Активность железных катализаторов влияние давления

ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА АКТИВНОСТЬ ЖЕЛЕЗНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ [63] ) [c.451]

Исследования Р. Андерсона с соавторами показали, что при синтезе под давлением 7 ат над сплавным железным катализатором (типа аммиачного) большое влияние на активность катализатора оказывает величина частиц. Установлено, что активность с течением времени работы катализатора снижается, причем для частиц больших размеров это снижение активности более значительно. [c.393]

Давление, влияя на каталитические процессы в обыкновенных условиях, влияет также и на адсорбцию ядов. Предполагают, что изменение эффективности катализатора с давлением различно для каждого отдельного катализатора [II]. Переходя от атмосферного давления к давлению 100 ат, активность катализатора в некоторых случаях возрастала больше, чем под влиянием промотора. При синтезе аммиака с промотированными и непромотированными железными катализаторами [96] отравляющее действие водяного пара при высоком давлении следовало правилу — чем выше активность катализатора, тем больше количество адсорбированного кислорода промотированным железным катализатором удерживается значительно больше кислорода, чем непромотированным, однако не определено давление и промотор сильнее действует на адсорбцию кислорода. При рассматриваемых условиях кислород в катализаторе находится в форме окиси, а не в виде адсорбированных молекул, так как количество [c.389]

Такие различия в оценке влияния объемной скорости при восстановлении на активность катализатора объясняются, по нашему мнению, прежде всего тем, что условия внутреннего диффузионного транспорта в сравниваемых работах могли существенно отличаться. В работах [6, 8, 12] было показано, что при низком давлении скорость восстановления промышленных железных катализаторов в сильной степени тормозится процессами внутреннего переноса. В результате этого увеличение объемной скорости во время восстановления катализатора ГК-1 зернением 4,5 мм от 2000 до 30 ООО мало сказалось на скорости процесса и практически не изменило активности катализатора. Уменьшение зернения всего в 3 раза привело уже к значительному усилению зависимости скорости восстановления от объемной скорости потока газовой смеси и к заметному различию активностей полученных образцов катализатора [12]. [c.105]

Результаты, полученные Ларсоном и сотрудниками [79] при изучении плавленого магнетитового катализатора, иллюстрируют влияние промотора на активность катализатора. Некоторые из этих данных представлены в табл. 31. Добавка к железу трудно восстанавливаемых окислов увеличивает каталитическую активность, в то время как легко восстанавливающиеся окислы (окислы никеля и меди) уменьшают ее. Катализаторы, содержащие окись калия и трудно восстанавливаемые окислы, были заметно активнее, особенно при давлении 100 ат, чем катализаторы, содержащие только одни трудно восстанавливаемые окислы. В то же время присутствие щелочи уменьшало активность чистых железных катализаторов или железных катализаторов, содержащих легко восстанавливаемые окислы. Таким образом, трудно восстанавливаемые окислы действуют как структурные промоторы (см. стр. 38 и 54). [c.75]

Рис. 82. Влияние обработки водородом на активность осажденного железного катализатора в синтезе под средним давлением.

В докладе обобщены данные по изучению влияния химического состава и методов приготовления на свойства железных катализаторов синтеза аммиака в условиях, близких к промышленным (давление Р = 300 атм, объемная скорость W = 30 ООО час- , температура 350—550° С). Тщательность выбора сырья, точная дозировка добавок, разработка сравнительных методов определения активности и устойчивости катализатора позволили получить воспроизводимые количественные данные по влиянию изменения содержания промотирующих и примесных соединений на активность катализатора и его устойчивость при повышении температуры и отравлении кислородсодержащими ядами. Комплексные физико-химические исследования образцов различного химического состава дали возможность классифицировать все изученные добавки по характеру их преобладающего действия на структурные, электронные неблокирующие. В работе показано также, что специфичность действия катализатора определяется совокупностью структурных и электронных факторов. [c.328]

Влияние прибавки к железным катализаторам трудно восстано-вляемых окислов, как например окиси алюминия, кремния и цинка, рекомендуемой в патентах Баденской анилиновой и содовой фабрики (BASF), исследовалось Ларсоном и его сотрудниками. Железный катализатор, работающий при 450° С с объемной скоростью 5000 при 100 ат давления, способен давать лишь от 3 до 5% аммиака в чистой азото-водородной смеси 1 3, в то время как железо, содержащее несколько процентов окиси алюминия, дает от 8 до 9% ам1миака. ак впервые показал Ларсон i , добавка к железным катализаторам двух окислов, один из которых имеет кислый или амфотерный характер, как например окись алюминия, циркония, кремния, титана и т. д., а другой является щелочным окислом, как например окись калия, повышает их активность более, чем добавление окислов одной лишь первой грзшпы. Выход аммиака в чистой азото-водородной смеси 1 3, проходящей при 100 ат давления с объемной скоростью 5000 при температуре 450° С над таким катализатором с двумя промоторами, достигает 13 или 14% против 8—9% для катализаторов с одним промотором и 3—5% для чистого железного катализатора. Более ясное представление об этих данных можно получить из табл. 13. [c.115]

Алмквист и Блэк (Б1аск) исследовали влияние ядов на аммиачные катализаторы с точки зрения изучения природы поверхности железных аммиачных катализаторов. Произведенное, ими исследование состояло в изучении активности четырех железных аммиачных катализаторов в азотоводородной с.меси (1 3), содержащей небольшой процент водяного пара с одной стороны, определялось количество кислорода, удерживаемое различными катализаторами, а с другой — действие яда на активность катализатора при давлении в 1 ат. Ввиду того что эти опыты имеют фундаментальное значение для выяснения механизма синтеза аммиака, будет [c.142]

А. До какой степени водяной пар (и углекислота) понижают активность катализаторов при восстановлении и синтезе Степень высушивания водорода, применяемого для восстановления некоторых катализаторов гидрирования окиси углерода (в частности, плавленых железных катализаторов и в меньшей степени стандартных кобальтовых катализаторов), оказывает влияние на поведение катализаторов в процессе синтеза. Лучше всего пользоваться очень сухим водородом и пропускать газ с большими скоростями это позволит сохранять низкое парциальное давление воды, образующейся при восстановлении, и продолжать восстановление в течение еще некоторого времени после удаления последних следов влаги с отходящим газом. К решению этой проблемы очень трудно подойти со стороны термодинамических вычислений. Алмквист и Блек [96] обсуждали этот вопрос много лет тому назад в связи с аналогичной проблемой восстановления железных катализаторов, применяемых для синтеза аммиака. [c.238]

Синтезы гликолевой кислоты из формальдегида, окиси углерода и воды были проведены с использованием никелевого, кобальтового и железного катализаторов при 150—275 и давлении 150—600 ат. Восстановленные металлы практически неактивны, в то время как их галогениды обладают каталитическо активностью, уменьшающейся следующим образом Ni > Со > Fe и J > Br > l. В качестве носителя для катализатора силикагель оказался лучшим, чем кизельгур, пемза, каолин и уголь. Добавка йодида меди, двуокиси тория и окиси магния в отдельности или в виде смеси, а также избыток йода подавляют каталитическую активность. Изучалось влияние температуры реакции, давления, степени чистоты окиси углерода, времени контакта, концентрации и объема катализатора и раствора формальдегида и т. д. и были определены оптимальные условия реакции. При использовании в качестве катализатора 88,9%-ного йодггда никеля на силикагеле при 200" и максимальном давлении 610 ат за 3 часа была достигнута 47%-ная степень превращения формальдегида в жидкие продукты, в которых содержалось 42,5% гликолевой кислоты, 2,2% муравьиной кислоты и 2,3% метилового спирта. С кобальтовым и железным катализаторами выходы меньше. [c.703]

В настоящее время считают, что стадией, определяющей скорость каталитического процесса синтеза аммиака, является хемосорбция азота на активной части поверхности катализатора, свободной от атомов азота или иминных радикалов, находящихся в равновесии с аммиаком и водородом газовой фазы [1, 2]. Предполагают, что вдали от равновесия могут быть две замедленные стадии хемосорбция азота и первая стадия его гидрирования [3]. Подробный анализ кинетики синтеза аммиака дан в работе [4]. Во всех случаях отмечается положительное влияние водорода на скорость процесса синтеза. Однако в работе [5] было показано, что на однопромотированном катализаторе (Fe/AlaOg) при температуре ниже 200° С и атмосферном давлении скорость синтеза аммиака была в 30 раз ниже, чем можно было ожидать из данных по хемосорбции азота. Предполагается, что в этих опытах хемосорбция азота была подавлена относительно большим количеством хемосорбирован-ного водорода. При исследовании раздельной и последовательной хемосорбции азота и водорода на железных катализаторах, содержащих различные промоторы, был сделан вывод о том, что одной из положительных сторон щелочного промотирования (КаО) является увеличение скорости хемосорбции азота в присутствии водорода [6]. В нашем исследовании влияния щелочного промотирования на кинетику и механизм синтеза аммиака при высоком давлении было показано, что добавка КгО оказывает сложное комплексное действие, в частности увеличивает число активных участков на поверхности катализатора, так как препятствует увеличению степени покрытия поверхности водородом и отрицательному заряжению его поверхностных комплексов [7]. Следует еще упомянуть, что при высоком давлении (150—310 атм) при температуре ниже 370° С уравнение Тёмкина — Пыжева неприменимо, что, по мнению Нильсона и др. [8], связано с изменением механизма для покрытия поверхности . [c.143]

Ряд интересных данных по кинетике синтеза аммиака был получен нами при широком варьировании соотношений На N2, температуры и объемной скорости на образцах железного катализатора с различными промоторами. Было проведено исследование влияния на активность образцов катализатора, содеряхащих различные промоторы, изменения соотношения Нг No от 0,5 до 10,0 в интервале температур 350—500° С (в отдельных опытах 350—550° С), при изменении давления от 20 до 400 атм и объемной скорости от 15 ООО до 120 ООО час"1. Исследование проводили на установке проточного типа с одновременной загрузкой четырех образцов катализатора, что позволяло получить надежные сравнимые данные в одинаковых условиях температуры, давления, объемной скорости и состава газовой смеси. В табл. 1 приведена часть полученных результатов. [c.143]

Кроме того, оказалось, что железные плавленые катализаторы различного химического состава, имеющие одинаковую активность, характеризуются и одинаковой зависимостью изменения скорости от изменения концентрации аммиака в исходной газовой смеси, как видно из табл. 7. Это говорит о том, что природа активных центров железных п-тавленых катализаторов синтеза аммиака разного химического состава одинакова. Результаты работы также показали, что с увеличением начальной концентрации аммиака в значительной мере уменьшается влияние изменения температуры на концентрацию аммиака в отходящем газе и скорость реакции, а оптимальная температура понижается. Так, при давлении 300 ат, объемной скорости 30 ООО час и 20% NH з в газе на входе в колонку содержание аммиака в газе на выходе на катализаторе ГК-2 было при 400° — 23,6%, при 425° — 23,9% и при 450°С — 24,0%, хотя равновесные концентрации [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология