн и Руйен. Высказывается также мнение, что они разрушают двуокись серы как более коррозионно-активное соединение в городском и промышленном воздухе образец, покрытый слоем краски со свинцовым суриком (без верхнего слоя покрытия), становится через несколько лет белым в атмосфере, не содержащей сажи, так как свинцовый сурик превращается в сернокислый свинец. Для того чтобы создать свое собственное мнение, читатели адресуются к литературе [30]. [c.504]