Каталитическая реакция оксида углерода

Каталитическая очистка газов основана на каталитических реакциях, в результате которых находящиеся в газе вредные примеси превращаются в другие соединения. Таким образом, в отличие от рассмотренных приемов каталитические методы заключаются не в извлечении токсичных примесей из газового потока, а в превращении их в соединения, присутствие которых допустимо в атмосфере, или в соединения, сравнительно легко удаляемые из газа. При этом требуются дополнительные стадии очистки— абсорбция жидкостями или твердыми адсорбентами. Для очистки газов применяется почти исключительно гетерогенный катализ на твердых катализаторах (см. ч. I, гл. VII). Наиболее распространен способ каталитического окисления токсичных органических примесей и оксида углерода при низких температурах, т. е. без подогрева очищаемого газа (кли воздуха). Каталитическая очистка от вредных оксидов и сернистых соединений производится также их гидрированием так, методом избирательного катализа гидрируют СО до СН4 и Н2О, оксиды азота — до N2 и Н2О и др. [c.237]

Каталитическое гидрирование. Этот метод применяют для удаления небольших количеств (порядка долей процента) диоксида и оксида углерода, кислорода (т. е, каталитических ядов), например, 0,2—0,4% оксида углерода. Метод основан из следующих реакциях [c.50]

В промышленности водород получают главным образом из природных и попутных газов, продуктов газификации топлива (водяного и паровоздушного газов) и коксового газа. В основе производства водо- юда лежат каталитические реакции взаимодействия с водяным паром конверсии) соответственно углеводородов (главным образом метана) л оксида (П) углерода, например [c.274]

Пространственно-временная самоорганизация гетерогенного каталитического процесса. Одновременное протекание химической реакции и диффузии может привести к образованию периодических по пространству стационарных состояний — диссипативных структур [84—89]. Покажем возможность образования неоднородных стационарных состояний (макрокластеров) на примере механизма реакции окисления оксида углерода на платиновом катализаторе. Математическую модель поверхностной каталитической реакции с учетом поверхностной диффузии будем строить, исходя из следующих предположений [83]. Будем считать, что диффузия адсорбированного вещества X происходит за счет его перескока на соседние свободные места Z. Схема расположения занятых мест X и свободных мест Z на поверхности катализатора показана на рис. 7.10 (для наглядности взят одномерный случай). Пусть X, г — степени покрытия X та X соответственно, ро — вероятность перескока молекул с занятого места на свободное (микроскопическая константа), е — характерный размер решетки. Тогда скорость изменения г] = Ах М степени покрытия X в сечении [c.306]

Каталитическое диспропорционирование оксида углерода протекает в соответствии с реакцией [c.460]

Для процесса конверсии оксида углерода с водяным паром на медьсодержащих окисных катализаторах было показано, что окисление катализатора водяным паром изменяет его активность, и приближение в процессе реакции к стационарному содержанию кислорода в катализаторе протекает много медленнее каталитической реакции [9]. [c.11]

Рассмотрим каталитическую реакцию оксида азота с оксидом углерода на серебре. Ей соответствуют по [39] детальный механизм (11.23) и кинетическое уравнение (11.24). Легко показать, что [c.107]

Результаты первых опытов по каталитическому гидрированию оксида углерода показали, что в продуктах реакции (особенно в водном слое) наряду с углеводородами присутствуют, различные кислородсодержащие соединения. [c.122]

Первый полиэтилен в промышленном масштабе был получен немногим более 50 лет назад. В 1983 г. был отмечен золотой юбилей промышленного производства этого простого, но очень ценного полимера, без существования которого трудно представить многие современные технические достижения. Несмотря на кажущуюся простоту полимера, организации первого промышленного производства предшествовала большая работа ученых. Еще в прошлом веке проводились исследования по синтезу полимера из простейшего непредельного углеводорода -этилена. Русскому химику Г. Г. Густавсону в 1884 г. удалось осуществить полимеризацию этилена при каталитическом воздействии хлорида и бромида алюминия при температуре 100 °С. При зтом впервые были получены жидкие маслообразные низкомолекулярные полимеры этилена. Аналогичные низкомолекулярные полимеры получали позднее по реакции Орлова при каталитическом гидрировании оксида углерода и в ряде других реакций. [c.7]

При каталитическом взаимодействии оксида углерода (II) с водородом образование кислородсодержащих соединений является побочной нежелательной реакцией. Однако возможность варьирования составом продукта синтеза путем изменения технологических параметров процесса, в частности применения других катализаторов, послужило основой разработки способа получения из синтез-газа метанола. В основе производства метанола лежат реакции, протекающие по уравнениям [c.244]

Актуальность темы. Современные дизельные топлива (ДТ) получают из смеси прямогонных дизельных фракций и гидроочищенных компонентов. В ряде случаев в смесевое топливо вовлекаются газойли каталитического крекинга и гидрокрекинга. В условиях хранения и эксплуатации при действии растворенного кислорода в топливе накапливаются низкомолекулярные продукты (гидропероксиды, спирты, карбоновые кислоты и др.), вступающие в реакции уплотнения (этерификации, конденсации, полимеризации) с образованием высокомолекулярных соединений, часть которых медленно коагулирует в нерастворимые соединения, вызывая осадко- и смолообразование. Осадки загрязняют топливные фильтры и отрицательно влияют на работу топливных насосов высокого давления. При работе двигателя смолы отлагаются на горячей поверхности распылителей форсунок и впускных клапанов, что приводит к неравномерной подаче топлива и, вследствие этого, к увеличению дымности и токсичности отработавших газов. При работе с закоксованными форсунками содержание углеводородов в отработавших газах увеличивается в 2 раза, оксида углерода - на 30%, твердых частиц - в 1,5 раза. [c.3]

Карбонилирование (оксосинтез) заключается в каталитическом присоединении оксида углерода (II) к различным органическим соединениям алкенам, алкинам, спиртам и т. д. (В. Реппе). Синтетические возможности этой реакции весьма широки и приводят к получению спиртов, альдегидов, кетонов, кислот, их производных и других веществ. Реакция карбонилирования катализируется протонными (фосфорная), апротонными (фторид бора (И1), хлорид алюминия) кислотами и карбонилами металлов (тетракарбонил никеля). [c.160]

Мягкие кислоты связывают мягкие основания за счет ковалентных связей, жесткие кислоты связывают жесткие основания за счет ионной связи с образованием устойчивых соединений. Это обстоятельство используется в практических целях. В частности, она объясняет, почему алюминий встречается в природе в виде оксида, гидроксида и силикатов, кальций —в виде карбоната медь, ртуть — в виде сульфидов. Металлы переходных элементов VIH группы периодической системы, как мягкие кислоты, катализируют реакции, в которых принимают участие умеренно мягкие основания (оксид углерода). Другие более мягкие основания (соединения мышьяка и фосфора) служёт каталитическими ядами, так как они образуют более прочные соединения с этими металлами и блокируют их активные центры. Этим же объясняется ядовитость СО для человека. СО образует с Ре (II) гемоглобина крови более устойчивое соединение, чем кислород. Аналогичную роль играют ионы тяжелых металлов (РЬ +, Hg + и др.), которые, взаимодействуя с SH-группами физиологически важных соединений, выключают их функцию. [c.287]

В работе [90] на примере гидрирования циклопропана исследована удельная каталитическая активность ряда нанесенных и ненанесенных металлических катализаторов и определена активная поверхность металла. В качестве катализаторов использовали Ni, Со, Мо, Rh, Pt и Pd, нанесенные на А Оа, кизельгур и активированный уголь, а также Pt- и Pd-черни. Активность и поверхность катализаторов определяли методом импульсного отравления поверхностных активных центров оксидом углерода. Установлено, что наиболее активными и селективными являются Ni-катализаторы, восстановленные при 360 °С. Показано, что в присутствии Ni, Со, Мо и Rh проходит как гидрогенолиз циклопропана, так и его гидрокрекинг на Pt и Pd крекинг не протекает. По общей активности исследованные катализаторы располагаются в ряд Rh > Ni > Pd > Pt > Мо > Со, по активности в реакции гидрокрекинга получен иной ряд Ni > Со > Мо > Rh > Pt, Pd. Эти результаты показывают, что примененный метод с использованием гидрогенолиза циклопропана в качестве модельной реакции дает возможность быстро и достаточно точно определять удельную активность металлсодержащих катализаторов и поверхность металла. Полученные результаты хорошо согласуются с данными, найденными классическими методами. [c.104]

Гетерогенно-каталитические процессы протекают через ряд последовательных стадий. Например, в реакции конверсии оксида углерода (П) [c.644]

Из различных технологических схем производства синтез-газа или водорода наиболее распространенной стала каталитическая парокислородная конверсия с добавлением оксида углерода (IV), который вводится в процесс для смещения равновесия реакции (д) и повышения выхода оксида углерода (II). Для этой цели используется оксид углерода (IV), выделяющийся из раствора этаноламина в регенераторе абсорбента. [c.221]

Внедрение цеолитсодержащих катализаторов выявило необходимость применения для крекинга прямоточных реакторов с восходящим потоком (лифт-реакторов) с малым временем контакта катализатора и сырья, специальных приемов регенерации, обеспечивающих снижение содержания остаточного кокса на катализаторе до 0,05% (масс.) и окисление оксида углерода в диоксид. Схема реакторного блока одной из современных установок каталитического крекинга, предназначенного для максимального использования активности и селективности цеолитсодержащих катализаторов, приведена на рис. 1.1. Совершенствование аппаратурного оформления процесса, выбор необходимых условий реакции и регенерации при дальнейшем улучшении качества цеолитсодержащих катализаторов позволили дополнительно увеличить выработку бензина на 6—12% (масс.). [c.8]

Гомогенно-каталитические реакции в газовой фазе протекают по цепному механизму. Закончите уравнения элементарных стадий процесса окисления оксида углерода (II) [c.158]

Однако из-за намечающегося в большинстве развитых стран дефицита бензола и неиспользуемых мощностей производства толуола перед химиками-органиками встала задача использования толуола в качестве исходного сырья для производства фенола и бензола. В результате проведения ряда больших научно-исследовательских работ были намечены пути, реализованные в настоящее время в некоторых странах. Один из них основан на каталитической реакции, позволяющей получить из толуола бензол и метан. Другой путь — окисление толуола до бензойной кислоты с последующим ее превращением в фенол и оксид углерода (IV) (см. 16.2.1) [c.341]

Важнейшей проблемой топливного элемента явилась кинетика электродных процессов. Только большая скорость реакций окисления и восстановления позволяет получить довольно высокий коэффициент использования топлива. Для этого потребовались электроды с сильно развитой поверхностью, обладающие каталитическим действием. В качестве топлива в действующих установках используют водород, оксид углерода, водяной и генераторный газы и др. Окислитель — кислород воздуха или чистый кислород. [c.274]

Эти закономерности справедливы для всех простых обратимых экзотермических газовых реакций, в частности для промышленных каталитических процессов гидрирования, окисления, гидратации и др. Кривые рис. 98 и 99 типичны для реакций синтеза аммиака, каталитического окисления 502, конверсии оксида углерода, окисления этилена в оксид этилена, синтеза углеводородов гидрированием СО и многих других процессов. [c.230]

Катализаторы подвергают промотированию — вводят промотор (активатор) в состав катализатора или подмешивают его к катализаторной массе. Промотор — это добавка в небольших количествах вещества, которое само по себе может быть каталитически неактивным в отношении данной реакции, но сильно повышает активность и селективность катализатора или улучшает какие-либо его свойства. Например, промотирование катализаторов каталитического крекинга позволяет осуществлять при регенерации, во-первых, окисление оксида углерода в диоксид, во-вторых, улавливание оксидов серы из дымовых газов регенерации и последующее их восстановление в сероводород в зоне крекинга и вывод сероводорода на этапе разделения продуктов реакции. [c.70]

Для ускорения электрохимических реакций и уменьшения влияния каталитических ядов (СО, соединений серы и др.) на электроды повышают температуру ТЭ до 800-1300 К. В этих ТЭ используют расплавленные или твердые электролиты. Наряду с окислением водорода, термодинамика которого рассмотрена в 2.2, в высокотемпературных ТЭ могут быть окислены оксид углерода СО и метан СН4, поэтому целесообразно рассмотреть термодинамику этих реакций. [c.83]

Однако ряд преимуществ проточного метода (простота конструктивного оформления, непрерывность работы, возможность проверки катализатора в условиях, близких к производственным) обеспечили ему широкое применение при изучении каталитических реакций окисления оксида углерода [213], оксида серы (IV) [c.236]

К методам неселективного каталитического восстановления оксидов серы относятся методы с использованием в качестве газа-восстановителя оксида углерода. При этом протекают следующие реакции [c.131]

Метан в настоящее время чаще всего выделяют из природного газа. Метановые фракции получают также при низкотемпературном разделении газов пиролиза и крекинга нефтепродуктов, продувочных газов синтеза аммиака. Метан получают либо каталитическим гидрированием оксида углерода, либо из метилиодида, метилбромида по реакции Гриньяра через магнийиодметил или соответственно магнийбромметил. Дополнительная очистка метана может быть проведена низкотемпературной ректификацией с использованием жидкого азота в качестве хладоагента, а также низкотемпературной адсорбцией. Наиболее чистый метан содержит (мол. %) основного вещества — 99,9995, примесей азота — 210 кислорода —0,5-10 водорода — 0,110 СОг — 1-10 мол. %. [c.912]

Углубление понимания реакций, происходящих на поверхности раздела жидкость — твердое тело во время адсорбции, должно привести к разработке методов приготовлёиия высокодисперсных никеля, кобальта, железа, меди, серебра, золота и рутения. Такие улучшенные методы дадут существенный импульс в изготовлении полиметаллических кластеров. Данная работа может быть применена для синтеза на основе оксида углерода и водорода и процессов общей очистки и переработки жидких продуктов гидрогенизации каменного угля. Метод закрепления металлоорганических комплексов может найти применение в двух областях синтезы на основе оксида углерода и водорода (особенно метанирование и синтез метанола) и, возможно, каталитическая конверсия оксида углерода. Эта надежда базируется на предположении, что будут синтезированы металлоорганические комплексы, активные в реакции оксида углерода с водородом, и что такие комплексы будут стойкими к сернистым соединениям. [c.60]

С целью повышения выхода -масляного альдегида фирмой Рур — Хемн (ФРГ) разработан процесс каталитического крекинга изомасляпого альдегида с образованием компонентов исходного сырья (смеси пропилена, оксида углерода и водорода), пригодного для использования в реакции гидроформилиро-вання. [c.163]

Каталитический крекинг на всех установках протекает при следующем режиме температура в зоне реакции от 475 до 540 °С, избыточное давление 0,07—0,21 МПа, продолжительность контакта сырья с катализатором 5—10 с, кратность циркуляции катализатора 5—10 кг/кг сырья (на некоторых установках возможно до 30 кг/кг), количество рециркулята от 15 до 30% (масс.). В регенераторе температура поддерживается в пределах 650—700 °С (при полном дожиге СО в СОг — до 760°С), избыточное давление 0,05—0,1 МПа (для новых установок 0,24 МПа). Введение высокотемпературной регенерации с полным дожигои оксида углерода в диоксид позволяет снизить содержание остаточного кокса на катализаторе до 0,02 % (масс.) и иметь отношение СОг/СО в дымовых газах более 10. В то же время при регенерации на обычных цеолитсодержащнх катализаторах содержание остаточного кокса находится в пределах 0,2—0,4 % (масс.). Регенерацией с частичным дожигом оксида углерода достигается остаточное содержание кокса 0,1—0,2% (масс.) и с полным дожигом СО — от 0,02 до 0,08% (масс.). [c.239]

Увеличение активности катализатора часто наблюдается и при добавлении к катализатору веществ, которые сами по себе являются неактивными. Подобные веихества называются промоторами или активаторами. Так, каталитическая активность никелевого катализатора по отношению к реакции взаимодействия оксида углерода с водородом с образованием метана повышается в сотни раз при добавлении небольших количеств церия, а каталитическая активность 205 по отношеинго к окислению 50о также повышается во много раз при добавлении небольших количеств щелочи или сульфатов щелочных металлов, В настоящее время смешанные и [c.159]

В качестве катализаторов химических процессов часто используют мелко раздробленные -металлы (платнну, палладий, никель и др.). Атомы этлх металлов — мягкие кислоты, поэтому они катализируют реакции, в которых принимают участие умеренно мягкие основания, например оксид углерода. Другие более мягкие основания — соединения мышьяка и фосфора — являются каталитическими ядами, поскольку они образуют бол(ве прочные соединения с этими элементами и блокируют активные центры на металлах-катализаторах. [c.246]

Молекулярность реакции представляет собой молекулярно-кинетическую характеристику системы, а понятие о порядке реакции следует из формально-кинетического описания. Для простых гомогенных реакций, протекаюших в одну стадию, эти два понятия совпадают, т. е. мономолекулярная реакция соответствует реакции первого порядка, бимолекулярная — реакции второго порядка, три-молекулярная — реакции третьего порядка. Для сложных реакций, протекающих в несколько стадий, формальное представление о порядке не связано с истинной молекулярностью реакций. Поэтому при формально-кинетическом описании таких процессов встречаются реакции дробного, нулевого и даже отрицательного порядка по одному из компонентов. Например, каталитическое разложение аммиака на поверхности вольфрама описывается уравнением и = А (реакция нулевого порядка, скорость которой не зависит от концентрации реагентов), разложение фосфина на стекле протекает в соответствии с уравнением и = йСрн (реакция первого порядка), стибин на твердой сурьме диссоциирует со скоростью ii = /e sbH, (реакция дробного порядка). Окисление оксида углерода, протекающее по уравнению 2С0-Ь02->2С02 на платиновом катализаторе, подчиняется зависимости v = k( o2/ o), т. е. эта реакция имеет порядок [c.216]

Отсылая читателя к монографиям по катализу, ограничимся здесь одним примером. Каталитическая реакция между оксидом углерода и водородом, приводящая к получению углеводорода и многих органических соединений (синтез Фишера— Тропша), играет огромную, ни с чем несравнимую роль для промышленности ряда стран, не имеющих собственной нефти. Исходная смесь газов СО + Нг, получаемая путем подземной газификации, угля, приводится в контакт с высокодисперсным адсорбентом, обычно кизельгуром или силикагелем, на который нанесена смесь металлов и их оксидов, практически Со— Т102—M.gO, для достижения высокой каталитической активности . Реакция протекает по следующей схеме [c.144]

Наличие активных центров на поверхнрсти катализатора подтверждается высокой чувствительностью катализатора к действию каталитических ядов. Каталитическими ядами называются вещества, которые, присутствуя в реагирующей смеси в очень малых количествах, снижают или полностью подавляют активность катализатора. Например, активность никелевого катализатора, применяемого при гидрировании жидких масел для получения твердого жира, резко снижается, если в водороде присутствует незначительная примесь оксида углерода. Такое действие очень малых количеств каталитического яда объясняется тем, что его молекулы покрывают не всю поверхность катализатора, а оседают (адсорбируются) только на активных центрах, блокируют их и выводят из участия в реакции. Так как активные центры занимают небольшую часть поверхности, то для их отравления достаточно немного молекул каталитического яда. [c.108]

Цеолиты являются хорошими катионообменниками, что дает возможность вводить в их состав катионы самых различных металлов, в том числе и переходных, обладающих, как известно, высокой каталитической активностью в реакциях окислительно-восстановительного типа. Это направление катализа на цеолитах, а именно применение цеолитов, содержащих ионы и атомы переходных металлов, в качестве катализаторов окислительно-восстановительных реакций, начало развиваться в конце б0-х - начале 70-х годов. Рогинский и соавт. [22] первыми показали, чго цеолиты, содержащие ионы меди, хрома, железа, кобальта, марганца или никеля, проявляют высокую активность в окислении водорода,оксида углерода, этилена и аммиака. В последующие годы зто направление катализа на цеолитах интенсивно развивалось как у нас в стране, так и за рубежом, в результате чего были достигнуты определенные успехи. Однако следует отметить, что окислите-льно-восстановительные реакции, в отличие от реакций кислотночкновного типа, на цеолитных катализаторах исследованы в меньшей степени. Следствием этого, по-видимому, является отсутствие внедренных в промьпилен-ность цеолитных катализаторов для данного типа процессов. Поэтому не все возможности здесь еще исчерпаны и исследования в данной области являются актуальными и перспективными. [c.6]

Все реакции протекают с участием катализатора, и здесь записаны только основные стехиометрические уравнения. Технологические подсистемы включают очистку природного газа от серосодержащих соединений, которые являются каталитическими ядами, и очистку азотоводородной смеси от оксидов углерода. Функциональная схема [c.397]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология