Эксперименты с одним катализатором

В этих уравнениях должен быть подобран для обеспечения соответствия расчета и эксперимента один кинетический параметр к. Для промышленных условий Уо = 0,128 10 г/мин, = 0,625 г/см , а = 0,4 г, кокса/г катализатора, Тг = = 0,0012 г/см , = = 0,42, 5 = 6,7-10 см отметим, что [c.163]

Сильно отличается постановка задач для случая качественных факторов. Выше мы предполагали, что факторы — это величины, имеющие определенные численные значения, для которых имеют смысл такие понятия, как больше, меньше, промежуточное значение и т. д. Но на интересующие нас объекты могут действовать и такие факторы, которым не удается присвоить физически ясную количественную меру. Примером может служить такой важный фактор, влияющий на ход химической реакции, как вид катализатора. Можно сказать, что в одном случае этот фактор примет значение платина, в другом — никель, в третьем — железо, но у нас нет никаких серьезных оснований считать одно из этих значений наибольшим, другое — наименьшим, а третье — промежуточным. После исследования можно будет сказать, что один катализатор более активен, чем другой, но тогда количественная мера относится уже не к фактору, а к отклику активность— это результат эксперимента, а не значение фактора. [c.97]

Таким образом, на примере вышеописанного эксперимента, можно сделать вывод, что изучение вопросов агрегатного состояния сырья при внсоких температурах с оценкой степени проникновения компонентов сырья в поры реальных катализаторов и использованием метода ГПХ — один из надежных методов выявления механизма диффузии тяжелого сырья в поры катализатора. На основе таких экспериментов, очевидно, можно проводить отбор пористых носителей для создания эффективных катализаторов. Зная распределение компонентов сырья по их размерам и распределение общего объема пор катализатора по диаметрам этих пор,можно прогнозировать степень проникновения сырья в поровую структуру катализатора. [c.39]

Одновременность протекания изомеризации и s-дегидроциклизации алканов, а также совпадение отношения 2-метилпентан 3-метилпентан позволило сделать заключение, что в условиях эксперимента изомерные гексаны образовывались путем s-дегидроциклизации и последующего гидрогенолиза пятичленного цикла. Такой путь изомеризации представляется достаточно реальным и в присутствии других Pt-катализаторов и рассматривается как один из двух главных путей изомеризации алканов на металлах [64, 82]. Обнаружено [ИЗ] также, что разные каталитические функции Pt-катали-затора без носителя, описанные ранее, зависят от наличия водорода в газовой фазе. [c.223]

Описываемое явление имеет существенное практическое значение, особенно в настоящее время, когда все большую роль играют процессы, протекающие при высоких давлениях. С ним связан вынос паров веществ (соли, 5102), содержащихся в воде паросиловых установок, и последующее их выделение (в результате понижения давления) на лопатках турбин, чем вызывается их эрозия и, как следствие, падение к. п. д. Растворимость паров воды в воздухе следует учитывать при проектировании вентиляционного и отопительного оборудования. Растворимость ртути в сжатых газах необходимо иметь в виду для внесения соответствующих поправок в эксперименты, проводимые со ртутью в качестве запирающей жидкости при высоких давлениях и температурах. Укажем еще на один пример — возможность отравления катализаторов (в частности, в колоннах синтеза аммиака) в результате попадания в них масла из поршневых компрессоров за счет повышения летучести (давления) его паров в условиях низкой температуры и сверхвысоких давлений (речь идет не о механическом уносе масла, с которым легко бороться ). [c.133]

Теоретический анализ модели показывает, что при значительном увеличении количества введенного промотора один из механизмов защитного действия промоторов, состоящий в создании стерических затруднений для непосредственного контакта металлических частиц, перестает действовать. В этом случае защитное действие промотора ограничивается одним эффектом разбавления и размер частиц металла определяется кинетикой их роста. Для этих условий на основе модели можно получить выражение, из которого следует, что металлическая поверхность катализатора остается неизменной при увеличении количества введенного промотора. Этот вывод подтверждается экспериментом (рис. 8). [c.99]

Шерер [61 отмечает, что восстановление (2) в (3) не так просто, как кажется . Другие исследователи повторили эту реакцию с удовлетворительными результатами, но один из авторов утверждает, что ингредиенты следует смешивать в определенном порядке субстрат, катализатор, этанол, триэтиламин. В более поздней работе Шерер [71 описывает подробности эксперимента и отмечает, что большое значение имеет чистота (2) и что обычно (всегда ) он добавлял амин в последнюю очередь и восстановление всегда проходило удачно. [c.152]

Задача 7-5. Один моль смеси пропена с водородом, имеющей плотность по водороду 15, нагрели в замкнутом сосуде с платиновым катализатором при 320 °С, при этом давление в сосуде уменьшилось на 25%. 1) Рассчитайте выход реакции в % от теоретического. 2) На сколько процентов уменьшится давление в сосуде, если для проведения эксперимента в тех же условиях использовать 1 моль смеси тех же газов, имеющей плотность по водороду 16 [c.80]

Один из важнейших признаков, по которым производится классификация кинетических методов исследования, — математическая характеристика величин, получаемых в результате эксперимента. Если при проведении опыта непосредственно определяется скорость реакции, метод называется дифференциальным, если же определяется количество вещества, прореагировавшего за какой-то период времени или на каком-то участке реактора, то метод называется интегральным (поскольку полученные величины являются интегралом от скорости реакции по времени или длине слоя катализатора). [c.344]

При разработке промышленных катализаторов, где, как указывалось, важно даже незначительное повышение рабочих показателей, составы, полученные после машинного прогнозирования, следует уточнить. Для этой цели можно использовать метод корреляционных уравнений, где коррелирующим параметром может служить один из наиболее влиятельных признаков, выявленных на стадии машинного распознавания. Можно также воспользоваться для многокомпонентных катализаторов методом факторного планирования экспериментов, широко освещенным в литературе [2—4]. В последнем случае план выбирается на основе вариации содержания всех компонентов катализатора. Для получения данных об оптимальном составе катализатора, очевидно, требуется применять квадратичные планы. [c.131]

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]

Дисперсность нанесенного катализатора является одной из наиболее важных его характеристик, необходимой для определения величины удельной поверхности металла и его истинной электрокаталитической активности. Для нахождения удельной поверхности осадка благородного металла на углеродном носителе используются три основные метода хемосорбционный, рентгенографический (электронно-графический) и электрохимический. В хемосорбционном методе измеряют адсорбцию водорода [25] или СО [26]. При этом предполагается, что в условиях эксперимента на одном поверхностном атоме платины адсор- бируется один атом водорода, а на носителе адсорбция не имеет места. В ряде случаев эти допущения выполняются [27]. Однако на изолированных атомах платины адсорбируются два [c.175]

Здесь мы сталкиваемся с вполне реальной дилеммой. Если в ход поиска ограничиться одним экспериментом на каждое качественное условие — нанример, одним испытанием в присутствии каждого растворителя, или каждого катализатора, или каждого окислителя, — мы подвергнем себя очень большому риску пройти мимо того, что ищем. Эта дилемма реальна потому, что само возникновение реакции или степень ее интенсивности могут во многом зависеть от других факторов, таких, как температура, давление, скорость перемешивания и т. д. и т. п. Если эксперимент осуществляется, скажем, с каким-то конкретным растворителем всего лишь один раз и при этом выбрана слишком низкая температура, при которой реакция не идет, то останется незамеченным положительное действие, которое этот растворитель мог бы оказать при более высоких температурах. [c.176]

В настоящее время при рассмотрении сложных технологических проблем разработка отдельных узлов технологической схемы осуществляется различными специализированными коллективами (коллективами групп, лабораторий, отделов). Это объясняется сложностью вопроса, необходимостью привлечения специалистов высокой квалификации, глубоко знающих данную специальность и владеющих методами и техникой экспериментов в данной области, и значительным сокращением сроков выполнения работы. При этом один специализированный коллектив занимается подбором катализатора и определением параметров контактного процесса, другой разрабатывает метод разделения продуктов кон- [c.10]

В реакциях псевдопервого порядка один из реагенте находится в большом избытке. В таких случаях скорость процесса не зависит от концентрации избыточного реагента (поскольку изменение этой концентрации относительно мало) и можно измерять зависимость скорости от концентрации только второго реагента. Отсюда следует, что при фиксированной концентрации катализатора реакция второго порядка протекает практически по закону реакций первого порядка. Такой метод эксперимента дает хорошие результаты в том случае, когда в формировании или стабилизации катализатора принимают участие слабосвязанные молекулы избыточного компонента. [c.26]

Было изучено также влияние предварительного облучения алюмосиликатного катализатора протонами с энергией 1,5 Мэе (ток пучка 20 мка) в течение 1 ч под вакуумом при температуре жидкого азота. При облучении протонами катализатор помещался в кювету в один слой. Измерение активности катализатора проводили в реакции крекинга кумола нри 400° С. Результаты экспериментов [c.165]

Идентификация модели (2.6.2), (2.6.3) проведена В. И. Елохиным для различных катализаторов и разных условий проведения реакции. Получено несколько наборов кинетических параметров с одинаковой точностью описывающих эксперимент. Здесь мы используем лишь один набор таких параметров. Обшая проблема неединственности решения обратной кинетической задачи обсуждается в [123, 180, 371, 372]. [c.167]

Сопоставляя следствия теории с экспериментом, приходится предположить, что кинетические уравнения взаимодействия газа с частицами катализатора, полученные путем изучения реакции в лаборатории, в определенных условиях обладают свойством универсальности и остаются справедливыми для самых различных условий, реализующихся в каталитических реакторах. Цель настоящей работы состоит в том, чтобы проанализировать это предположение, обсудить трудности его обоснования и наметить один из путей преодоления возникающих трудностей. [c.163]

На примерах разложения перекиси водорода, гидрирования аллилового спирта и циклогексена изучена активность разбавленных слоев платино(палла-дий)-рениевых (рутениевых, родиевых, осмиевых, иридиевых) адсорбционных катализаторов. Показано, что рост активности и специфика каталитического действия систем определяются электронным строением атомов активных компонентов и микроэлектроникой образующихся поверхностных атомных структур. Приведенные данные эксперимента — один из примеров интересного в гетерогенном катализе явления атомной активации при образовании пбверхноет-ных комплексов. [c.458]

Чтобы выяснить, в каких пределах колеблются хсараметры очистки, мы провели несколько серий экспериментов на пяти образцах дистиллятов термического риформинга, отличающихся один от другого величиной йодного числа целевой фракции с концом кипения 150 °С. Во всех опытах катализатором служила природная и активированная глина № 1. Скорость подачи сырья составляла 0,5 и 1,0 ч . Время работы катализатора колебалось от [c.102]

В узкий цилиндр, наполненный водным раствором 4-(2,4-динитрофенил азо)феноксида натрия, ниже верхнего уровня жидкости вводили по каплям раствор бромида четвертичного аммония в дихлорметане [12]. В воде этот индикатор имеет красный цвет, соответствующий его анионной форме, а в дихлорметане — голубой, характерный для его ионной пары с Q+. При падении капли в цилиндре она становится голубой, что указывает на обмен анионами. Если бы одновременно в водную фазу экстрагировался и Q+, то он не смог бы вернуть- ся обратно в покинутую им быстро падающую каплю. В другом эксперименте использовали й-образную трубку, содержащую две независимые органические фазы, разделенные водным раствором неорганической соли [13]. Применяемые катализаторы сильно различались по липофильности — от очень липофильных, которые на 100% находились в органической фазе, до таких, которые частично растворялись в водном слое. В одну из органических фаз прибавляли н-октилметансульфо-нат, а в другую — один из катализаторов. [c.53]

Первая количественная корреляция данных но уносу была предложена более 20 лет назад Питсбургским Горным Бюро (США). Эксперимент применительно к синтезу искусственных жидких топлив (процесс Фишера — Тропша) проводили с различными катализаторами (но существу, с окисью железа). Кроме того, проводили опыты с песком и рядом его смесей с катализатором. Диаметр экспериментального аппарата был равен 33,5 мм, псевдоожижение производили воздухом. Ввиду сложности проблемы исследовали только искусственные бинарные смеси, содержащие один крупный и другой мелкий компонент, причем весовое содержание последнего в исходной смеси составляло -20%. [c.559]

Все элементы критерия оптимальности зависят от хишгаеского состава катализатора . Методами, изложенными в главе IV, ия чисто эмпирическим поиском удается наметить один или несколько вариантов состава химически активного катализатора. Однако для экономически обоснованного выбора катализатора следует уточнить зависимость критерия оптимизации от состава катализатора для выбранных вариантов. Такую зависимость можно выявить дополнительной постановкой специально спланированных направленных экспериментов и выразить величины G, г]), tp g, iper и другие как функции состава катализатора, например в виде пОлиноШв. Либо, что менее строго, но требует меньше времени, произвести расчет критерия для ряда вариантов состава катализатора. В первом случае оптимизацию по критерию можно провести методами математического программирования, а во втором просчетом и сравнением значения критерия оптимизации при различных вариантах. При этом, конечно, исследования должны проводиться с максимальным исключением влияния диффузионных факторов на результаты. Тогда оптимизацию структуры и формы катализатора можно проводить для данного состава как второй этап решения общей задачи оптимизации катализатора. [c.189]

Скорость реакции определяется первыми двумя стадиями. В соответствии с этим механизмом, одна молекула изоцианата ирн-соединяется к группе С = 0, а другая — к группе = N. Дока- 1ательства этого заключаются в том, что эксперименты с использованием меченого кислорода 0 показали, что каждая получающаяся молекула СОг содержит один атом кислорода из изоцианата и один — из фосфоленоксида [581] именно это и предсказывается приведенным механизмом. В реакции оказались эффективными также некоторые другие катализаторы [582]. [c.419]

Отсюда видно, что скорость по прежнему пропорциональна концентрации катализатора Возможные предельные случаи те перь всегда отвечают реакции первого порядка, один раз по веществу А, другой раз по веществу В если /г Сд<йзСв. то v = k y если кзсв< к СА, то v =ki t K Если бы мы предположили что в ходе данной реакции образу ются иные промежуточные вещества то смогли бы получить другие выражения скорости и иные возможные значения порядка реакции зависящие, кроме того от наличия равновесия этих веществ с исходными веществами Сопоставление подобных результатов с данными эксперимента по определению порядка реакции при различных концентрациях реагирующих веществ позволяет установить наиболее вероятную природу промежуточ ных веществ Более обоснованное заключение может быть полу чено путем привлечения дополнительных методов исследования [c.345]

Исследование проводили на лабораторной проточной установке в присутствии катализатора АП-56. Были синтезированы углеводороды циклогексан 1-6-С , метилциклопентан Ьб-С . метил-циклогексаны, 1-С и 7-С н-октан-4,5-С 2-метилгептан и 3-ме-тилгептан. Специальными экспериментами было доказано отсутствие изотопного эффекта в выбранных условиях, а также побочных реакций изомеризации, идущих со сжатием—расширением цикла. Первую серию опытов провели на смесях метилциклонентан-цик-логексан, один из компонентов которых метили радиоактивным углеродом С(табл. 1). [c.117]

Большинство экспериментов, проводимых в лабораторных условиях, осуществляется на стеклянной аппаратуре. Стекло сочетает в себе такие преимущества, как прозрачность, стойкость но отношению к большинству химических соединений и способность принимать самую различную форму. Однако размеры стеклянного оборудования можно увеличивать только до весьма ограниченного предела, обусловленного его сравнительной непрочностью ввиду этого использование стекла допустимо лишь нри создании некоторых аппаратов, таких, как ректификационные колонны и конденсаторы, форма и назначение которых допускают увеличение объема без непропорционального повышения нагрузки. Естьи еще один фактор, ограничивающий применение стекла в крупном промышленном масштабе, — его малая теплопроводность. Тем не менее опасность коррозии часто заставляет прибегать к использованию аппаратов, футерованных стеклянной плиткой либо эдшлировапных, несмотря на налагаемые этим ограничения. Необходимость изготовлять промышленную аппаратуру не из стекла вынуждает зшитывать возможность корродирующего действия химических веществ, участвующих в процессе, на оборудование и обратного воздействия материалов, из которых изготовлено это оборудование, на реагенты и катализаторы. [c.202]

Получил распространение и метод газового титрования водорода с кислородом. В этом методе, например, платиновый катализатор обрабатывают кислородом, в результате чего вся поверхность платины покрывается хемосорбированными кислородом (предполагается, что на каждом поверхностном атоме платины адсорбируется один атом кислорода). Затем катализатор приводят в контакт с водородом, который окисляется хе-мосорбированным кислородом. В окислении участвует только кислород, находящийся на поверхности. Образующаяся вода десорбируется с поверхности платины. Как показали эксперименты, общее поглощение водорода оказывается в три раза больщим, чем в методе обычной хемосорбции водорода, вследствие чего метод газового титрования оказывается более чувствительным. Если даже какая-то часть кислорода окажется хе-мосорбированной на поверхности носителя, она не реагирует с водородом и не искажает общие результаты определения. [c.31]

Дено и Линкольн [56] также указали, что в учебниках часто появляется большое количество ошибок, касающихся бромирования циклопропана. Например, обычно приводится один продукт реакции — 1,3-дибромпропан — и не указывается катализатор, хотя для аналогичной реакции брОмирования в ароматическом ряду, как правило, в качестве катализатора используется РеВгз. В конкурирующем эксперименте с бензолом и циклопропаном в реакции бромирования, катализируемой РеВгз, при —12 °С и с ограниченным количеством брома образуется только бромбензол и бромистый пропил (из НВг и циклопропана) и не образуется дибром-пропана. Отсюда можно сделать вывод, что циклопропан гораздо менее активен по отношению к Вг+, чем бензол, и что кислота Льюиса как катализатор более необходима для бромирования циклопропана, чем для бромирования бензола. Вслед за этой работой были более подробно обсуждены [57] ошибки, обнаруженные в учебниках, касающиеся реакций галогенирования циклопропана. [c.383]

Газожидкостные реакции. В принципе подходы к исследованию систем газ — жидкость и многофазных жидкостных систем не отличаются один от другого. Если имеется фазовая диаграмма состояний и обеспечено энергичное перемешивание, то с известным приближением кинетические исследования можно проводить в описанной выше аппаратуре, что обычно и делается. Однако даже учет фазового состояния не дает возможности избежать ошибок в кинетических исследованиях. Причина этого состоит в том, что реакционной средой в любой газожидкостной реакции является жидкость, т. е. на поверхности катализатора реакция происходит между жидкостью и расстворенным в ней газом. Из-за поверхностного натяжения жидкость заполняет поры пористых катализаторов или покрывает поверхность монолитных, поэтому, когда частица катализатора попадает в газовый пузырь, доступ реагентов к ней прекращается. Следовательно, в зависимости от гидродинамической обстановки в системе газ — жидкость может измениться среднее фактическое время взаимодействия катализатора с реагентами. Поэтому для выяснения истинной кинетической картины реакций, протекающих в системах газ — жидкость, эксперимент надо вести с раствором газообразного реагента в жидкости, замеряя концентрацию реагирующего газа в растворе. [c.199]

Так как в общем случае реакция симметрична, схемы XI и XIII представляют собой один и тот же механизм катализа для реакции в двух направлениях. В данной реакции механизм XIII маловероятен, так как основность свободного амина достаточна, чтобы промежуточный продукт протонировался без помощи катализатора при тех значениях pH, при которых проводились эксперименты. Образования самого неустойчивого промежуточного продукта — сопряженной кислоты оксима — можно избежать при катализе по механизму ХН. Однако высказывалось предполоя епие, что влияние строения реагентов па скорость реакции свидетельствует в пользу дшханизма, в котором скорость определяется атакой гидроксиламина [18]. [c.377]

С другой стороны, образец В на силикагеле после восстановления имеет почти ту же величину поверхности металлической фазы, что и образец А, но удельная константа скорости реакции на нем почти на три порядка меньше. Спектр, полученный для этого образца на различных стадиях окисления и восстановления, очень похож на спектры, приведенные на рисунке, для образца, нанесенного на окись алюминия. Квадрупольное расщепление дублета в центре больше для образца В, но внутреннее магнитное поле восстановленного железа одно и то же для обоих образцов в пределах ошибки эксперимента. Ни один из параметров мессбауэровского спектра не указывает на модифицирование металлической фазы носителем. Это говорит о том, что более высокая активность катализатора, нанесенного на окись алюминия, является результатомсамостоятельного действия окиси алюминия, а не следствием модифицирования железа на поверхности носителя. [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология