Гетерогенные катализаторы пористая структура

Не менее важна роль носителей гетерогенных катализаторов, особенно в случае дорогостоящих металлических катализаторов (Р1, Рё, N1, Со, Ад). Подбором носителя достигаются требуемые пористая структура, удельная поверхность, механическая прочность и термостойкость. В качестве носителей используют окиси алюминия, алюмосиликаты, окиси хрома или кремния, активированный уголь. [c.83]

В общ,ую процедуру принятия решений при оптимизации пористой структуры катализатора, рассмотренную в разд. 3.1, входит в качестве обязательного этапа составление математической модели гетерогенно-каталитического процесса на зерне катализатора и идентификация ее параметров. Эта модель должна отражать как геометрические характеристики структуры зерна, так и важнейшие особенности собственно физико-химических процессов, протекаюш,их в нем. Для наглядности представления последних удобно мысленно выделить фиксированную группу молекул исходных веществ, которая участвует в ряде последовательных физико-химических стадий суммарного контактного процесса на зерне катализатора 1) перенос исходных веществ из реакционной смеси к внешней поверхности частиц катализатора 2) перенос исходных веществ от внешней поверхности частиц катализатора к их внутренней поверхности 3) адсорбция исходных веществ на активных центрах катализатора 4) реакция между адсорбированными исходными веществами и перегруппировка адсорбционного слоя 5) десорбция продуктов реакции 6) перенос продуктов реакции от внутренней поверхности частиц катализатора к их внешней поверхности 7) перенос продуктов реакции от внешней поверхности катализатора в объем реакционной смеси. [c.149]

В химической промышленности наиболее широкое применение находит гетерогенный катализ. В этом случае катализатор представляет собой твердое вещество и реакции, следовательно, протекают на его поверхности. Из этого становится понятным чем больше поверхность катализатора, тем выше его активность. Вот почему твердые катализаторы должны иметь пористую структуру или в сильно раздробленном состоянии наноситься на пористый носитель, например на асбест. [c.121]

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]

Не все катализаторы имеют пористую структуру. Если реакция быстрая, то развивать внутреннюю поверхность не имеет смысла. Например, окисление аммиака протекает на платиновом катализаторе в виде проволоки, сплетенной в сетку. Для полного окисления достаточно нескольких слоев сетки. На непористом катализаторе реакция протекает на внешней поверхности, где взаимодействуют компоненты из обтекающего его газового потока. Реагенты должны проникнуть через пограничный слой к поверхности твердого тела - катализатора. Схема процесса такая же, как в системе газ - твердое (см. разд. 2.4.2, модель сжимающаяся сфера ), за одним исключением твердое тело не превращается в продукт реакции, не изменяется в процессе, исключается этап III. Достаточно воспользоваться описанием преврашения компонента только газовой фазы в гетерогенном процессе газ - твердое . [c.96]

Гетерогенные катализаторы сравнительно редко применяются в виде индивидуальных веществ и часто содержат различные добавки, получившие название модификаторов (промоторов). Модификаторы могут вызывать структурные, электронные и фазовые изменения на поверхности (в объеме) катализатора, а также влиять на прочностные и другие характеристики. С помощью модификаторов можно изменить активность, селективность (избирательность) и стабильность работы катализатора, а также улучшить механические и структурные свойства. Фазовые и структурные модификаторы стабилизируют соответственно активную фазу катализатора или пористую структуру его поверхности. [c.640]

Гетерогенные катализаторы воздействуют на реагенты своей поверхностью, которая может составлять некоторую долю общей поверхности твердого тела (носителя), например, в случае нанесенных катализаторов. Поэтому каталитическую активность твердого катализатора (активного компонента) оценивают величиной его поверхности, экспериментально определяя удельную поверхность - площадь поверхности катализатора, отнесенную к единице его массы. При получении катализаторов стремятся достигнуть не только высокой каталитической активности и селективности единицы поверхности катализатора, но и высокоразвитой поверхности. Высокую удельную поверхность обеспечивает пористая структура твердого тела. Стенки пор, уходящих от внешней по- [c.644]

Физическая адсорбция, хотя и не играет решающей роли в гетерогенном катализе, тем не менее она полезна как средство для исследования пористой структуры твердых тел. Она удобна для определения удельной поверхности, формы и размеров пор, наличия закрытых пор и других деталей геометрического строения пористых катализаторов и носителей, особенно в сочетании с электронной микроскопией и ртутной порометрией. [c.202]

Например, промышленный цинк-хромовый катализатор синтеза метанола имеет резко выраженную бидисперсную пористую структуру корпускулярного типа, для которой дифференциальная кривая распределения объема пор по размерам показана на рисунке. Поры I п II резко различаются по размеру и форме, образованы в результате различных процессов, разделены пространственно, и роль их при работе катализатора существенно разная. Очевидно, в данном случае целесообразно рассматривать два вида пор — крупные и тонкие, и границу между ними провести вблизи 100 А. В цинк-хромовом катализаторе могут быть микропоры. Выделение их в особую группу при анализе работы катализатора будет иметь смысл только в том случае, если протекание каталитического процесса в-микропорах имеет какие-то специфические особенности. На основании полученных данных по каталитической активности микропористого цинк-хромового катализатора можно утверждать, что микропоры участвуют в гетерогенном каталитическом процессе. Другое дело — при изучении по- [c.322]

Известно, что гетерогенные каталитические процессы включают стадии переноса реагирующих веществ к поверхности частиц катализатора, диффузию реагирующих веш,еств в порах катализатора и продуктов реакции в об- )атном направлении. Эффект каталитической роакции, выход полезного продукта и длительность службы катализатора зависят от скорости указанных стадий процесса, сопровождающих химическое превращение веществ [9, 101, а следовате.иьыо, от характера пористой структуры катализатора. [c.227]

Описание физико-химических явлений, составляющих гетерогенно-каталитический процесс в порах катализатора, опирается на рассмотренную классификацию геометрических моделей пористых сред, в частности на иерархичность их строения, в которой выделяются несколько уровней организации пористой структуры 1) молекулярная и субмолекулярная структура катализатора — плотность и характер расположения активных центров, дефектов кристаллической решетки, кристаллическое строение, состояние поверхности 2) поровая структура — форма нор, связность порового пространства, суммарная внутренняя поверхность, распределение пор по размерам 3) зерновой (гранулометрический) состав катализатора — текстура катализатора, форма частиц катализатора, распределение зерен по размерам и по объемам [c.139]

Влияние пористой структуры катализатора на технико-экономические показатели процесса, исследуемое с помощ,ью мате-д1атического моделирования, практически невозможно установить экспериментальным путем. Несмотря на недостатки существующих методов моделирования пористой структуры катализаторов и связанный с этим приближенный характер расчетных результатов, данные, полученные с помощью математического моделирования гетерогенно-каталитических реакций, могут оказать существенную помощь при планировании экспериментальных работ, связанных с созданием эффективных катализаторов [77]. [c.169]

Пористая структура катализаторов и процессы переноса в гетерогенном катализе IV Междунар. конгр. по катализу. Спмпоз. 111/Под ред. Г. С. Борескова. Новоспбпрск Наука, 1970. 266 с. [c.357]

Бесков B. ., Малиновская O.A. Устойчивость и чувствительность процессов на пористоы зерне катализатора. - В кн. Пористая структура катализаторов и процессы переноса в гетерогенном катализе. Новосибирск Наука, 1970. [c.304]

Решение методом молекулярного наслаивания задачи тонкой регулировки размеров пор сорбентов и возможность одновременного изменения химической природы поверхности путем нанесения, например, титанкислородных, фосфоркислородных и других слоев на силикагель показывает, что можно приступить к конструированию и синтезу оптимальных сорбентов для соответствующих веществ. Выше уже была отмечена перспективность метода молекулярного наслаивания в области гетерогенного катализа. И здесь идет речь о создании оптимальных катализаторов с регулировкой как по способу расположения активной компоненты в сложных катализаторах, так и по пористой структуре. [c.217]

Гетерогенные катализаторы сравнительно редко применяются в виде индивидуальных вешеств и часто содержат различные добавки, так называемые модификаторы. Цели их введения очень разнообразны повышение активности катализатора (промоторы), избирательности и стабильности работы, улучшение механических или структурных свойств. Фазовые и структурные модификаторы стабилизируют активную фазу твердого катализатора или пористую структуру его поверхности. Так, в медь-хромовых катализаторах идрированный окспд хрома препятствует восстановлению оксида меди (И) с превращением его в неактивную форму. Добавление уже 1 % А1гОз к железному катализатору увеличивает его площадь поверхности, препятствуя спеканию и закрытию пор и т. п. Некоторые модификаторы существенно повышают стабильность работы катализатора или сильно изменяют характер его каталитической ак- [c.441]

B. Грязнойа (Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова). Гетерогенный 1<атализ является важным источником информации о пористой структуре катализаторов. Нами совместно с Г. В. Цицишвили и сотр. было обнаружено, что даже из одних и тех же исходных веществ можно получить примерно одинаковые по составу, но сильно отличающиеся по активности катализаторы. Так, родиевые цеолиты типа Y со степенью обмена на ионы родия 22 и 25% после восстановления их водородом при 400° С имеют одинаковые удерживаемые объемы по бензолу, но резко различную каталитическую активность по гидрогенизации бензола. Поскольку экспериментальная энергия активации гидрогенизации бензола на этих катализаторах практически одинакова, можно считать, что природа их активных центров близка, а различие в активности этих образцов вызвано разным числом и различной доступностью активных центров из-за неодинакового распределения их в цеолите. [c.335]

Обычно в качестве катализаторов гидрирования применяют тонкоизмельченные (для увеличения поверхности) металлы платину, палладий, никель, родий, рутений Так как эти металлы нерастворимы в органических растворителях, катализ является гетерогенным Чаще всего используют катализатор Адамса (получают восстановлением оксида платины водородом т 1ашт паасепйг, то есть в момент появления) и никель Рэнея (получают действием на ни-кель-алюминиевый сплав едким натром, при взаимодействии которого с алюминием выделяется водород и образуется трехмерная пористая структура — скелетный катализатор, насыщенный водородом) Хотя никель Рэнея значительно менее активен по сравнению с платиной или палладием, его часто используют, особенно для гидрирования при низких давлениях, так как он дешевле [c.262]

Ф е й е ш П. и др.— IV Междунар. конгресс по катализу. Симпозиум Пористая структура катализаторов и роль процессов переноса в гетерогенном катализе. Препр. докл. Новосибирск, 1968 РЖХим, 969. 8Б1084. [c.268]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология