Эффективность диффузии селективности катализатора

Основные технологические характеристики промышленных катализаторов активность (интенсивность) и селективность, стабильность и регенерируемость, гранулометрический состав, плотность и механическая прочность. Наиболее важные физико-химические свойства — пористость, кислотность (основность), дифференциальная поверхность, эффективные коэффициенты диффузии и теплопроводности. [c.89]

Показано влияние диффузионного переноса веществ внутри пор катализатора различной пористой структуры на селективность и скорость гидрирования окиси углерода в спирты. При протекании процесса гидрирования в кинетическом и внешнедиффузионном режимах пористая структура 2п—Сг образцов катализатора, промотированного К2СО3, не влияет на селективность образования отдельных спиртов от С1 до С5 и процесса синтеза в целом. Когда скорость процесса лимитируется транспортом веществ внутри пор образцов катализаторов, коэффициент селективности по метанолу изменяется пропорционально отношению эффективных коэффициентов диффузии для макро- и переходных пор к микропорам в степени 0,5, а селективность по другим спиртам изменяется антибатно изменениям селективности по метанолу. Найдена зависимость селективности процесса по каждому спирту от С1 до С4 от степени использования внутренней поверхности катализатора. [c.137]

Методом диафрагм выч1ислены также эффективные коэффициенты диффузии этилена и двуокиси углерода через пористую серебряную диафрагму (диаметр пор 4-10 см). При 0°С получено =0,0135 см /с, Дсоа =0,0150 см /с. Онисление этилена на пористом серебряном катализаторе протекает в широком интервале температур во внутренней переходной области (190—250°С). Селективность окисления этилена в центре зер1на катализатора и на его поверхности в интервале 190—250 °С одинакюва. [c.211]

Соотношения размеров поры и молекул, участвующих в каталитическом процессе (исходных веществ и в том числе нейтральных примесей и каталитических ядов, промежуточных комплексов и продуктов реакций), определяют структурную возможность осуществления данного набора каталитических реакций в порах данного размера. Перекрывание электрических полей противоположных стенок норы или изменение строения электрического поля катализатора вследствие искривления его поверхности в микропорах может существенно повлиять на величину адсорбции и энергию активации каталитических реакций. Изменение расположения и взаимного влияния активных центров на сильно искривленной поверхности катализатора изменяет его активность, селективность и стойкость к отравлению, вызывает новые побочные реакции. При этом тонкие поры, сопоставимые с размерами молекул реагирующих веществ, инертных примесей или продуктов реакций, могут уже в самом начале процесса оказаться полностью исключенными из участия в нем в результате геометрического несоответствия размеров молекул и пор. Это происходит в результате чрезвычайно сильной адсорбции веществ, которые, прочно фиксируясь в порах катализатора, будут экранировать их, играя роль порового яда . В таких случаях целесообразно говорить об эффективной микропористости катализатора. Для пор надмолекулярных размеров возможно также интенсивное взаимодействие электронных полей молекул и стенок пор, изменяющее скорости диффузии веществ в порах [53]. [c.140]

Цеолиты, используемые в составе катализаторов, придают им высокую активность и селективность, способствуют повышению стабильности, особенно в условиях высокотемпературного воздействия пара и воздуха при регенерации, придают необходимые размеры входным окнам во внутренние полости, что способствует более эффективному использованию всей пористой активной поверхности катализатора. При производстве цеолитсодержащих катализаторов таким требованиям отвечают цеолиты типа X и . Матрица, в качестве которой применяют синтетический аморфный алюмосиликат, природные глины с низкой пористостью и смесь синтетического аморфного алюмосиликата с глиной (полу-синтетическая матрица), выполняет в цеолитсодержащих катализаторах ряд важных функций, а именно обеспечивает стабилизирующее воздействие и оптимальный предел активности, так как цеолиты в чистом виде из-за их чрезмерной активности не могут использоваться на современных установках создает оптимальную вторичную пористую структуру, необходимую для диффузии реагирующей смеси сырья к активному цеолитному центру и вывода продуктов реакции в газовую фазу в циклах крекинга и регенерации. Кроме того, в цикле регенерации матрица забирает часть тепла от цеолитного компонента, тем самым не допуская излишнего воздействия на него температуры. Наконец от матрицы зависит обеспечение заданной формы самого катализатора и его механические прочностные свойства. [c.33]

Активный компонент (АК) должен быть распределен таким образом, чтобы свести до минимума сопротивления, возникающие при диффузии реагентов внутрь гранулы и продуктов реакции на ее поверхность. При возникновении диффузионных осложнений различия в константах равновесия реакций взаимодействия ацетиленовых н олефиновых углеводородов с Ь Р(1т перестают играть существенную роль, что приводит к снижению селективности процесса. Оптимальными катализаторами в этом случае являются контакты с поверхностным корочковым распределением активного компонента [41]. Применение короч-ковых катализаторов позволяет более эффективно использовать дорогостоящий палладий, так как в катализаторах этого типа поверхностная концентрация АК существенно выше, чем у контактов с равномерным распределением АК (при одинаковом общем содержании Р(1). Это обстоятельство, как правило, позволяет существенно снизить расход палладия в корочковых катализаторах по сравнению с контактами обычного типа. [c.46]

Весьма вероятно, что при осуществлении в промышленном масштабе гидрогенизации и многих других реакций возникают многообразные и часто не распознанные диффузионные эффекты. Это может быть одной из главных причин, приводящих к различию результатов, получаемых в лабораторных и промышленных установках. Внутри-диффузионные ограничения могут играть важную роль даже при работе с очень мелкозернистым катализатором. Иначе говоря, коэффициент эффективности может быть значительно ниже единицы, что приведет к существенному ухудшению селективности. Пример такой ситуации, относящийся также к гидрогенизации жиров, приводит Коэнен [75]. Гидрирование проводилось над никелевыми катализаторами на носителе с размерами частиц 6—7 мкм. Катализатор со средним радиусом пор 2,7-10 м (27 А) дал значительно худшие результаты по сравнению с образцами, имевшими радиусы пор 3,4-10" и 6,6-10" м (34 и 66 А). Исходя из сферической формы молекулы, Коэнен определил диаметр молекулы триглицерида равным 1,5-10 м (15 А), что несколько выше половины среднего диаметра поры. Очевидно, что в рассмотренном примере определяющую роль играет скорость диффузии в порах, подобно тому как это происходит в молекулярных ситах. [c.121]

В отличие от этого коэффициент эффективности простой необратимой реакции в изотермических условиях не зависит от характера последующих превращений. Исключение составляют случаи, когда продукты реакции могут оказывать влияние на коэффициент диффузии вещества А или каким-либо путем изменять истинную активность катализатора. Как и для других изотермических систем, селективность здесь постоянна вплоть до режимов с очень сильными диффузионными ограничениями (фь, 2>3). Хатчингс и Карберри [157] приводят результаты расчета температурных градиентов для селек- [c.212]

Эффективный размер пор морденита можно регулировать путем частичного обмена катиона. Катализатор Н-М саи по себе обладает незначительной селективностью как в отношении образования 1,2,4-ТМБ при диспропорционировании ксилола, так и в отношении превращения н-октана при крекинге изомеров октана. Кагализатор Н-М, подвергнутый частичному обмену на катион, имеющий соответствующий ионный радиус, обдадает высокой селективностью в обеих реакциях. Это обусловлено тем, чю при диспропорционировании ксилола затруднена диффузия из пор образующегося в них 1,3,5-ТМБ, а при крекинге изомеров октана затруднена диффузия в поры 2,2,4-триметилпентана. Однако при внсокой температуре имеют место сильные тепловые колебания катионов и кислородных атомов, окружающих входное окно главного канала, а также высокая подвижность молекул углеводородов. [c.316]