Зависимость активности катализаторов от химического состава

Поскольку химический состав и структура катализатора в рабочем состоянии, а следовательно, и активность катализатора, определяются состоянием катализатора в окисленном виде, большое значение имеет метод приготовления катализатора. В зависимости от температуры ведения процесса, скорости охлаждения, метода введения промотирующих добавок могут образовываться те или иные соединения промоторов с железом или друг с другом, при этом активность восстановленного катализатора может значительно меняться. [c.109]

Доля работающей поверхности зависит от удельной активности,, пористой структуры, размера зерен катализатора, температуры, состава реакционной среды и других факторов, определяющих скорость реакции. Площадь работающей поверхности катализатора определить трудно. Но даже при этих условиях использование удельной активности как специфической характеристики катализаторов заданного химического состава представляет большое значение для теории катализа. Если единственным фактором, определяющим величину удельной активности, является химический состав катализатора, то тем самым устанавливается определенная зависимость каталитической активности от положения элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. [c.140]

В основном контактные массы — это сложные системы, состоящие из ряда компонентов, каждый из которых несет свою функциональную нагрузку. Однако в целом активность катализатора не есть аддитивная величина двух или нескольких соединений, а может принимать экстремальные значения, соответствующие определенным свойствам системы в целом. Причем последняя окончательно формируется под действием реакционной среды. Исследования, проведенные рядом ученых [20,42] в области катализа, показали, что под действием реакционной среды устанавливается химический состав, характеризуемый определенной активностью, которая подчас не находится в прямой зависимости от исходного состояния контактной массы. [c.53]

По характеру действия ядов процессы отравления делят на обратимые (когда после удаления яда из реакционной смеси отравленный катализатор в контакте с чистыми реагентами восстанавливает свой химический состав и активность) и необратимые (когда активность не восстанавливается без специальной обработки — регенерации или химической переработки). Это деление не является универсальным один и тот же яд в зависимости от условий может приводить к обратимому или необратимому отравлению каталиаатора данного типа. Так, 1 мг/м HnS необратимо отравляет никелевый катализатор гидрирования при сравнительно невысоких давлениях и температурах, в то время как 3—5 мг/м HaS обратимо отравляют никелевый катализатор в процессе окисления углеводородов с водяным паром при высоких температурах (> 700°С). [c.106]

Модифицирование катализаторов, открытое С. 3. Рогинским (1940), заключается в том, что одни и те же добавки в зависимости от концентрации могут оказывать как отравляющее, так и промотирующее действие. Модифицирующие промоторы изменяют строение и химический состав активной фазы. Их роль сводится, возможно, к синтезу на поверхности катализатора активных центров новой химической природы, в связи с чем иногда при модифицировании наблюдается и изменение селективности. На рис. [c.284]

Это объясняется тем, что в условиях каталитической реакции состав и структура поверхностного слоя катализатора изменяются под действием реакционной смеси и достигают определенного стационарного состояния для всех катализаторов одинакового химического состава вне зависимости от их исходного состояния. При пониженных температурах указанное стационарное состояние не достигается, а удельная каталитическая активность зависит от исходного состояния поверхности катализатора. [c.352]

Следует, однако, указать, что с усложнением состава катализатора все в большей степени выступает зависимость активности катализатора от его химического состава и метода приготовления. Оптимальный химический состав и метод приготовления катализатора может быть найден только в [c.119]

За последние 30 лет наши знания о катализаторах стали значительно богаче главным образом благодаря разработке и применению описанных в этой главе методов изучения химических и физических свойств катализаторов. Возникает вопрос в какой степени возможно на основании этих свойств предсказать активность, избирательность и долговечность катализаторов Для большинства случаев ответ гласит, что подлинным критерием являются результаты опытной проверки активности, избирательности и срока службы катализатора. Эти свойства, в свою очередь, являются обычно очень сложными функциями химических и физических свойств катализатора (химический состав, наличие примесей, фазовый состав, параметры решетки и т. д. площадь и доступность поверхности, размеры кристаллитов и т. д.). Как правило, если имеется ряд катализаторов, сильно различающихся по составу и методу приготовления, число переменных, определяющих каталитическое действие, слишком велико, чтобы возможно было найти простую зависимость между каталитическим действием и любым из свойств катализатора (например, площадью поверхности или количеством данной фазы). Для катализаторов, сходных по составу и методу приготовления, сопоставление каталитического действия со свойствами катализатора может обнаружить ярко выраженную зависимость каталитического действия от одного или ряда свойств катализатора. Если эта зависимость найдена, активность и избирательность можно определить на основании одного или нескольких свойств. Большинство каталитических систем настолько сложно, что рациональный подход к подбору катализатора требует рассмотрения комплекса химических и физических свойств катализатора в связи с его действием в данной реакции. [c.91]

При изменении условий проведения реакции может изменяться не только химический состав, но и величина удельной поверхности (дисперсность) катализатора. Основания для такого предположения вытекают из ряда работ [60—63]. Поэтому изменения истинной и условной активности в зависимости от условий проведения реакции могут иметь весьма сложный характер. Выяснение этих зависимостей является одной из задач будущих исследований. [c.18]

Воздействие реакционной смеси на свойства катализатора должно учитываться в кинетических зависимостях реакций гетерогенного катализа. В подавляющем большинстве случаев при выводе кинетических уравнений молчаливо предполагается неизменность твердого катализатора и независимость его свойств от состава реакционной смеси и ее воздействия на катализатор. В действительности же под воздействием реакционной среды часто изменяется химический состав катализатора, что может приводить к фазовому превращению активного компонента, изменению объемного состава катализатора в приповерхностном слое. Вот почему при изменении состава и температуры реакционной смеси скорость реакции меняется также и в результате изменения свойств катализатора. Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов должна поэтому включать две функции, одна из которых f[ (t) 6(с( ))] ха- [c.13]

Различают структурообразующее промотирование и модифицирование. Структурообразующие промоторы стабилизируют активную фазу катализатора по отношению к нагреванию или другим воздействиям они препятствуют термической рекристаллизации (укрупнению кристаллов) катализатора. Модифицирующие промоторы (модификаторы) изменяют строение и химический состав активной фазы. В зависимости от концентрации одни и те же добавки могут оказывать как промотирующее, так и отравляющее действие. [c.429]

Качественный и количественный состав катализатора является одним из основных классификационных признаков. Катализаторы можно подразделить на группы в зависимости от природы активного компонента. В пределах каждой такой группы катализаторы располагают в ряды в порядке возрастания атомных (молекулярных) весов активных компонентов. Катализаторы, содержащие данный активный компонент, можно располагать в ряды в порядке возрастания сложности химического состава контактов (числа компонентов), а при равенстве степени сложности — в порядке возрастания атомного (молекулярного) веса компонентов катализатора. Компоненты, входящие в состав данного катализатора, можно помещать в ряды в порядке уменьшения их содержания.. [c.8]

Авторами получены зависимости, связывающие между собой переменные факторы процесса, активность катализатора, включая влияние остаточного кокса после регенерации, химический состав сырья и др. На рис. 4.15 в качестве примера приведена зависимость функции конверсии. (1—X) от массовой скорости подачи сырья при различных отношениях катализатор сырье тангенс угла наклона прямой соответствует Яд = 0,65. [c.109]

В статье Нортона и Мосса [36] дан прекрасный пример того, как импульсный метод можно использовать для быстрой оценки активности катализаторов и выбора наилучших рабочих условий микрореактора. Авторы проводили исследование на примере реакции окислительного дезалкилирования алкилароматических углеводородов. Микрореактор представлял собой трубки из нержавею-щ ей стали длиной 40 см, диаметром 0,63 см и толщиной стенок примерно 0,89 мм. В каждом эксперименте использовали 6,5 мл катализатора, измельченного до 30—60 меш и утрамбованного путем вибрации для получения равномерной набивки. Микрореактор помещали в специальный нагреватель и соединяли с газовым хроматографом. В качестве газа-носителя использовали воздух и различные смеси кислорода с азотом. Пробы вводили с помощью калиброванных емкостей от 1 до 10 мкл. Состав продуктов и их степень превращения определяли по хроматограммам. Для наилучших катализаторов, отобранных в результате эксперимента, с помощью статистических методов оценки оптимальных выходов химических реакций была изучена зависимость выходов продуктов и степени превращения от параметров реакции. [c.51]

Кинетический подход, позволяющий организовать точное определение активности катализаторов, был разработан более 40 лет назад. Однако до сих пор он используется очень редко из-за нерешенности ряда сложных методических и технических проблем. Основной проблемой является зависимость наблюдаемой скорости гетерогенной каталитической реакции как от параметров катализаторов (способ приготовления, химический состав, текстура, форма и размер зерен (блоков) и др.), так и от параметров процесса (температура, давление, состав реакционной смеси, тепло- и массоперенос и др.) [c.42]

Предложенная [8] классификация ядов получила определенное распространение. Однако само понятие активность катализатора имеет смысл только по отношению к данной реакции и в определенных условиях. В зависимости от условий действие одного и того же яда может иметь различный характер. Взаимодействие катализатора с ядом меняет химический состав катализатора, и пет ничего удивительного в том, что по отношению к разным реакциям активность катализатора при отравлении может изменяться различным образом. Разделение ядов по характеру их действия [8] основано на внешних проявлениях. Оно не отра/кает механизма действия ядов и поэтому в настояш,ей работе использоваться не будет. [c.25]

Зависимость f я a от t (астрономического времени или продолжительности работы объекта) в большинстве случаев объясняется неполнотой ММ, не учитываюш,ей ряда процессов, протекаюш,их в объекте и влияющих на его свойства и характеристики. Введение а (t) или t в функцию / позволяет формально описать поведение X (t) во времени, не усложняя существенно ММ и не выявляя причин нестационарности объекта. Модели типа (V-4) применяют для описания динамики химических реакторов, работающих на катализаторах переменной активности или сырье, свойства которого переменны сложных систем, в состав которых входит управленческий персонал, и т. д. [c.245]

Для создания научных основ подбора катализаторов окислительных реакций и отыскания корреляций между физическими, химическими, с одной стороны, и каталитическими, с другой стороны, свойствами окислов используются данные по каталитической активности, полученные при стационарном состоянии контакта. При этом применяют физические и химические характеристики объема твердого тела, не принимая во внимание действительное состояние поверхности контакта (стехиометрический состав, наличие адсорбированных веществ), зависящее от условий протекания каталитической реакции. Представляло интерес оценить характер и пределы изменения каталитических свойств контакта под влиянием реакционной среды. Это помогло бы выяснить, насколько отклонение от предлагаемых ранее корреляционных зависимостей между каталитической активностью и физй-ческими и химическими характеристиками контактов можно объяснять этими изменениями. С этой целью мы исследовали импульсным методом [1, 2] свойства окисных контактов при их нестационарном состоянии в реакции окисления пропилена, являющейся модельной реакцией окисления олефинов. [c.260]

Модифицирование катализаторов, открытое С. 3,,.Ро.гш1ским (1940), заключается в том, что одни й те же добавки в зависимости от концентрации, могут оказывать как отравляющее, так и промотирующее действие. Модифицирующие промоторы изменяют строение и химический состав активной. фазы.. Их роль сводится, возможно, к синтезу на поверхности катализатора ак- [c.302]

На термостабильность катализаторов этого типа может оказывать заметное влияние метод приготовления [62]. Катализаторы, имеющие одинаковый химический состав, могут обладать очень различной термостабильностью. На рис. 32 показано изменение активности двух таких катализаторов в зависимости от продолжительности работы. Хотя оба катализатора испытаны в идентичных рабочих условиях на газах, свободных от ядов, ясно видно, что один из катализаторов теряет активность быстрее другого. Методами хемосорбции газов и рентгеноструктурным анализом было доказано, чуо поведение худшей композиции объясняется быстрым спеканием активных компонентов. Было показано также, что падение активности вследствие термического спекания относительно незначительно для хорошо приготовленного катализатора, — разумеется, в пределе рабочих температур до 250 ""С. Различие в приготовлении заключалось в том, что хороший катализатор содержал 12% А12О3 (стабилизатор). Другой содержал только 4% стабилизирующей окиси алюминия вместе с 8% измельченной окиси алюминия. [c.136]

Отдельные образцы серебряного катализатора резко отличаются друг от друга по своим каталитическим свойствам.Рубаник и Гороховатский " установили, что в зависимости от способа приготовления серебряного катализатора различается его удельная активность и селективность. Это объясняется, вероятно, тем, что химический состав поверхности катализатора изменяется вследствие попадания в катализатор в процессе его приготовления различных микропримесей, содержащихся в исходных веществах, в частности галоидов и некоторых элементов V и VI групп периодической системы элементов. После того как образцы катализатора, полученного различными методами, были обработаны водным раствором аммиака (удалены примеси, растворимые в аммиаке), они по активности и селективности стали значительно меньше отличаться друг от друга. [c.223]

Алкилирование на алюмосиликатах обычно проводят при температуре 180-250°С (см. таОл, 7). Наиболее активны в реакциях алкилирования катализаторы в Н-форме, т.е. имеющие большое число реакционноспособных протонов.Установлено также, что химический состав алюмосиликатов определяет их каталитическую активность. Боль-шо интерес представляет зависимость увеличения каталитической активности смеиаиных оксидов, к которым относятся и алюмосиликаты и цеолиты, в реакциях алкилирования от природы и соотношения оксидов. Однако, в связи с разнообразием алкилирующих средств и условий проведения процесса выявить такую зависимость до настоящего времени не удалось. [c.33]

В табл. 1 и 2 показаны химический состав, активность, определенная в реакции крекинга газойля, и пористоструктурные характеристики ряда катализаторов, синтезированных методом замещения. Из этих данных видно, что гидрогели металлосиликатных соединений способны обмениваться катионами, не только находящимися в обменном комплексе, но и вкодя-щими в основное ядро силикатного соединения. При этом в зависимости от природы замещающего катиона активность и структурные характеристики вновь образовавшегося катализатора по сравнению с исходным образцом либо ухудшаются, либо улучшаются. [c.368]

В процессе работы всех катализаторов вначале идет их формирование, когда под влиянием окислительно-восстановительных свойств среды происходят глубокие превращения приповерхностного слоя и нередко даже изменение его химического состава. Поэтому катализатор приобретает постоянную активность только после более или менее длительного периода формирования. Так, первоначально коричневая пятиокись ванадия V2O5 постепенно приобретает черный цвет и состав Уа04,з4, что сопровождается повышением каталитической активности при окислении, например, нафталина или бензола. Медные и окисномедные катализаторы также претерпевают химические превращения, связанные с окислением меди в окислы при действии кислорода и восстановлением окиси в закись и металлическую медь под влиянием исходного органического вещества. В зависимости от соотношения кислорода и углеводорода в реакционной смеси может изменяться химический состав приповерхностного слоя, что скажется на активности и селективности контакта. [c.509]

Американская фирма phuips petroleum" разработала способ очистки сточных вод методов ЖФО на твердом катализаторе [26]. Состав ка, ализатора не сообщается. Отмечается, что катализатор обладает высокой окислительной активностью, хорошей механической и химической стабильностью, а также длительньш сроком службы. Сточные воды, предварительно нагретые под давлением 7 Ша, пропускаются через катализатор при температуре 274°С. В качестве окислителя используется кислород воздуха или чистый кислород. Этой же фирмой ранее разработан устойчивый катализатор для работы в жестких окислительных условиях в водной среде алюминат цинка промотируют прокаливанием смеси окиси алюминия и цинка при температуре 900-Ю00°С [27]. В качестве промоторов используются два металла один из группы медь, никель, висмут, платина, палладий, иридий, рений второй -редкоземельный металл,- например церий или лантан. Промотор вносится в количествах 0,05-20% мае. Процесс окисления в этом случае проводят при температуре 170-290°С, давлении 4,9 МПа и мольном соотношении вода кислород, равном 10 1 или 200 1 в зависимости от качественного и количественного состава загрязнений. [c.12]

Таким образом, медно-хромитный катализатор, известный политературе как катализатор Адкинса, не является окисным катализатором его активный компонент — восстановленная медь. Однако химический состав катализатора может быть различным в зависимости от условий его приготовления и использования. Так, если катализатор вводится в реакционную среду в окисной форме в виде порошка, прокаленного при температуре не выше 300°, его состав будет формироваться пеносредственно в реакционной среде и зависеть от температурных условий гидрирования при гидрировании ниже 150° катализатор, по-видимому, будет иметь состав Си/СиСг204, при гидрировании выше 250° — Си/СггОз. То же можно сказать и о катализаторе, подвергнутом предварительной обра- [c.11]

Механизм действия сульфгидрильных протеаз — папаина, фпцина и бромелаина — принципиально аналогичен изображенному на рис. 6.3. В роли акцептора ацильной группы здесь выступает сульфгидрильная группа входящего в состав активного центра остатка цистеина. Об этом свидетельствуют данные, полученные при изучении действия химических ингибиторов и рН-зависимости каталитической реакции (группа с р/Са 8,4 появляется на стадии ацилирования, а не на стадии деацилирования), а также тот факт, что методами спектроскопии в ацил-ферменте была обнаружена сложная тиоэфирная связь. При замене воды на оксид дейтерия катализируемые папаином реакции проявляют значительный кинетический изотопный эффект следовательно, лимитирующей стадией является перенос протона. О химической природе группы, выступающей в роли общего основного катализатора, мы уже говорили выше. Поскольку сложные тиоэфиры легче взаимодействуют с аминами, чем с кислородными сложными эфирами, папаин является лучшим катализатором реакции транспептидации по сравнению с химотрип-сином. [c.146]

Несмотря на широкое использование хромита меди в качестве катализатора, нет единого мнения о природе активного компонента. Не выяснены также роль активации катализатора, зависимость химического состава катализатора от условий его приготовления и эксплуатации, влияние условий восстановления на состав и свойства хромита меди в процессе жид- офазного дегидрирования циклогексанола. [c.58]

При рассмотрении с химической точки зрения процесса контактного гидрирования окиси углерода в углеводороды можно наметить следующие шесть групп вопросов 1) исходная газовая смесь, ее получение, состав, очистка 2) катализаторы, их приготовление, состав, активность, стойкость, регенерация 3) условия процесса, температура, давление, объемная скорость, аппаратура, тепловой режим 4) продукты реакции, состав, идентификация индивидуальных соединений, зависимость состава от условий процесса 5) переработка продуктов реакции для особых целей (высо-коактановое топливо, смазочные масла и т. п.) 6) теория, механизм процесса. [c.241]

Важные закономерности, основанные на строёнии электронных оболочек атомов, входящих в состав катализаторов, связаны с положением элементов в Периодической системе. Не вызывает сомнений большое сходство каталитических свойств, привносимых элементами ( дной и той же подгруппы, и закономерное изменение этих свойств в пpe j eлax каждой из подгрупп. Это справедливо в отношении любых катализа1[оров, будь то простые тела или химические соединения. Однако в слз ае последних происходит нало -жение двух корреляций в изменении каталитической активности 1) в зависимости от изменения металлической компоненты и 2) в зависимости от изменения металлоидной компоненты. Роль металлоидов обычно недооценивают, и они изучены значительно хуже. [ [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология