Влияние размера таблеток катализатора

Влияние размера зерна катализатора на стадии предварительного гидрирования среднего каменноугольного масла представлено на рис. 5 [64], где показана зависимость степени гидрирования (оцениваемой анилиновой точкой) от температуры реакции. В присутствии сульфидного вольфрам-никелевого катализатора на активированной глине при весовой скорости 0,6 кг на 1 в час зерна размером 2—4 мм оказались значительно более активными, чем крупные таблетки. Причиной большей активности таблеток диаметром 5 мм высокой плотности но сравнению с таблетками такого же диаметра, но слабо спрессованными, вероятно, является то, что содержание в них значительно большего количества активного сульфида металла более чем компенсирует влияние улучшенных условий диффузии нри малой плотности зерна. [c.148]

Уилер [121] считает, что влияние размера частиц катализатора в условиях типичного каталитического крекинга не столь велико и что внутренняя поверхность таблеток катализатора с частицами диаметром около 3 жл. в реакции используется на 80%. Несомненно, стекловидные гранулы катализатора типа Термофор имеют меньшую пористость, чем таблетки. Однако на основании результатов, которые получили Арчибальд с сотрудниками, можно уверенно сказать, что влияние размера частиц может быть весьма существенным, особенно при высоких температурах. [c.449]

Известно, что влиянием процесса массопередачи можно пренебречь, если установлено, что константы скорости не зависят от объемной скорости. Можно также не учитывать и диффузионные ограничения в системе макропор таблеток катализаторов, если удается показать, что константы скорости не зависят от размера гранул. (В катализе обычно используются прессованные таблетки катализатора, состоящие из множества мельчайших кристаллитов.) Однако ни один из таких экспериментов не в состоянии выявить существование кинетических ограничений, связанных с диффузией молекул в макропорах, если их не проводить на таблетках с различным размером кристаллов. В качестве примера исследования влияния размера кристаллитов в катализе сошлемся на работу по жидкофазной изомеризации о-ксилола на цеолитных катализаторах [212]. Оказалось, что селективность реакции, которую оценивали по соотношению мета- и ара-изомеров, зависит от размеров кристаллита. Для кристаллитов размером 0,2—0,4 мкм непосредственного перехода орто —пара-том р не наблюдалось, что соответствует принятым механизмам превращения изомеров, предполагающим 1,2-сдвиги. При проведении реакции на кристаллитах с более типичными для цеолитов размерами 2—4 мкм найдено, что 6% о-изомера непосредственно превращается в п-изомер. Образующиеся молекулы ти-изомера дольше удерживаются в полостях таких более крупных кристаллитов цеолита перед десорбцией в жидкую фазу, и, таким образом, вероятность столкновения с другим активным центром и последующей перегруппировки в я-изомер возрастает. Вероятность последовательного превращения молекул в процессе миграции продуктов [c.61]

Размеры зерен. Размеры таблеток катализатора должны быть таковы, чтобы в реакторах осуществлялись условия [16] гомогенности потока жидкости или газа, обычно принимаемого ламинарным. С другой стороны, из-за необходимости поддержания одинаковых условий требуется, чтобы при опытных испытаниях катализатор находился в том же самом потоке и соблюдался тот же диффузионный режим, что и при работе на промышленной установке. Обычно прибегают к компромиссному решению, особенно при исследовании катализаторов, используемых в больших установках их измельчают и доводят до подходящих размеров при условии, что влияние диффузии в порах уже было оценено и проведены опыты с перекрестной проверкой [12, 16—19]. Подобным образом катализаторы для установок флюидного типа могут быть испытаны в виде более крупных агрегатов в статических условиях. Следует отметить, однако, что активность единичной таблетки катализатора может часто изменяться при плотной упаковке, и поэтому для всех образцов нужно применять одинаковые методы работы. [c.758]

Влияние величины зерен катализатора. Были проведены опыты над вольфрамо-никелевым катализатором с зернами различного размера целыми таблетками промышленного катализатора (диаметром 10 мм, высотой 10 мм) и разрезанными на 2 и 8 частей. [c.11]

Для устранения искажающего влияния макрокинетических факторов [6] активность необходимо измерять на мелкодисперсных образцах (зернение не больше I—2 мм). Для уточнения сравнительной активности образцов, показавших в этих испытаниях удовлетворительную активность, необходимо измерить их удельную поверхность одним из существующих методов, с тем чтобы отнести измеренные активности к единице поверхности. Для лучшего образца, рекомендуемого промышленности, необходимо дать его макрокинетическую характеристику, т. е. либо измерить эффективный коэффициент диффузии для этого контакта, либо изучить зависимость производительности единицы объема слоя катализатора от размеров зерна (таблетки) в пределах от 1 мм до размеров, пригодных для загрузки в промышленный аппарат, что можно легко выполнить в безградиентных реакторах. [c.12]

В СССР разработан алюмохромовый катализатор № 117 с повышенным содержанием окиси хрома и изучено влияние различных факторов на процесс одностадийного дегидрирования н-бутана. В литературе имеются также сведения о катализаторе фирмы Нои(1гу . Этот алюмохромовый катализатор содержит 18— 20% окиси хрома и представляет собой таблетки размером 4X4 мм. Имеются указания, что катализатор после каждого цикла регенерации восстанавливается водородом. [c.156]

Показатели работы конвертора, загруженного катализатором, связаны с каталитической активностью и гидродинамическими свойствами газового потока. Эти фадторы должны определять размеры таблеток катализатора. Внутренняя структура таблеток являлась темой гл. 2, в гл. 3 обсуждалось, как таблетки могут быть использованы в конверторе. Влияние размера таблетки на внутреннюю диффузию (и, следовательно, на доступность каталитического материала), на гидродинамические свойства газового потока (и, следовательно, на перепад давления и распределение газа в слое), на прочность (и, следовательно, на продолжительность пробега) — все эти зависимости могут быть рассчитаны. Существуют оптимальные размеры таблетки для различных назначений катализатора. В двух следующих разделах обсуждается влияние размера таблеток высокотемпературного катализатора. Предпосылки, сделанные в этой главе, отчасти являются упрощениями (более строгие рассуждения приводятся в гл. 3), однако полученные результаты оказались достаточно удовлетворительными. [c.128]

Как указали Уилер, Вейс и Пратер, в общем случае размер частиц пористых катализаторов может заметно влиять на каталитическую активность, кинетику, энергию активации и на состав продуктов крекинга. Джонсон, Крегер и Эриксон [57а] изучали влияние диаметра частиц катализатора в пределах 0,44 — 0,057 с.и на крекинг газойля при температуре 482°. Меньшие частицы катализатора обладали большими активностью и избирательностью. При этом надо учесть, что целые и раскрошенные гранулы, использованные Джонсоном и др., несомненно, обладали меньшей пористостью, чем таблетки, приготовленные прессованием высушенных порошков. [c.449]

В разделе 4.4.3 мы рассмотрели несколько моделей с целью охарактеризовать пористые структуры. Если структура нор известна и может быть охарактеризована геометрически, то мы должны лишь видоизменить дифференциальное уравнение, описывающее, каким образом диффузия оказывает влияние на скорость реакции. За исключением тех случаев, когда норы имеют очень простую форму, типа цилиндров и сфер, решение этого дифференциального уравнения нельзя получить обычным аналитическим способом, и поэтому должны применяться численные методы. Гораздо более простой способ описан Уилером [34, согласно которому, экспериментально определенные величины поверхности и объем пор согласуют с найденными геометрически величинами поверхности и объема пор модели катализатора. Такая модель может применяться для описания скорости, с которой реакция протекает на реальных таблетках катализатора. Мы уже показали выше, что число пор в частице катализатора выражается величиной "ф/У2яг , где -ф — пористость, а г — средний размер пор. Если такая частица содержит N пор длиной Ь, то скорость реакции на частице в целом будет в N раз превышать скорость реакции в одной поре, причем последняя величина выражается уравнением (145). Так как число нор равно (прЗх), где Пр — число пор, приходящееся на единицу внешней поверхности 8то скорость реакции Ер на одной таблетке составляет [c.201]

ГО ему объема. Поэтому пользуются так называемым насыпным объемом, т. е. объемом катализатора, определяемым измерительным сосудом. Расчет показывает, что свободное пространство в насыпноМ объеме, не занятое массой катализатора, не зависит от его раздробленности, составляя 33,5% от всего объема катализатора. Так как с увеличением дисперсности сильно растет поверхность катализатора, то на практике применяют зерна, шарики или таблетки небольших размеров (2—10 мм), а также пылеобразные контакты. Хотя истинная объемная скорость примерно в полтора раза большеусловной, на практике по ряду причин пользуются последней. Примеры влияния объемной скорости на направление реакций и выходы будут даны далее. [c.47]

Из-за достаточно больших размеров гранул и таблеток, используемых в реакторах с неподвижным слоем катализатора, внутриз этих гранул, как показано на рис. 3.2, возникает градиент концентрации. Понижение концентрации реагента внутри гранулы является следствием совместного влияния диффузии и реакции. В результате для изотермической частицы скорость реакции снижается. В зависимости от соотношения скоростей диффузии и химической реакции молекула реагента либо прежде,, чем реагирует, проникает в глубь таблетки, либо успевает прореагировать вблизи ее наружной поверхности. В первом случае концентрационный профиль относительно пологий, во втором — концентрация реагента внутри гранулы может снизиться почти до нуля в точке, находящейся вблизи от поверхности катализатора. [c.49]

В Советском Союзе на высокоактивном отечественном цеолите aY или HY(Si02/Al203 = 3,3—6,0, прессованные таблетки размером 3x4 мм) в процессе алкилирования бензола пропан-пропиле-новой фракцией при их мольном отношении 4 1,1 кгс/см , объемной скорости по бензолу 0,6 ч , 300 °С получен катализат, содержащий 19,5% изопропилбензола (такой выход составляет 75% от теоретического) [13]. Данные табл. 43, где показано влияние природы катионов на протекание реакции алкилирования бензола пропиленом [14, 15], свидетельствуют о высокой активности цеолитов Двух- и трехвалентных катионных форм. При примерно одинаковой степени обмена натрия на разные редкоземельные элементы полученные катализаторы мало отличались по активности, что указывает на возможность применения промышленной смеси лантаноидов. В реакции получения монопропилбензолов высокоактивным оказался цеолит HY [14, 15]. [c.122]

При проведении процесса на низкотемпературном катализаторе в промышленных условиях большое влияние оказывает диффузионное торможение, характер которого изменяется в зависимости от условий процесса и от давления, применяемого при таблетировании катализатора. Если реакция проводится при 1 атм в присутствии катализатора, спрессованного под давлением 1250 кгс см , диффузионное торможение начинает сказываться на таблетках размером 4x4 мм. Если давление прессования равно 2500 кгс1см , диффузионное торможение сказывается на таблетках 2,6 X2,6 мм, если же давление 7500 кгс см — на таблетках 1,5x1,5 мм. Таким образом, в промышленности процесс протекает в переходной или внутри-диффузионной областях. При атмосферном давлении и температуре 225° С толщина работающего слоя около 0,5 мм. Эффективный коэффициент диффузии в этих условиях равен 0,014—0,015 см /сек поданным Г. Г. Щибри и др. при 300° С он составляет 0,015 [c.298]