Каталитическое окисление S02 в S03 на поверхностях

Твердые катализаторы окисления условно можно разделить на группы металлы, простые и сложные окислы металлов, соли. В условиях каталитического окисления поверхность металлов покрыта тонким слоем, состоящим из окислов, и поэтому механизм окисления на металлах и окислах имеет много общего. [c.199]

Болес полное соответствие экспериментальным наблюдениям можно получить, если добавить к схеме реакцию каталитического окисления формальдегида на поверхности и сделать соответствующие допущения относительно реакции радикала СНО. [c.267]

Определение межфазной поверхности (каталитическим окислением раствора сульфита и геометрическими измерениями) и затрат энергин на перемешивание в реакторах периодического действия. [c.286]

По-видимому, в результате адсорбции таких молекул повышается число активных центров с электродонорными свойствами, на которых происходит каталитический гомолиз О—0-связи с образованием радикалов. Адсорбция молекул с электроноакцепторными свойствами, таких, как кислород, диоксид углерода, тетрацианэтилен, снижает иногда до нуля каталитическую активность поверхности оксида металла [330]. Аналогичное действие предварительной адсорбции тех или иных молекул проявляется и при окислении углеводорода с гетерогенным катализатором. Каталитическая активность оксида металла повы- [c.205]

В трубчатых реакторах имеются хорошие условия для отвода тепла от катализатора. Это объясняется тем, что отношение поверхности теплоотдачи к объему катализатора в них весьма велико. Кроме того, в трубчатых реакторах применяют большей частью высокие слои катализатора и соответствующие им большие линейные скорости потока газа, что обеспечивает приемлемые значения констант тепло- и массопередачи. Указанные преимущества позволяют осуществлять в трубчатых реакторах сильно экзотермические процессы) например, различные реакции каталитического окисления). [c.267]

Реакционная среда влияет на катализатор, изменяя его состав, структуру, свойства [53]. Так, экспериментально установлено, что поверхность металлических катализаторов легко перестраивается под воздействием реакционной среды, стремясь к минимуму свободных поверхностных энергий [54]. Для большинства реакций каталитического окисления на окисных катализаторах в зависимости от состава реакционной смеси суш ественно меняется содержание кислорода и заряд катионов катализатора что приводит к изменению их активности и селективности [55]. [c.17]

В случае катализаторов-металлов установлено, что их поверхность может легко перестраиваться под воздействием реакционной среды, стремясь к минимуму свободной поверхностной энергии [12], часто наблюдается изменение поверхности металла в результате реконструктивной хемосорбции участников реакции [13, 14]. Кроме того, почти всегда изменяется состав поверхностного слоя вследствие растворения компонентов реакционной смеси. Количество поглощенных компонентов часто во много раз превышает монослойное покрытие [15]. В работах [16, 17] описано медленное изменение скорости окисления этилена на серебре, связанное, по мнению авторов, с диффузией кислорода в приповерхностный слой катализатора. Аналогичное явление обнаружено и при протекании реакции каталитического окисления водорода на пленках серебра [18]. Все эти факторы приводят к изменению теплот сорбций участников реакции на поверхности металла и энергий активации элементарных реакций и как результат — к изменениям общей каталитической активности и селективности реакции. [c.12]

При напуске реакционной смеси, содержащей СО и Ог, на предварительно окисленную поверхность МнОг [35—37] переходный процесс продолжался 40 мин, а нри подаче смеси, не содержащей кислород, процесс длился 5—6 ч. По-видимому, такое удлинение переходного режима связано с постепенным изменением содержания кислорода катализатора (восстановлением). Малая наблюдаемая скорость химического превращения в опытах обеспечила большую продолжительность переходного режима в каталитическом цикле. Продолжительность соизмерима, как видим, со временем воздействия смеси на состав катализатора. Тот же вывод сделан в работах [38-42, 45, 48, 52-55, 60, 61, 64]. [c.23]

На взрывоопасных производствах находят широкое применение анализаторы горючих газов типа ПГФ и СГГ. Их действие основано на эффекте каталитического окисления горючего, содержащегося в атмосфере, на поверхности чувствительного элемента, нагреваемого током, при просасывании через прибор анализируемого загрязненного воздуха. Концентрация горючего газа в атмосфере определяет тепловой эффект его каталитического окисления. [c.59]

Определяющей стадией всего процесса окисления является скорость диффузии кислорода к поверхности катализатора. Следовательно, каталитическое окисление аммиака на платиновом катализаторе протекает преимущественно в диффузионной области, в отличие от окисления на окисном катализаторе, которое идет в кинетической области. [c.215]

Процессы адсорбции широко применяются в промышленности при очистке и осушке газов, очистке и осветлении растворов, разделении смесей газов или паров, в частности при извлечении летучих растворителей из их смеси с воздухом или другими газами (рекуперация летучих растворителей) и т. д. Еще сравнительно недавно адсорбция применялась в основном для осветления растворов и очистки воздуха в противогазах в настоящее время ее используют для очистки аммиака перед контактным окислением, осушки природного газа, выделения и очистки мономеров в производствах синтетического каучука, смол и пластических масс, выделения ароматических углеводородов из коксового газа и для многих других целей. В ряде случаев после адсорбции поглощенные вещества выделяют (десорбируют) из поглотителя. Процессы адсорбции часто сопутствуют гетерогенному катализу, когда исходные реагенты адсорбируются на катализаторе, а продукты реакции десорбируются, например при каталитическом окислении двуокиси серы в трехокись на поверхности платинового катализатора и др. [c.563]

Пример 3, Оценить влияние термодиффузии на диффузию водорода из смеси с азотом к высокотемпературной поверхности, где происходит каталитическое окисление водорода. Пусть кислород подается через поры в поверхности изнутри объема, ограниченного поверхностью. В смеси водорода и азота содержание компонент одинаковое (влиянием образующегося водяного пара пренебрегаем). [c.84]

В основе автокаталитического (химического) осаждения металлов лежит реакция окисления растворенного в электролите восстановителя, в результате которой на каталитически активной поверхности освободившимися электронами восстанавливается металл. [c.90]

Опыт 91. Каталитическое окисление аммиака на поверхности оксида хрома [c.59]

Опыт 92. Каталитическое окисление ацетона на поверхности меди [c.59]

Так, для большинства реакций каталитического окисления на окисных катализаторах в зависимости от состава реакционной смеси существенно меняются содержание кислорода в решетке и заряд катионов катализаторов, что приводит к изменению их активности и селективности и к необходимости их восстановления. Изменение состава часто сопровождается перестройкой структуры поверхности и даже изменением фазового состояния катализатора [c.79]

Вторая полоса свидетельствует о дальнейшем окислении карбонильного углерода в карбоксильный. В газовой фазе органические кислоты не появляются, т. е. карбоксильная группа и енольная форма представляют собой тупиковые формы. Таким образом, каталитическое окисление произошло однократно и не сопровождалось освобождением соответствующего активного участка. При применении ИК-спектроскопии к изучению адсорбированного состояния необходимо подбирать адсорбенты и катализаторы, достаточно прозрачные в исследуемой области спектра. Окисные адсорбенты сами пропускают излучение в области 4000—1200 см . Металлы в виде сплошных напыленных пленок почти полностью отражают, а металлические черни с частицами малых размеров почти полностью поглощают излучение. Частичное преодоление этих трудностей возможно при помощи отраженных инфракрасных спектров. Более перспективна методика нанесения частиц металла очень малых размеров на тонко измельченный прозрачный носитель типа силикагеля или окиси алюминия с достаточно развитой поверхностью. [c.178]

При гомогенном катализе реагирующие вещества и катализатор образуют однофазную систему — газовую или жидкую. В этом случае между катализатором и реагирующими веществами отсутствует поверхность раздела. Примером гомогенного катализа может служить каталитическое окисление оксида серы (IV) оксидами азота при башенном способе получения серной кислоты (газовая фаза) или каталитическое разложение пероксида водорода в присутствии растворов солей (жидкая фаза). [c.120]

Различают гомогенный (однородный) и гетерогенный (неоднородный) катализ. При гомогенном катализе реагирующие вещества и катализатор образуют однофазную систему — газовую или жидкую. В этом случае между катализатором и реагирующими веществами отсутствует поверхность раздела. Примером может служить каталитическое окисление двуокиси серы окислами азота в камерном способе получения серной кислоты (газовая фаза) или каталитическое разложение перекиси водорода в присутствии раствора солей (жидкая фаза). При гомогенных каталитических реакциях образуются промежуточные соединения катализатора с реагирующим веществом. Так, например, [c.40]

Влияние продольного смешения. В условиях модели идеального вытеснения (поршневого потока) скорость реакции каталитического окисления окиси азота дается в следующем виде, где парциальные давления взяты на внешней поверхности катализатора [c.451]

В гетерогенно-каталитической системе постоянным источником вещества служит поток реагентов к поверхности катализатора. Колебательная система - совокупность адсорбированных веществ, количество которых (поверхностные концентрации) может меняться. Катализатор регулирует концентрации адсорбированных веществ как активный участник реакции. Обратная связь между регулятором и колебательной системой осуществляется путем воздействия реакционной среды (адсорбированных веществ) на состояние катализатора, которое определяет течение реакции. Этот механизм колебательных режимов покажем на примере каталитического окисления водорода. В нем можно выделить основные стадии [c.244]

Все усилия эксплуатационного и ремонтного персонала должны быть направлены на способы повышения к. п. д., которые как уже говорилось, возможны только за счет снижения температуры уходящих газов. Поиск этого решения должен развиваться, в частности, в следующих направлениях. Необходимо вести работы по снижению и полному устранению в дымовых газах содержания 50з путем подавления каталитического окисления 502 на поверхности нагрева введением соответствующих каталитических ядов в топливо или продукты сгорания до их поступления в конвективные поверхности. Продолжать поиски веществ-присадок с избирательной активностью по отношению к 50з, способных связать его в соединения, которые не обладают коррозионноактивными и токсичными свойствами. [c.5]

Хотя природа поверхности оказывает несомненное влияние на продолжительность периода Tj и, вероятно, периода г. , она не имеет, согласно данным Дэя и Пиза [9], большого влияния на границы давление—температура областей холоднопламенного и высокотемпературного воспламенений. Эти исследователи, изучая систему пронан—кислород, получили картину, подобную изображенной на рис. 2 в пирексовых сосудах, обработанных азотной или фтористоводородной кислотами или покрытых КС1. В последнем случае наблюдалось значительное удлинение индукционного периода, особенно при низких температурах. Анализ продуктов, полученных в серии опытов с применением аналогичной обработки, показал наличие перекисей во всех сосудах, кроме покрытых КС1. На основании этих фактов Дэй и Пиз высказали сомнение относительно роли перекисей в механизме образования холодного пламени, и одновременно, подняли вопрос о влиянии ацетальдегида в связи с тем, что, согласно более раннему исследованию Пиза [34], покрытие стенок сосуда слоем K I обусловливает значительно более низкую концентрацию ацетальдегида, чем в сосудах без такого покрытия. По нашему мнению, так как реакция не обнаруживает тенденции к достижению стационарного состояния, обрыв цепей на поверхности сосуда мон ет лишь замедлить скорость реакции, но не способен полностью предотвратить достижение критических концентраций альдегидов и перекисей, вызывающих образование холодйого пламени. Эти критические концентрации зависят главным образом от давления и температуры и достигаются спустя более или менее длительное время в зависимости от природы поверхности. То обстоятельство, что в непрерывной системе не обнаружены перекиси в покрытой КС1 трубке, не свидетельствует против их кратковременного существования аналогичным образом при гетерогенном каталитическом окислении ацетальдегида на покрытой КС1 поверхности не требуется достин ения критической концентрации для течения самоускоряющейся реакции. [c.259]

Известно также, что бензол окисляется в малеиновый ангидрид при условиях, сходных с условиями, применяемыми при производстве фталевого ангидрида [13]. Таким образом, частичный разрыв кольца почти неизбежен, но, по-видимоыу, после того как уже образовался фталевый ангидрид, кольцо менее чувствительно к атаке, чем ранее. Высказано предположение, что каталитическое окисление толуола происходит при помощи атомарного кислорода, выделяемого катализатором в результате прохождения через ряд стадий гидроксилирования ца поверхности катализатора [9]. В условиях, применяемых для получения фтале- [c.12]

При таком механизме действия катализатора всегда наблюдается симбатность между скоростью каталитического окисления RH и скоростью распада ROOH в этих условиях в отсутствие кислорода [330]. Среди оксидов металлов наиболее активны по отношению к гидропероксиду кумила оксиды Мп и Ni, на -оболочках которых находится соответственно 3 и 7 электронов [330]. На поверхности оксидов металлов существуют активные центры двух типов с электродонорными и электроакцепторны-ми свойствами. Поверхность катализатора можно модифицировать предварительной адсорбцией на ней молекул с электродонорными или электроакцепторными свойствами. Предварительная адсорбция на AgO (РЬОг, NiO, СггОз) молекул с электродонорными свойствами, таких, как NH3, Нг, СО заметно повышает каталитическую активность поверхности оксида. [c.205]

Как в гомогенном и рментативном катализе, в гетерогенном катализе наблюдаются явления активации, ингибирования и отравления катализаторов. Отравление катализаторов обусловливается блокировкой активных центров за счет образования прочной химической связи между молекулой каталитического яда и поверхностью катализатора. Так, для платины и ряда других металлов ядами являются HaS, H N, Hg b, OS и др. Никелевые катализаторы теряют свою активность в реакциях гидрирования в результате окисления поверхности металла. Большей частью молекулы каталитических ядов, отравляющих переходные металлы, имеют электроны на несвязывающих орбиталях. За счет взаимодействия несвязывающих [c.635]

При гетерогенном каталитическом окислении характеристиками удельной активности материала, обладающего каталитическим действием, служат величина Ъ/Ьд и отнощение (Ь - Ьо)/(Ьо8), где Ьо, Ь — количественная мера автоокисли-тельной активности топлива соответственно в отсутствие и в присутствии данного материала 8 — поверхность металла, см /л топлива [66]. Результаты проведенных исследований показали, что активность порощка меди по отнощению к дизельному топливу при 120°С составила 9.2 10"3 л/см , а отношение Ъ/Ьд 3 8 = 210 см /л. Аналогичные результаты были получены для меди в топливе Т-6 (5.0 10" л/см и Ь/Ьо = 2.51) [66]. [c.120]

Большое значение для экономичности процесса гидрогеиолиза углеводов имеет повторное использование катализатора. Возможность его повторного использования определяется главным образом изменением его каталитических и механических свойств в ходе реакции. Контроль за процессом по потенциалу катализатора, проведение реакции при оптимальном смещении потенциала (для никеля на кизельгуре 200 мВ [33]) во многом способствует его стабильной работе. Если смещение потенциала превышает оптимальную величину, нарушается селективность процесса (образуются кислые продукты, отравляющие катализатор). Чем больше смещение потенциала в анодную сторону, тем сильнее обезводо-роживается катализатор и интенсивнее идет процесс окисления поверхности никеля с образованием его гидроокиси [45]. Как указывает Л. X. Фрейдлин [45], все факторы, благоприятствующие созданию Б сфере реакции избытка активного водорода над его расходом, должны способствовать устойчивости катализатора сюда относятся повышение давления водорода, снижение температуры реакции и концентрации гидрируемого соединения в системе, подбор растворителя и промотирование, способствующее ускорению активирования водорода, а также факторы, уменьшающие адсорбцию компонентов реакции. [c.120]

Получив кинетические данные, свободные от всех видов искажений, мы проверили применимость для описания наших результатов широко известной схемы Марса и Ван Кревелена [2Ъ]. Согласно этим представлениям, реакция осуществляется между окисляемой молекулой углеводорода и кислородом поверхности контакта с образованием продуктов реакции. Возникаощие при этом кислородные вакансии заполняются кислородом газовой фазы. В этой двухстадийной схеме каталитического окисления первая стадия подобна восстановлению, вторая - окислению, а модель в целом рассматривается, как кинетическая модель стадийного механизма окислительного катализа.Скорость окисления исходного вещества описывается уравнением [c.98]

Механизм каталитического окисления исследован Твиггом [11]. При окислении происходит прочная хемосорбция кислорода на поверхности серебра. Скорость образования окиси этилена пропорциональна концентрации кислорода в первой степени. Скорость полного окисления пропорциональна квадрату этой концентрации. Твигг предполагает, что, если молекула этилена приближается к двум атомам кислорода, близко расположенным друг от друга на поверхности серебра, окисление протекает до двуокиси углерода через промежуточное образование формальдегида. В том случае, когда атомы кислорода отстоят далеко друг от друга, образуется окись этилена. [c.161]

Каталитическое окисление паров пиромеллитового диангидрида, выполненное на пилотной установке с двумя щелевыми реакторами с катализатор-ньм покрытием (рис.4.5,в), моделирова1ю условия очистки залпового выброса из реактора окисления дурола воздухом, для этого все продукты окис-летия направлялись в реактор очистки [32]. Щелевой реактор представлял собой квадратную призму из листовой стали с шириной грани 36 и высотой 200 мм. Катализаторное 1юкрытие с величиной повериюсти 576 см , наносимое на всю внутреннюю поверхность модулей, состояло из смеси мелко-измельченного катализатора, технического алюмината кальция и раствора полиметилфенилсилоксановой смолы в толуоле в соотношении в массовых частях 1 1 1. В щелевых модулях при расходе очищаемого воздуха 5-7 м7ч достигнута степень очистки паровоздушной смеси до 49-76%> (табл. 5.9). [c.177]

Гомогенное образован11е альдегидов из углеводородов п кислорода молекулярным путем в настояш ее время представляется маловероятным. Большинство авторов предполагает поэтому, что эта реакция гетерогенна. Поскольку, однако, механизм каталитического окисления углеводородной и альдегидной молекул на стеклянной поверхности неизвестен и, кроме того, самый факт наличия таких гетерогенных процессов в рамках обш,ей реакции гомогенного окисления углеводородов еш,е не получил объективного подтверждения, то сделанное предположение о начальной реакции на поверхности также не решает все затруднения, которые возникают при вскрытии пстинпой природы акта зарождения цепей. [c.129]

Скорость гетерогенно-каталитического окисления углеводородов, идущего в кинетической области, определяется кинетическим уравнением w = ksRnnPo, (1 -Ь бРпр) где s — удельная площадь поверхности катализатора, Рпр — парциальное давление продукта. Какова роль продукта реакции в этом процессе Как влияет температура на скорость этого процесса [c.127]

Различают также гомогенный (однородный) и гетерогенный (неоднородный) катализ. При гомогенном катализе реагирующие вещества и катализатор образуют однофазную систему — газовую или жидкую. В этом случае между катализатором и реагирующими веществами отсутствует поверхность раздела. Примером может служить каталитическое окисление сернистого газа окислами азота в камерном способе получения серной кислоты (газовая фаза) или каталитическое разложение перекиси водорода в присутствии растворов солей (жидкая фаза). При гомогенных каталитических реакциях образуются промежуточные соединения катализатора с реагирующим веществом. Так, например, в реакции разложения перекиси водорода катализатор— раствор соли К2СГ2О7 — образует с Н2О2 промежуточное перекисное соединение (от этого изменяется окраска раствора), которое затем распадается с выделением кислорода. Благодаря этим процессам скорость реакции разложения перекиси водорода сильно возрастает. [c.75]

Оба процесса ведутся путем контактно-каталитического окисления углеводородов в паровой фазе кислородом воздуха, причем катализаторами для окисления бензола служат смеси оксидов ванадия и молибдена, а для нафталина — большей частью чистый оксид ванадия (V). Окисление в этих условиях идет благодаря активации кислорода, хемосорбируемого поверхностью катализатора с последующим его взаимодействием с углеводородом. [c.330]

Повышение температуры незначительно влияет на скорость каталитического окисления окиси азота. Увеличение с температурой констаиты скорости реакции на поверхности катализатора компенсируется противоположным температурным эффектом на константу адсорбции ош1си азота. Однако необходимо охлаждать газ для того, чтобы водяной пар можно было выделить конденсацией. Поэтому температура поступающего газа зависит от температуры охлаждающей воды при температуре воды 20° С и допускаемом имепаде температуры от газа к воде на выходе противоточного теплообменника 10 С температура выходящего из конденсатора газа равна 30° С. Дальнейшее охлаждение рефрижерацпей экономически невыгодно. [c.444]

Скорость восстановления никеля мало зависит от концентрации гипофосфита натрия при сохранении постоянной концентрации всех остальных компонентов. В процессе образования никелевого покрытия протекает несколько реакций. Реакция взаимодействия гипофосфита натрия с водой представляется как присоединение иона 0Н к месту разрыва связи Р = Н в молекуле гипофосфита натрия. Протеканию этой реакции способствует каталитическое действие поверхности никеля. Происходит окисление гипофосфита с образованием электронов, которые через металл восстанавлиЕ1ают водород [c.336]

Вещества, способные создавать на поверхности корродирующего металла защитные оксидные пленки с участием его ионов. Следует различить прямое окисление поверхности металла добавкой, что, по-видимому, наблюдается крайне редко, и торможение анодной реакции со смещением потенциала до значения, при котором возможны разряд молекул воды или ионов гидроксида и адсорбция на металле образующихся атомов кислорода. Хемосорбировэнные атомы кислорода замедляют процесс коррозии как по каталитическому механизму (блокировка наиболее активных центров), так и по электрохимическому (создание соответствующего добавочного скачка потенциала). Количество кислорода на поверхности возрастает и создает сплошной моноатомный слой, который практически не отличим от поверхностного оксида. Оксид может образовываться и в результате окисления добавкой ионов металла, уже перешедших в раствор, до ионов более высокой валентности (например Ре до Ре ), способных образовывать с гидроксильными ионами менее растворимую защитную пленку. К таким веществам можно отнести большинство неорганических окислителей, потенциал которых выше равновесного потенциала системы Ре /Ре . [c.53]

Согласно Фостеру и Даниельсу [ПО], важную роль в каталитическом окислении N0 при Т 300 °К играет двуокись азота. Авторы работы [ПО] считают, что NOg, образовавшаяся в реакции, адсорбируется на поверхности катализатора. Возникший на катализаторе слой адсорбированной двуокиси азота действует как растворитель для N0 NO2, взаимодействуя с N0, образует N2O3, которая затем окисляется диффундирующим через сольвент кислородом. В пользу этого механизма, согласно авторам работы [ПО], говорит изменение цвета силикагеля, насыщенного двуокисью азота, от бурого (цвет NO2) до зеленого (цвет N2O3) при пропускании N0. [c.70]

Эртл и др. [63] выявили, что на колебательное поведение реакции каталитического окисления СО на поверхности Р1 влияет обратимое изменение поверхности катализатора. [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология