Другие типы каталитических реакций

Другие типы каталитических реакций [c.83]

При выборе носителя важно знать, для какого типа каталитической реакции он больше подходит. Хорошо известен факт, что течению многих реакций способствует контакт с твердыми поверхностями. Пористые контакты эффективны при окислении, гидрогенизации, хлорировании и других процессах, так как они способны адсорбировать кислород, водород, хлор и т. д., облегчая этим их соприкосновение с реагирующими компонентами. Таким образом, природа и функции носителя могут быть специфичны не только в отношении катализатора, но также и в отношении типа реакции. В то время как осаждение платины или палладия на силикагеле, кизельгуре и других носителях значительно повышает способность этих катализаторов к гидрогенизации, гидрогенизирующее действие платины, осажденной на угле, незначительно. Сульфат бария или пемза также понижают каталитическую активность палладия. Действие носителя бывает отрицательным, когда эти катализаторы осаждены на таких углеродистых веществах, как крахмал и производные насыщенных углеводородов. Способность платины к дегидрогенизации, когда она осаждена на угле или целлюлозе, повышается в такой степени, что реакция проходит при комнатной температуре [269, 432]. [c.502]

Этот метод представляет ценность не только для изучения механизма обменных реакций, но может оказаться полезным и для большого числа разнообразных реакций в области гетерогенного катализа. Ниже приводится пример, иллюстрирующий важность применения такого метода для других типов каталитических реакций. Существуют убедительные доказательства того, что определяющей скорость стадией при разложении аммиака на ряде катализаторов является десорбция двух атомов азота с образованием молекулы азота [21, 22]. Было показано, что скорость реакции в присутствии добавленного водорода часто определяется из уравнения [c.257]

Данных, свидетельствующих о применении механизма а к обмену какого-либо специфического соединения, пока нет, но с такой возможностью нужно считаться. Что касается других типов каталитических реакций, то возможны различные пути их протекания как при диссоциативном, так и при ассоциативном механизме. [c.262]

Примером каталитических реакций другого типа могут служить реакции с участием медиаторов — органических переносчиков электрона. В присутствии медиатора М становится возможным восстановление содержащегося в растворе субстрата КХ, непосредственно не восстанавливающегося на электроде в заданной области потенциалов. Процесс включает стадии электрохимического восстановления медиатора и последующего переноса электрона в гомогенной фазе с анион-радикала М на молекулу субстрата с полной регенерацией медиатора [c.194]

Подводя итог вышесказанному, можно заключить, что каталитические реакции протекают быстрее, чем некаталитические, или что одни каталитические реакции протекают быстрее, чем другие, вследствие изменений величин предэкспоненциального множителя и энергии активации. Простого объяснения для более быстрых скоростей не существует, и конкретные типы каталитических реакций следует рассматривать подробно в пределах групп, приведенных выше. [c.40]

Изучение литературы по катализу указывает, что применение чистых или смешанных катализаторов, полученных пропитыванием носителей, специфично для определенных типов каталитических реакций. Имеются определенные реакции, которые протекают лучше с чистыми катализаторами, тогда как другие, наоборот, идут лучше на смешанных катализаторах и на катализаторах, полученных пропитыванием носителей. Функция смешанных катализаторов [c.119]

Несмотря на обширный экспе риментальный химический и кинетический материал, гидрогенизация представлена очень небольшим числом типов каталитических реакций, всего лишь порядка десяти. Сюда относятся гидрогенизация и гидрогенолиз, главным образом, связей между углеродом и углеродом, углеродом и азотом, углеродом и кислородом, углеродом и серой, углеродом и галоидами, в то время как число индексов других реакций очень велико, значительно больше тысячи. [c.6]

Работы ГИВД [42] указывают также на новооткрытый тип каталитических реакций между углеводородами, при которых парафиновый углеводород разлагается под влиянием катализатора на олефин и предельный углеводород. Выделяющийся олефин в момент своего образования, встречая другой углеводород, например бензол, будет его алкилировать с образованием алкилбензолов. Так, например, гексан и бензол в присутствии катализатора дают этилбензол и бутан. Этот вид реакции назван авторами деструктивным алкилированием. Эта реакция была открыта при изучении взаимодействия изооктана и бензола в присутствии хлористого алюминия, но она имеет место и при взаимодействии других парафинов и замещенных бензола. Авторы пытались осуществить реакцию между изооктаном (2,2, 4-триметилпентаном) и бензолом также и в присутствии хлористого циркония, фтористого бора и хлористого магния. В последних двух случаях взаимодействия не наблюдалось. По мнению авторов, в присутствии алкилирующих катализаторов изооктан разлагается полностью на изобутан и изобутилен, который, присоединяясь к бензолу, дает третичный бутилбензол [c.428]

Можно думать, что разновидности ассоциативного механизма каталитических реакций, называемого в настоящее время слитным механизмом [60], достаточно широко распространены в гетерогенном катализе и играют существенную роль не только в реакциях рассмотренных выше классов соединений, но и в ряде других. Еще одним примером применимости ассоциативного механизма типа 5ы2 может служить описанная в работах А. Ф. Платэ и сотр. [61, 62] э/сзо-энйо-изомеризация алкильных заместителей в ряду мостиковых бициклических углеводородов. [c.82]

Каталитические реакции разделяются на два основных класса гомогенные и гетерогенные. Гетерогенным катализатором является химическое соединение, нерастворимое в реакционной среде. Катализатор может быть индивидуальным, смешанным с другими катализаторами или нанесенным на инертный носитель. Распространенные гетерогенные катализаторы — металлы и их оксиды. Преимущества гетерогенных катализаторов заключаются в их низкой стоимости, простоте регенерации и пригодности к использованию в реакторах как периодического, так и проточного типа. К недостаткам этих катализаторов относятся обычно невысокая специфичность действия и во многих случаях большие затраты энергии на обогрев реакторов и создание повышенного давления. [c.35]

Для других типов реакция, например газовых, каталитических, при поступлении испарившегося вещества в объем вид Иа определяется кинетикой реакции и может быть задан так [c.77]

Изомеризация углеводородов — другой тип реакций, характерных для каталитического риформинга, Наряду с изомеризацией пя- [c.5]

В каталитических реакциях обычно приведен лишь один тип катализатора, даже если реакцию можно осуществить и с помощью других катализаторов. [c.249]

Аппараты с периодическим подводом и отводом теплоты применяются главным образом для эндотермических каталитических реакций. Они, как правило, однослойны (см. рис. 104). Снаружи они покрыты слоем изоляции. Принцип их работы состоит в том, что аппарат, в котором на решетке расположен слой катализатора, попеременно подают то реагирующие вещества, то теплоноситель (топочные газы, перегретый пар, воздух). Теплоноситель разогревает слой катализатора, решетку и футеровку до температуры реакции, после чего вновь пропускается реагирующая газовая смесь. Катализатор, решетка и футеровка являются аккумуляторами теплоты. Иногда на решетку под катализатор насыпают слой инертного материала — теплоносителя, увеличивая общую теплоемкость аппарата и период его работы. Такие аппараты применялись для дегидрирования углеводородов, каталитического крекинга и других эндотермических процессов, в которых необходима регенерация катализатора вследствие блокировки его поверхности продуктами побочных реакций. Аппараты этого типа малопроизводительны и вытесняются более совершенными и эффективными контактными аппаратами со взвешенным слоем катализатора. [c.240]

Среди других типов каталитических реакций следует указать на гомогенно-каталитическое действие ионов серебра в реакциях замещения лигандов во внутренней сфере комплексных соединений. Серебро катализирует [1087] реакцию замещения цианид-ионов в гексациапоферроате молекулами 2,2"-дипиридила вследствие образования ионами серебра прочных комплексов с цианид-ионами. Реакция протекает по уравнению [c.118]

Итак, принцип энергетического соответствия, установленный впервые мз тьтиплетной теорией катализа, позволяющий привлечь термодинамические характеристики к подбору катализаторов, может быть распространен (как некоторое приближение) и на другие типы каталитических реакции. Для применения этого принципа необходимо знать, хотя бы в общих чертах, состав и структуру активного комплекса. Если этих сведений пет, можно получить их подбором, пробуя те или иные модели, нока ие будет найден вариант, при котором рассчитанные для данной реакции величины д в функции от И уложатся на вулканообразную кривую с вершнио , положение которой близко к абсциссе Q 2. Недавно нами разработан и более прямой метод [16], позволяющий судить о составе и структуре активных комплексов но абсолютным значениям энтропии, приближенно рассчитываемой на основании кинетических данных. [c.64]

Соответственно этому установлено, что различия в ходе реакции могзп-получаться не только вследствие постепенного (ступенями) воздействия кислорода на отдельные группы окисляемой молекулы, но и вследствие изменения последовательности, в которой отдельные группы окисляемого соединения подвергаются частичному или полному окислению или дегидрогенизации. Изменения в течении процесса окисления могут быть вызваны также другими факторами, например изменением температуры, концентрации, давления, а не тем, что применяемый кислород находится в свободном или химически связанном состоянии. Вид и количество катализатора, а также дру1 ие факторы должны приниматься во внимание. Катализаторы в процессах окисления не только повышают скорость реакции при определенной температуре, но могут также понижать температуры, при которых происходит процесс. Как и в других типах каталитических реакций, активнссть катализатора и физические условия регулируют не только скорость и направление окисления, но также и степень окисления, давая стойкие и однородные продукты реакции. [c.577]

Катализ. Алкенная функция не реагирует с газообразным водородом без катализатора. В активировании и присоединении водорода играют роль поверхностные явления. Поэтому катализатор всегда применяют в тонкораздробленном состоянии, чтобы обеспечить максимальную поверхность, приходящуюся на единицу массы материала. В отличие от других типов каталитических реакций при микрогидрировании требуется значительно большие количества ка- [c.346]

Помимо окислительно-восстановительных реакций в аналитической химии используются и другие типы каталитических реакций. Например, реакция разложения комплексного соединения — гексацианоферроата калия K4[Fe( N)gl катализируется некоторыми соединениями ртути, серебра и золота и применяется для количественного определения этих элементов. Можно ожидать, что реакции превращения [c.45]

В результате рассмотрения основных принципов, избиравшихся до сих пор для построения классификаций химических реакций, возникает вопрос в какой мере эти принципы позволяют характеризовать каталитические реакции как особый класс и в каком отношении к другим типам химических реакций, согласно этим принципам, оказываются каталитические процессы Попытка использовать принцип числа и моле-кулярности элементарных стадий для определения места каталитических реакций в общей классификации химически реакций не приводит к положительным результатам. [c.183]

Как уже указано выше, каталитические, автокаталитические, цепные и сопряженные реакции представляют в совокупности все эти четыре класса. Это не означает, однако, что не существует других типов химических реакций, которые протекают с участием облигатных частиц, но не относятся к каталитическим, автокаталитическим, сопряженным или цепным реакциям. Можно даже определенно утверждать, что такие реакции существуют. Действительно, любая химическая реакция, состоящая из нескольких последовательных стадий, в ходе которой образуются нестойкие промежуточные продукты, может рассматриваться как реакция, 3 которой участвуют облигатные частицы, причем эти облигатные частицы отсутствуют в начальной и конечной временных фазах, существуя дршь в главной реакционной фазе. С этой точки зрения последовательные реакции должны быть отнесены в тот же класс предлагаемой системы, что и цепные реакции. Отнесение последовательных реакций к одному классу с цепными реакциями оправдано и с, другой точки зрения. Цепные реакции могут от ]ичаться между собой по длине реакционной цепи. Очевидно, нельзя относить цепные реакции к различным группам на основании только различий в длине реакционной цепи. Уменьшение длины реакционной цепи в определенных условиях может быть столь значительным, что при средней длине реакционной цепи, равной п, в системе фактически будут иметься реакционные цепи, состоящие всего из одного звена. В связи с этим последовательные (не относимые обычно к цепным) реакции могут рассматриваться как вырожденные реакции, состоящие из одного звена. [c.187]

Тип катализатора, который следует применять при каталитической реакции, определяется физическими условиями (температура, давление, гфодолжи-тельность реакции и пр.), в которых должна происходить реакция. В некоторых случаях в качестве носителя важно пользоваться огнеупорными или жаростойкими материалами (асбест), в других случаях, например, при работе под высоким давлением, необходимо при выборе носителя обращать внимание на механическую прочность. Чтобы противостоять давлению, материал, применяемый в качестве носителя, должен иметь определенную твердость и сопротивление сжатию. Химическое сопротивление и в особенности устойчивость против ядов имеет большое значение для некоторых типов каталитических реакций, и в этих случаях следует принимать во внимание химическую инертность или селективный тип адсорбции. [c.502]

Промышленное галоидирование проводится главным образом с псмсщью веществ, действующих как переносчики хлора. Кроме активного углерода [6], для этого типа каталитических реакций успешно применяют хлориды металлов, а также хлориды, бромиды и иодиды других веществ. Сабатье [31] классифицирует переносчики галоидов следующим образом [c.624]

Ипатьев [29] первым применил повышенные давления к различным типам каталитических реакций и исследовал эффект, связанный с переходом от атмосферного к повышенным давлениям. Повидимому, активность катализатора может изменяться в зависимости от применения его при обыкновенном или повышенном давлении. Каталитическую реакцию и характер ее конечного продукта можно частично или полностью изменить применением высокого давления. С другой стороны, катал1 тическая реакция под влиянием повышения давления может быть ускорена или замедлена. Влияние давления на катализ исследовалось много раз как выше, так и ниже атмосферного давления [9, 14]. [c.678]

Кинетическая функция (11.89) при средних заполнениях поверхности не может быть разбита, как (П.6), на два сомножителя, один из которых зависел бы только от температуры, а другой — только от концентрации. Если же все-таки представить скорость реакции в каком-либо интервале температур и концентраций уравнением типа р = хС", то кажущаяся энергия активации реакции будет находиться в пределах Е — < Е < Е, а порядок реакции — в пределах О Са С 1. Лангмюровская теория адсорбции объясняет, таким образом, распространенность дробных порядков в каталитических реакциях. Кажущаяся энергия активации, как и кажущийся порядок реакции, физичёского смысла не имеют и пригодны лишь для аппроксимации кинетического уравнения в некоторой ограниченной области обе эти величины меняются с изменением температуры и концентрации реагирующего вещества. [c.82]

Специфика и сложность гетерогенных каталитических процессов, в известной мере обосабливающие их ют других типов химических реакций, делают целесообразным разграничение отдельной области кинетики, рассматривающей эти процессы. [c.5]

Как уже указывалось, ток, проходящий через капельный ртутный электрод, может достигать предельной величины, значение которой можно использовать для количественного анализа. К этому пришел Гейровский в своих первоначальных экспериментальных работах, но только в результате многочисленных опытов было выявлено множество факторов, от которых зависит величина полярографических токов. В следующих разделах будут подробно рассмотрены токи четырех различных типов конденсаторный (остаточный), адсорбционный, миграционный и диффузионный. Кроме тог будет уделено внимание и токам двух других типов—каталитическому и кинетическому, которые зависят от скорости реакций, происходящих на поверхности раздела электрод—раствор. Поскольку растворенный кислород обладает способностью восстанавливаться на капельном ртутном электроде [2, 14], то все процессы электролиза следует проводить в растворах, из которых воздух удален, если измеряемые токи не намного ольше, чем ток по кислороду. [c.474]

Так, можно предполагать появление веществ-антикатализаторов (антиметаболитов), блокирующих или стабилизирующих неустойчивые структуры по отношению к непосредственному взаимодействию с компонентами базисной реакции. Например, в качестве таких веществ могут быть антиметаболиты-репрессоры, ацалогичные замедлителям окисления [80]. Можно предположить также развитие определенной организации сложного центра катализа, которая препятствует непосредственному взаимодействию компонентов базисной реакции с неустойчивыми компонентами конституционной сферы, устанавливая определенные пути миграции компонентов базисной реакции и их промежуточных веществ в метаболизме сложного центра катализа. Возникновению такой организации должно способствовать физическое объединение всех компонентов конституционной .сферы, имеющих лишь кинетическую связь, в единую пространственно ограниченную ассоциацию, что может пониматься как структурирование кинетического континуума веществ, входящих в состав сложного центра катализа, и образование надструктуры (см. 38). Кроме того, возможно также развитие узкой специализации вспомогательных катализаторов отдельных стадий базисной реакции. Появление специфичности вспомогательных катализаторов не только по отношению к данному типу каталитических реакций, но и к виду реагирующего вещества должно быть равносильно устранению их реакционной способности относительно других веществ, в том числе и исходных компонентов базисной реакции, что в конечном счете препятствует их превращению. Возможно также изменение условий внутренней среды (например, pH) в таком направлении, которое препятствует превращению неустойчивых компонентов. Причем установление оптимальной величины pH в кинетической сфере сложной каталитической системы может быть весьма эффективным средством стабилизации неустойчивых веществ . [c.214]

Основное применение газожидкостное трехфааное псевдоожижение нашло при осуществлении каталитических реакций, где наряду с газообразными и жидким компонентами участвует твердый катализатор. Процесс, рассматриваемый в данной главе, важен для химической технологии. Он может быть использован при гидрировании жидких фракций нефти или непредельных жиров, при синтезах типа Фишера—Тропша (синтез углеводородов из окиси углерода и водорода), а также в ряде других процессов. Обзор таких процессов и способов их промышленного осущестеления опубликован Остер-гардом 1. [c.657]

Отметим, что исследование кинетики сложных каталитических реакций чаще всего может дать основания лишь для неоднозначных соображений о ее механизме, но, не будучи связано с более детальными физическими и физико-химическими исследованиями, не может выявить характера элементарных стадий процесса. С другой стороны, знание кинетики реакций, какой бы механизм ни лежал в их основе, является необходимой предпосылкой всех расчетов промышленных процессов. Для расчетных целей безразлично, ootBOT TByeT ли форма кинетических уравнений детальному механизму каталитического процесса. Зависимость скорости реакций от концентраций реагентов и температуры часто представляют (в некоторой ограниченной области) выражениями типа (П.6) — (П.8) с эмпирическими коэффициентами при этом в формулу (II.8) должны также входить концентрации веществ, тормозящих реакцию, с отрицательными порядками a . Для приближенного формального описания кинетики реакций в широком интервале изменения значений переменных более пригодны уравнения лангмюровского типа. [c.96]

Из других уравнений необходимо указать на уравнение, выведенное Фростом для реакций типа аА ЪВ сС, при проведении которых определяющим этапом является реакция на поверхности катализатора. Уравнение Фроста аналогично уравнению, полученному Хоугеном и Уотсоном для такого же случая, и хорошо согласуется с опытными данными для каталитических реакций крекинга. [c.219]

Синтез этилбензола на цеолитсодержащих катализаторах. Катализаторами алкилирования могут служить декатионированные цеолиты и цеолиты, содержащие металлы I группы. Для повышения активности в цеолиты вводят палладий н другие металлы. Каталитическая активность цеолитов зависит от их кислотности, которая определяется соотношением SiOj/AljOa. Наиболее активными являются цеолиты типа М и Y, нанменее активными — цеолиты типа X. Активность цеолитов возрастает с увеличением степени обмена и валентности катиона, однако цеолиты с трехвалентными катионами менее стабильны, чем с двухвалентными. Активность цеолитов зависит также от величины ионного радиуса катионов. Так, для реакции пропилирования бензола установлен ряд активности BaY < SrY < aY< [c.105]

Возможен, однако, и другой тип активации. В этом случае число активных молекул возрастает не за счет сдвига равновесггя а а, а путем такого изменения направления реакции, при котором она может протекать на более низком энергетическом уровне. Каталитические, и в частности ферментативные, процессы протекают с повышенной скоростью именно потому, что они требуют меньшей энергии активации. Это достигается тем, что реакции проходят через новые промежуточные этапы, каждый из которых в отдельности требует преодоления меньшего энергетического барьера иллюстрировать это можно средними значениями Е (в кал г-мол) для различных процессов [c.32]

Метод молекулярного на .,.аивания позволяет изменять поверхностные свойства активных твердых веществ за счет синтеза на поверхности новых функциональных групп, обладающих другой химической активностью. Активность твердых веществ проявляется в различных химических реакциях, в том числе кг1т . л п ических. В качестве стандартной каталитической реакции лля определения активности образцов обычно используют модсльп )1е реакции, отражающие протекание целой группы процессов на катализаторах определенного типа. [c.212]

При рассмотрении различных методов и процессов, при иомогци которых бензино-лигроиноваЯ фракция превращается в высокооктановый продукт, целесообразно начать с отдельных реакций, ведущих к такому облагораживанию. При разработке процессов каталитического риформинга в качестве основного показателя всегда принималось соотношение между выходом и октановым числом получаемого продукта. Другими словами, каждая реакция рассматривается с точки зрения ее участия в общем повышении октанового числа получаемого продукта. Кроме того, необходимо учитывать, что процессу подвергают исходное сырье самых разнообразных видов, различающиеся по содержанию углеводородов разных типов. Следовательно, процесс каталитического риформинга должен быть весьма гибким и обеспечивать протекание многочисленных реакций, а не одной единственной реакции. [c.204]

СаА > КА. Селективность процесса оказалась невысокой. Так, для наиболее активной Zr-формы цеолита А конверсия изопентана составила 29i4% при селективности по изопрену 5,7% и по изопентенам 19,7%. Эти показатели дпя К- и Са-форм цеолита составили соответственно 14 2,25 3,4 и 18,5 2,41 10,2. Хотя активность и селективность катионных форм цеолита А в окислительном дегидрировании изопентана оказались неоптимальными, сам факт проявления каталитической активности в зтой реакции щелочными и щелочноземельными формами цеолита А представлял большой интерес. К сожалению, в данном процессе не были изучены каталитические свойства катионных форм цеолитов других типов. [c.109]

В предыдущих главах были рассмотрены каталитические свойства катионных форм цеолитов в реакциях гидрирования, дегидрирования, окисления и окислительного дегидрирования углеводородов, т.е. в реакциях, относящихся к окислительно-восстановительному типу. Исследования, проведенные в лабораториях разных стран в последние 15—20 лет, показали, что не только цеолиты, но и киспотночюновные катализаторы других типов, например соединения щелочных, щелочноземельных и редкоземельных элементов, также проводят различные реакции гидрирования и дегидрирования, окисления и окислительного дегидрирования, т.е. реакции с участием водорода и кислорода. [c.117]

В трубчатых контактных аппаратах теплообмен происходит непрерывно и одновременно с каталитической реакцией. Катализ происходит при политермическом режиме тепловой эффект реакции частично компенсируется подводом или отводом теплоты. Аппараты с катализатором в трубах используются для эндотермических и экзотермических реакций. При проведении эндотермических реакций в межтрубное пространство аппарата подаются горячие топочные газы, омывающие трубы с катализатором. Иногда такие аппараты устроены по типу трубчатого теплообменника, заключенного в обмуровку, в трубках которого находится катализатор (рис, 109), а иногда, как пе ь, по окружности которой расположены трубки с катализатором, а в центре циркулируют топочные газы. Реагирующая газовая смесь проходит ка-тализаторные трубки противотоком теплоносителю, непрерывно нагреваясь до температуры реакции теплота отходящих топочных газов используется для подогрева реагентов и в котлах-утилизаторах. По такому принципу устроены контактные аппараты для дегидрирования бутана, каталитической конверсии метана (]-я стадия)и других процессов. При проведении экзотермических реакций в трубчатых аппаратах теплообмен производится между [c.242]