Катализ практическое применение

Предлагаемая книга представляет собой попытку сведения воедино основных проблем, лежащих в основе практического применения гетерогенно-каталитических реакций в химической промышленности. В связи с этим материал, рассматриваемый в книге, достаточно разнообразен и охватывает как вопросы научных основ подбора и производства катализатора, так и кинетику гетерогенно-каталитических реакций, расчеты контактных аппаратов, лабораторные методы исследования катализаторов и каталитических реакций. Все эти вопросы авторы старались рассматривать с точки зрения их практического использования на разных стадиях разработки промышленных каталитических процессов. На изложение материала не могли не отразиться личный опыт и личные научные интересы авторов, вследствие чего не все материалы и теоретические положения, затрагиваемые в книге, освещены с одинаковой полнотой. Естественно, что столь обширный материал, как основы технического катализа, не мог быть изложен без заметных упущений. Поэтому авторы будут весьма благодарны всем, кто поможет их устранить. [c.4]

Практическое применение адсорбции. Адсорбция находит разностороннее применение. Мы уже упоминали о том, что при гетерогенном катализе как в газовой среде, так и в растворах процесс адсорбции реагирующих веществ твердым катализатором обычно играет решающую роль. Широко применяются твердые адсорбенты также и в различных процессах очистки газов или растворов от нежелательных примесей или загрязнений Сюда относится, в частности, применение активированного угля для противогазов, введенное благодаря работам Н. Д. Зелинского, спасшего этим много тысяч человеческих жизней. Сюда же относятся и многие процессы очистки и осушки различных газов в производственных условиях и, наконец, процессы осветления и обесцвечивания растворов в производствах сахара, глюкозы, нефтепродуктов, некоторых фармацевтических препаратов и др. [c.376]

Возможность изменять скорость реакции в пшроких пределах (большей частью стремятся увеличить ее) является весьма ценной для любого практического применения реакции. Большая часть продукции, вырабатываемой химической промышленностью и смежными отраслями промышленности, получается с помощью гетерогенного (обычно газового) катализа. Гетерогенный катализ в жидкой фазе тоже находит применение (например, при гидрогенизации жиров), но значительно реже, чем газовый катализ. [c.495]

Трудно переоценить перспективы практического применения мето(дов азеотропной и экстрактивной ректификации в связи с бурным развитием хи(мии. Вероятно, эти (методы должны сыграть в технике разделения такую же роль, какую имеет катализ в области химического синтеза. [c.3]

И ряда других реакций, которые могут получить практическое применение, демонстрируя растущее значение металлокомплексного катализа в окислительных превращениях углеводородов. [c.455]

И. М. Кольтгоф, В. А. Стенгер. Объемный анализ. Госхимиздат, 1950, (т. I. 376 стр.) и 1952, (т. И, 444 стр.). В т. I рассматриваются теоретические основы объемного анализа. Изложена теория методов нейтрализации и соединения ионов, приведены кривые титрования для различных случаев метода нейтрализации. Отдельные главы содержат материал ио теории методов окисления-восстановления, теории индикаторов, по ошибкам титрования. Рассмотрены явления адсорбции и соосаждения, катализа и индукции, применение объемных методов в органическом анализе описаны теоретические положения, касающиеся применения физико-химических методов для определения точки эквивалентности. В т. 11 книги изложено практическое применение методов нейтрализации, осаждения и комплексообразования. В томе 111 (840 стр., 1961 г.) описано применение окислительно-восстановительных методов объемного анализа. [c.486]

Практическое применение адсорбции. Процессы адсорбции играют большую роль при гетерогенном катализе с твердым катализатором. С помощью адсорбции очищают газы и растворы от нежелательных примесей или загрязнений, например активированный [c.98]

Широкое применение в химической промышленности находит гетерогенный катализ. Большая часть продукции, вырабатываемой в настоящее время этой промышленностью, получается с помощью гетерогенного катализа. При гетерогенном катализе реакция протекает на поверхности катализатора. Отсюда следует, что активность катализатора зависит от величины и свойств его поверхности. Для того чтобы иметь большую ( развитую ) поверхность, катализатор должен обладать пористой структурой или находиться в сильно раздробленном (высокодисперсном) состоянии. При практическом применении катализатор обычно наносят на носитель, имеюш,ий пористую структуру (пемза, асбест и др.). [c.200]

Многочисленные практические применения адсорбции могут быть сведены к следующим группам очистка веществ от примесей извлечение и рекуперация веществ гетерогенный катализ фракционирование и анализ многокомпонентных систем (адсорбционная хроматография). [c.137]

Несмотря на обширное практическое применение гетерогенного катализа до настоящего времени нет единой теории его. Это связано со сложностью процесса. Наиболее распространенной является адсорбционная теория, согласно которой на поверхности катализатора происходит адсорбция, т. е. концентрирование реагирующего вещества на поверхности катализатора. Адсорбция является результатом взаимодействия неуравновешенных сил поверхностных частиц твердого катализатора с молекулами реагирующего вещества из газо- [c.36]

Термодинамика поверхностных явлений находит много практических применений она помогает понять такие явления, как понижение поверхностного натяжения за счет растворенных веществ, адсорбция на твердых телах, хроматография, существование коллоидов и гетерогенный катализ. [c.240]

В последние два десятилетия макроциклические соединения привлекают к себе пристальное внимание исследователей синтезируются и идентифицируются сотни новых макроциклов и их металлокомплексов, изучаются качественные особенности данного класса соединений. Повышенный интерес к этим веществам объясняется их необычными химическими свойствами. Макроциклические лиганды способны связывать разнообразные ионы металлов в комплексы, отличающиеся, как правило, высокой устойчивостью. В таких комплексах ионы металлов могут находиться в различных степенях окисления, включая крайне нестабильные. Многие макроциклические металлокомплексы обладают высокой каталитической активностью, а некоторые из них — необычными электрофизическими свойствами. В связи с этим макроциклические соединения (лиганды и металлокомплексы) находят широкое практическое применение в экстракции, разделении ионов металлов, межфазном катализе, электрохимии, катализе окислительно-восстановительных реакций, электронике, моделировании биохимических процессов и т. д. [c.5]

За последние 20 лет появилось более тысячи публикаций, посвященных кислородсодержащим макроциклическим соединениям. Макроциклические полиэфиры вызвали всеобщий интерес исследователей благодаря способности образовывать координационные соединения с катионами металлов в кристаллическом виде и в растворе. Спектр действия этих лигандов настолько широк, что вопреки принятому мнению о необходимости соответствия жесткости координирующихся частиц они вступают в реакции комплексообразования с представителями самых различных групп металлов — щелочных, щелочноземельных, -переходных, лантаноидов, актиноидов Известны также комплексные соединения краун-эфиров с некоторыми нейтральными молекулами — водой, бромом, органическими растворителями и основаниями, однако в данной книге комплексы такого типа не рассмотрены. Все аспекты возможного практического применения макроциклических полиэфиров — в экстракции, межфазном катализе, аналитической химии, в биологии и медицине, безусловно, связаны с их комплексообразующей способностью. [c.147]

Кислотное диспропорционирование формальдегида может иметь практическое применение как способ синтеза муравьиной кислоты, поскольку, в отличие от катализа щелочами, в данном-100 [c.100]

Преподаватели химии найдут в ней много интересных и поучительных примеров практического применения в промышленном катализе результатов фундаментальных исследований. [c.8]

В шестой главе дано приложение теории образования и движения пузырей к анализу одной из наиболее важных областей практического применения псевдоожиженного слоя — катализа в псевдоожиженных системах. [c.37]

Практическое применение коллоидальных катализаторов встретило затруднения, так как пригодными в качестве катализаторов являются лишь определенные типы коллоидных растворов металлов. Обычные методы приготовления дают разбавленные золи, которые в редких случаях пригодны для катализа. Металлический золь должен иметь достаточно высокую концентрацию, чтобы быть каталитически эффективным и обладать высокой степенью дисперсности. Кроме того, коллоиды, полученные обычными способами, чрезвычайно чувствительны к электролитам, в особенности к кислотам и основаниям. Поэтому коллоидальные катализаторы должны приготовляться с защитными коллоидами и защитное действие данного коллоида должно быть достаточным для предотвращения коагуляции в условиях катализа. С другой стороны, сам защитный коллоид не должен быть каталитическим ядом или действовать в качестве яда во время реакции. Иногда бывает необходимо высушить коллоидный раствор до геля, содержащего металл в состоянии высокой концентрации а такой гель должен растворяться в воде или смеси воды и спирта, давая коллоидные растворы различной концентрации. При применении гуммиарабика или желатины в качестве защитных коллоидов можно получить металлические золи в концентрированном виде, минуя получение обратимых гелей. [c.263]

Практического применения в катализе элементы подгруппы Сг в виде свободных металлов не имеют, и исследование их каталитических свойств обычно носит теоретический характер. Бик с сотрудниками [230] изучал механизм гидрирования этилена на различных металлических катализаторах и в связи с этим исследовал адсорбцию этилена и водорода. Авторами показано, что для гидрирования этилена при комнатной температуре и атмосферном давлении водород должен быть адсорбирован в виде атомов этилен до акта гидрирования не адсорбируется [50], а отрывает от поверхности два атома водорода. В момент отрыва водорода от поверхности [c.85]

Фундаментальные исследования различных твердых катализаторов не позволили выяснить принцип их активности. В настоящее время интерес к гетерогенному катализу объясняется главным образом его практическим применением. [c.145]

Каталитическая активность металлов в указанных процессах большей частью невысока. Так, при синтезе аммиака железо намного активнее хрома [468], молибдена, вольфрама [999, 1000] и урана [1000]. При рекомбинации атомов водорода молибден, вольфрам и хром уступают по активности кобальту, железу, никелю и танталу, хотя несколько превосходят марганец и медь [10]. Практического применения в катализе металлы подгруппы хрома не имеют, и исследование их каталитических свойств обычно носит теоретический характер. [c.577]

Монография завершается обзором областей практического применения активаторов и, в частности, рассмотрением таких проблем, как применение активаторов в промышленном катализе, возможность использования их при мягкой фиксации азота, проблемы биокатализа и проблема использования активаторов в аналитической химии микроконцентраций элементов, открываемых и определяемых по их каталитическому действию. [c.6]

Цеолиты представляют очень важные объекты для развития теоретических представлений о взаимодействии и практических применений в адсорбции и катализе. Они представляют собой также очень благоприятные объекты и для спектральных исследований. Основная задача при комплексном исследовании цеолитов как адсорбентов и катализаторов состоит в получении спектральных характеристик адсорбционного взаимодействия на образцах с известной кристаллической структурой, известным числом и по возможности известными местами фиксации обменных катионов и катионных вакансий при известных величинах заполнения каналов адсорбирующимися молекулами. [c.437]

Суммируя все сказанное, можно заключить, что определение химического состава поверхности и ее атомной структуры необходимо для понимания самых различных поверхностных свойств, которые сейчас находят важное практическое применение. Это те исходные данные, которые необходимы для развития науки о коррозии, гетерогенном катализе, адгезивах, а также для создания новых типов поверхностей с новыми электронными свойствами. [c.186]

Введение брома в реакцию позволило в сотни и более раз превзойти теоретическую предельную, скорость окисления углеводородов, определяемую реакционной способностью пероксидных радикалов в реакциях продолжения и обрыва цепи [45, 103], Наибольшее практическое применение в качестве таких катализаторов приобрели системы, содержащие соли кобальта, В свете современных представлений катализ реакций жидкофазного окисления алкилароматических углеводородов в присутствии кобальт-бромидного катализатора осуществляется через образование активных промежуточных комплексов, например монобромида кобальта, который представляет собой комплекс кобальта и бромистого водорода (Со2+- -ВгН) [9, 104] [c.39]

Примеры каталитического действия в растворах многочисленны, и многие из них находят практическое применение в аналитической химии, например окисление щавелевой кислоты перманганатом гсалия катализатором являются ионы Мп в присутствии Н 2804. Механизм гомогенного катализа может включать в себя как молекулярные, так и ионные промежуточные соединения. Снижение энергии активации вызывается умень-шеп11см энергии связи соседних атомов при взаимодействии с катализатором, что облегчает разрыв связей соседних атомов и их перегруппировку. [c.288]

Продукт гидрирования обладает меньшей сорбционной способностью и вытесняется с активных центров катализ-атора новой молекулой олефина или ароматического соединения. Таким же обра- зом гвдрируются альдегиды и кетоны до спиртов, нитрилы, амиды и азометины до аминов, нитро- и нитрозосоединения до аминов. Все эти процессы имеют очень широкое практическое применение. [c.295]

Большее практическое применение в синтезе пептидов иахо-дит использование ионов металлов в качестве электрофильпого реагента Е. Катализ лод действием иона серебра объясняют образованием комплекса из тиолового эфира, иона серебра и амина. [c.263]

Синтез высокомолекулярных полимеров и их исследование представляют собой второе крупное направленне в полимерной химии эпоксидов, развивающееся параллельно с олигомерным. Высокомолекулярные полиэпоксиды непосредственно проявляют тот собственно полимерный комплекс свойств, который может быть реализован олигомерным путем, и имеют самостоятельные области применения. Высокомолекулярные полиэпоксиды известны с середины. 50-х годов, когда успехи в координационном катализе позволили осуществить полимеризацию окпси этилена и окисп пропилена в длинноцепные полимеры (молекулярные массы 10 и более), тогда как предпринятые ранее такие попытки не дали результата. В дальнейшем эти полимеры были детально исследованы как типичные представители класса простых полиэфиров, а изучение процессов их образования позволило значительно расширить возможности полимерной химии и привело к синтезу новых полимеров, таких, как поли-2,3-эпоксибутан и ряд других. Практическое применение полимеров рассматриваемого типа непрерывно расширяется. [c.254]

Явление аутоокислення имеет большое значение как в биохи мни, так и в органической химии. В биохимических процессах кислород играет большую роль в поддержании жизни, причем его поглощение п утилизация живыми организмами происходит благодаря катализу энзимами. Принято считать, что ассимиляция жирных кислот протекает через промежуточное образование р-кетокислот и их декарбоксилирование. В связи с реакциями фотосинтеза в растительном мире, происходящими в присутствии хлорофилла, следует напомнить о ранее рассмотренных работах Шенка с применением фотосинсибилизаторов для катализа окисления органических соединений при относительно низких температурах. Давно известно, что хранение различных соединений в контакте с воздухом приводит к образованию нежелательных продуктов окисления в результате этих процессов из нефтяных углеводородов образуются продукты окисления и смолы, а пз эфиров ациклических и циклических — взрывчатые вещества. Аутоокисление, часто катализированное, нашло практическое применение в различных промышленных процессах, например, для получения терефталевой кислоты из ксилолов, малеиновой кислоты из бензола и кумилгидроперекиси из кумола в производстве фенола и ацетона. В будущем можно ожидать значительного увеличения числа таких процессов. [c.456]

Само название "трехфазный катализ" для системы, содержащей две жидкие фазы (органическую и водную) и твердый катализатор, предложено Регеном [ 52, 53]. Он использовал в качестве твердого катализатора четвертичную аммониевую соль, привитую к хлорметилированному полистиролу PS- H2-N Me2Bu- С1 . Значение трехфазного катализа велико, поскольку он удобен при регенерации и повторном использовании катализатора, при отделении продуктов реакции многообещающим является этот метод и для реакций в потоке. Преимущество метода состоит в том, что краун-соединения связаны ковалентными связями с поверхностью твердого носителя. К недостаткам следует отнести тот факт, что производные краун-соединений с функциональными группами обычно синтезируются сложным путем, так что для практического применения потребуется развивать экономичные методы введения в краун-соединения различных функциональных групп. [c.330]

Можно констатировать существование двух широких областей практического применения техники псевдоожижения Г) химические реакции и катализ и 2) физические и механические процессы, как, например, сушка твердых частиц [52]. Помимо каталитического крекинга, псевдоожиженный слой в химической технологии применяется для осуществления процесса Фи-шера-Тропша [33], обжига пиритов [114], восстановления и получения фторпроизводных урана [46], Это краткое перечисление далеко не исчерпывает всех областей применения и преследует лишь цели иллюстрации. Зенц и Отмер в своей монографии [133] описывают около двадцати примеров практического применения техники исевдоожижения, а всего их насчитывается более пятидесяти. [c.18]

Главная цель настоящей книги — заинтересовать данным кругом вопросов и привлечь к дальнейшему их исследованию читателей, работающих или приступающих к работе в области катализа. Автор постарался объединить вместе и обобщить результаты по энергетическому аспекту мультиплетной теории, разбросанные по журнальным статьям, и обрисовать тот вклад, который внесла и может внести эта сторона мультиплетной теории в построение будущей теории подбора катализаторов. В связи с такой постановкой задачи взгляды и результаты других авторов здесь сознательно мало затронуты, безусловно, не из-за недостатка уважения к ним. С дру- гой стороны, такая целенаправленность требовала также, чтобы и экспериментальные работы лабораторий автора в данном обзоре были освещены очень сжато и были приведены главным образом выводы из них. При этом, в согласии с поставленной задачей, в книге опущены вопросы практического применения, связанные с этими работами и относящиеся к синтезу мономеров и химизации сельского хозяйства, как имеющие самостоятельное значение. О них можно прочесть [c.4]

Обратимся теперь к примерам практического применения каталитических процессов. Применение гетерогенного катализа при синтезе аммиака, при получении из него азотной кислоты, при получении серной кислоты дало возможность поставить массовое производство дешевых аммиака, азотной и серной кислот и на их базе развить промышленность азотных и фосфорных удобрений, некоторых видов пластических масс, искусственной кожи, фотокинопленки и ряда других продуктов. [c.344]

Академик Г.К.Боресков еще около 10 пет тому назад на четвертом конгрессе по катализу дал высокую оценку ге-теролитическому катализу, получивщему широкое практическое применение в химической и нефтеперерабатывающей про-мьш1ленности. Он проанализировал многочисленные реакции кислотно-основного катализа, в котором молекулы реагирующих веществ связаны протолитическим взаимодействием с катализатором, а также действие льюисовских кислот и оснований 15]. [c.5]

Однако Дерик не сделал следующего принципиально важного шага — он не пытался использовать введенные им величины О и ф для количественной корреляции констант скоростей или равновесия других реакций. Эти параметры повисли в воздухе, не находя себе практического применения. Поэтому историю количественной теории органических реакций следует отсчитывать, начиная с 1924 г., когда Бренстедом и Педерсеном [3] было впервые осуществлено сопоставление констант скоростей и равновесия для различных реакций. Это было сделано в форме предложенного ими уравнения, отражающего зависимость между каталитическими константами кислот или оснований в случае различных реакций, подверженных общему кислотному или основному катализу, и константами кислотности или основности тех же кислот или оснований. Сама зависимость. [c.17]

Гомогенные катализаторы загрязняют как продукт, так и отходящие газы, и вызывают сильную коррозию аппаратуры, особенно ири высоких температурах. Процессы, проводимые на твердом катализа горе-в присутствии инициаторов, свободны от указанных недостатков [47] и, в связи с этим, могут найти значительно больгнее практическое применение. [c.19]

Изучение механизма катализа реакций образования полиуретанов позволило Ю. С. Липатову с сотр. установить связь между структурой катализатора и его активностью [164]. На основе исследования кинетики и свойств макромолекул на разных стадиях формирования полимерной сетки Т. Э. Липатовой создана теория структурного гелеобразования, нф базе которой установлены особенности химического поведения полиуретанов, нашедших широкое практическое применение (иолиуретановые-эмали, клеи, термопласты, материалы для хирургии и т. п.) [165]. [c.130]

Общим ИХ недостатком является необходимость в отмывке кислотного катализатора, вследствие чего образуется значительное количество токсичных сточных вод. Поэтому привлекли внимание и получили практическое применение гетерогенные катализаторы, особенно катионообменные смолы, которые отделяются от реакционной массы простым фильтрованием. С катионообменной смолой КУ-2 алкилирование фенолов изоолефинами происходит при 120—140 °С, но медленнее, чем при катализе серной кислотой. [c.246]