Поверхность твердых катализаторов

Примером гетерогенной реакции может служить любая из реакций, идущих на поверхности твердого катализатора (гетерогенная каталитическая реакция). [c.37]

Однако имеется много данных, опровергающих эти простейшие представления. Так, например, самые эффективные адсорбенты не всегда являются и наиболее эффективными катализаторами. Кроме того, каталитическое действие весьма специфично, т. е. определенные реакции катализируются только соответствующими катализаторами. Очевидно, требуется не только сближение реагирующих молекул. Согласно данным современной науки, адсорбция рассматривается как условие, необходимое, но не достаточное для протекания реакции на поверхности твердых катализаторов. [c.204]

Рассмотрим реакцию А В на поверхности твердого катализатора. Молекула вещества А должна адсорбироваться на подходящем участке поверхности катализатора, после чего она может превратиться в молекулу вещества В. Этот процесс состоит из следующих стадий (рис. У1.2). [c.122]

Физическая адсорбция не обладает значительной специфичностью. Благодаря этой особенности она используется для измерения удельной поверхности твердых катализаторов и твердых тел. В противоположность этому, хемосорбция, вследствие своей химической природы, очень специфична. [c.86]

Реакции прямой конверсии могут осуществляться как в жид-кой фазе, так и на поверхности твердых катализаторов. [c.190]

Реакции такого типа протекают на поверхности твердого катализатора при гетерогенном газовом катализе. Пусть концентрация г-го компонента на поверхности катализатора во время реакции равна Спов (индекс г при с опускается). При переносе компонента возникает разность концентраций — Спов ( г — концентрация в свободном газовом пространстве), связанная со скоростью реакции следующей зависимостью [c.213]

Диффузия молекул к поверхности и от поверхности твердого катализатора обычно происходит быстро в газах и медленно в жидкостях. Поэтому для последних суммарная скорость реакции сильно зависит от размеров пор и доступности катализатора. При этом может оказаться, что реакция лимитируется диффузией (т. е. стадиями 1 и 5). Для газов этот случай является редким. На время ограничимся рассмотрением таких каталитических процессов, скорости которых определяются стадиями 2, 3 и 4. Предложены две модели строения сорбированного слоя реагентов па поверхности. Одна из них исходит из того, что сорбированный слой слабо связан с поверхностью и относительно свободно может мигрировать с одного места поверхности к другому. В предельном случае подвижный слои может быть представлен как двухмерный газ, сорбированный на поверхности. Наряду с этой моделью существует и модель сильной связи поверхностного слоя согласно такой модели, можно считать, что каждая сорбированная молекула образует химическую связь с некоторым атомом на поверхности катализатора. В таком локализованном слое миграция реагирующих веществ может медленно проходить либо за счет диффузии на иоверхности, либо за счет испарения и повторной адсорбции. Эти относительно медленные процессы могут лимитировать скорость реакции. [c.536]

В случае диффузии газов к поверхности твердого катализатора через ламинарную пленку газа вышеуказанное уравнение при технических расчетах приводится обычно к следующему виду [c.234]

Измерение поверхности твердых катализаторов. [c.416]

Е р м а к о в а А., 3 и г а н ш и н Г. К., Теор. основы хим. технол., 4, 286 (1970). Влияние процессов массопереноса на скорость гетерогенной газо-жидкостной реакции, протекающей на поверхности твердого катализатора (применительно к процессам гидрирования, окисления и др.). [c.270]

Реагент 1 подается в аппарат с дисперсной транспортной фазой (газовой), абсорбируется жидкой транспортной фазой, переносится к поверхности твердого катализатора, адсорбируется этой поверхностью, диффундирует в глубь пор катализатора и вступает во взаимодействие с реагентом 2, который в большом избытке пО дается с жидкой транспортной фазой. Распределение концентрации реагента 1 в любом фиксированном сечении реактора имеет вид, изображенный на рис. 1.1. [c.19]

Гомогенная реакция в одной и более фазах Гетерогенная реакция на границе раздела двух фаз Гомогенная реакция с удалением продукта (например, экстракция жидкости жидкостью, стр. 157) Реакция на поверхности твердого катализатора (стр. 171) Массопередача с химической реакцией(например, химическая абсорбция газа, стр. 160) Реакции в слое псевдо-ожиженного твердого тела (например, сжигание углерода, стр. 181) [c.153]

Карбоний-ионные реакции всегда протекают или в жидкой фазе или на поверхности твердого катализатора, и тепловые эффекты реакций отличаются от приведенных нами в результате сольватации ионов (при жидкофазных реакциях) и адсорбции (при реакциях на твердой поверхности). Тепловые эффекты газофазных реакций [c.170]

НА ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ [c.219]

Реакции газофазного окисления в подавляющем большинстве случаев протекают на поверхности твердых катализаторов. Практически все летучие органические вещества образуют с кислородом (воздухом) взрывоопасные смеси. Поэтому независимо от оптимального длг данной реакции соотношения сырье/кислород [c.174]

Система впрыскивания сырья оказывает решающее влияние на выходы продуктов установок каталитического крекинга. В идеале реакции крекинга должны протекать в паровой фазе на поверхности твердого катализатора. Быстрое и равномерное смешение сырья и катализатора обеспечивает более полное испарение нефтепродуктов и лучший их контакт с катализатором на протяжении короткого времени их пребывания в лифт-реакторе. [c.650]

В химической промышленности наиболее распространены гетерогенные каталитические процессы, в которых границей раздела фаз является поверхность твердого катализатора, находящегося в контакте с газообразной или жидкой фазой. [c.128]

Пористость катализатора характеризует его удельную поверхность и, следовательно, влияет на поверхность контакта катализатора с реагентами. Для каталитических процессов большое значение имеет доступность поверхности твердого катализатора для реагирующих веществ, так как чем больше поверхность контакта, тем выше скорость превращения их в целевые продукты в единицу времени на том же катализаторе. [c.131]

Механизм гетерогенного катализа в принципе не отличается от гомогенного катализа. Атомы или группы атомов на поверхности твердого катализатора образуют с реагирующими веществами активные комплексы или неустойчивые промежуточные соединения. Благодаря этому снижается энергия активации и реакция ускоряется в том же направлении или в другом термодинамически возможном направлении. Нужно учитывать также изменение энтропии активации активного комплекса с участием катализатора., [c.425]

При втором варианте (например, на поверхности твердых катализаторов) энергия взаимодействия между молекулами реаген- [c.121]

Другими словами, при значительных искривлениях поверхности ССЕ, независимо от агрегатного состояния ядра, в слое протекают ироцессы, аналогичные происходящим на поверхности твердых катализаторов. Но каталитический эффект ослабляется по мере перехода от твердых поверхностей к жидким и далее к газам. Этот эффект на поверхности пузырьков близок нулю. Наличие значительных адсорбционно-сольватных слоев может [c.82]

Обидим для каталитических процессов на поверхности твердых катализаторов является нагрев сырья (бензиновых, дизельных, вакуумных дистиллятов, мазутов) до соответствующих температур ири определенном давлении, контакт с поверхностью катализатора (обычно в реакторах), разделение продуктов реакции и регенерация катализатора (в регенераторах). При нагреве нефтяного сырья в змеевиках печи формируется ССЕ различной степени полидисперсности и продолжительности жизни. Под продолжительностью жизни ССЕ понимается период от начала возникновения ССЕ в исходной фазе до ее разрушения с формированием новой фазы. Продолжительность жизни зависит от природы и размера ядра (г) и толщины и природы адсорбционно-сольватного слоя (/г) ССЕ, от внешних воздействий на систему и может изменяться в широких пределах. Продолжительность жизни при фазовом переходе наименьшая для бензиновых фракций и увеличивается ио мере перехода к сырью с высокими значениями си.т межмолекулярного взаимодействия (наиример, к мазуту). [c.202]

Химическая реакция, протекающая на границе раздела фаз, называется гетерогенной (например, любая из реакций, идущих на поверхности твердого катализатора). [c.515]

Ю" - сек с учетом распределения Больцмана [21]. В целом время между последовательными неупругими соударениями для приведения в возбужденное состояние атома водорода и молекулы водорода ниже времени возбужденного состояния атомов (10 сек). Поэтому возбуждение атома и молекулы водорода может происходить путем суммирования энергий колебательных и вращательных квантов неупругих соударений с поверхностью твердых катализаторов, глобул жидких катализаторов, ферментов. [c.36]

В заключение отметим, что, так как в гетерогенно-каталитическом процессе участвует лишь поверхность твердого катализатора, для более интенсивного использования последнего в технологии стремятся увеличить площадь его поверхности. Это может быть достигнуто двумя способами измельчением катализатора или нанесением его тонким слоем на тело, обладающее сильно разви- [c.174]

При гетерогенном катализе происходит адсорбция реагирующих веществ, находящихся в газообразной или жидкой фазе, на поверхности твердого катализатора. При этом происходит увеличение их концентрации на поверхности по сравнению с объемной фазой. Если исходить из закона действия масс, это приведет к увеличению скорости взаимодействия. Можно ли сделать вывод, что причиной увеличения скорости реакции в гетерогенном катализе является только увеличение концентрации реагирующих веществ на поверхности катализатора [c.59]

Наиболее простое объяснение образования активных центров на поверхности твердых катализаторов заключается в наличии неровностей иа их поверхности. Так, на снимках, полученных с помощью электронного микроскопа, видно, что даже хороню отполированная блестящая поверхность меди или серебра имеет зубцы и выступы порядка 10- —10 м. Нетрудно догадаться, что атомы твердого вещества, расположенные в углублениях, энергетически более уравновешены по сравнению с атомами, находящимися на выступах шероховатой поверхности катализатора. На этих атомах, имеющих свободное силовое поле, в первую очередь происходит адсорбция реагирующих молекул. [c.164]

Этот способ получения серной кислоты основан на гетерогенном катализе, при котором реакция между газообразными (или жидкими) веществами протекает на поверхности твердого катализатора. [c.76]

Всякая гетерогенная каталитическая реакция начинается с адсорбции молекул исходных веществ на поверхности твердого катализатора. Гетерогенный процесс можно разбить на три стадии 1) движение реагирующих веществ к поверхности катализатора (диффузия) 2) реакция на поверхности катализатора и 3) десорбция продуктов реакции с освобождением поверхности катализатора. Скорость каталитического процесса может определяться одной из них. [c.32]

Для гетерогенного катализа, протекающего на поверхности твердых катализаторов, имеют значение все формы г1дсорбции, однако решающая роль в гетерогенном катализе принадлежит хемосорбции все гетерогенные каталитические процессы начинаются с хемосорбции и заканчиваются практически хемодесорбцией. [c.87]

Рассмотрим случай катализированной реакщш, которая протекает жсключительно на поверхности твердого катализатора. Можно предположить, что реакция имеет следующие стадии [c.535]

Если не все участки поверхности, на которой протекает реакция, в равной степени доступны для реагирующих молекул, то часто оказывается, что на части поверхности реакция протекает в кинетической области, а на остальной части — в диффузионной. Наиболее доступной является внещияя поверхность твердого катализатора, наименее доступной — поверхность его пор. Поэтому если реакция на внешней поверхности протекает в кинетической области, а внутри пор — в диффузионной области, то говорят, что процесс лежит во внутренней диф(11узионной области. [c.315]

В общем случае в многофазном жидкостном реакторе (МЖР) воз-монлна массопередача как через сферическую, так и через плоскую границу раздела фаз. Массопередача через плоскую границу раздела фаз имеет место в трехфазных системах, когда, например, реакционная фаза образует пленку на поверхности твердого катализатора. Задача расчета скорости массопередачи в этом случае возникает сравнительно редко. Наиболее типичным для МЖР является случай массопередачи через сферическую границу раздела фаз между пузырями или каплями транспортной фазы и реакционной сплошной фазой. Этот случай и будет рассмотрен нами подробно. [c.194]

Еще Эванс [54] установил, что на поверхности активированного флориндина, так же как и в растворе Нз804, спектр 1,1-дифенил-этилена имеет в ультрафиолетовой области максимум, весьма близкий к максимуму поглощения иона трифенилкарбония, но очень сильно отличается от спектра самого 1,1-дифенилэтилена. Позже общность кислотно-основного взаимодействия в гомогенной среде и на поверхности твердого катализатора показана во многих работах методом инфракрасной спектроскопии как для углеводородов, так и для спиртов и органических оснований [33]. [c.37]

Пример И. Рассчитать оптимальную температурную кривук> по высоте колонны синтеза метанола из оксида углерода (И) и водорода. Увеличение выхода х метанола составляет от 1 до 5%. Синтез метанола проводится под давлением 30,3 МПа при стехиометрическом отношении компонентов СО Нг, равном 1 2, по реакции СО - - 2Нг СН3ОН. Энергии активации прямой и обратной реакции соответственно 109000 и 155000 кДж/кмоль. Принимаем, что лимитирующей стадией синтеза метанола является адсорбция водорода на поверхности твердого катализатора (см. гл. VI). Инертные газы составляют 13% (об.). [c.85]

Карбкатионные реакции всегда т1ротекают или в жидкой фазе, или на поверхности твердого катализатора. Сольватация в растворе и адсорбция при реакции на твердой поверхности значи- [c.243]

Гетерогенный катализатор находится в реакционной системе в ином по сравнению с реагирующими веществами фазовом состоянии. Например, реакция между молекулами в газовой фазе может ката.пизироБаться тонко измельченным оксидом какого-либо металла. В отсутствие катализатора реакция в газовой фазе протекает медленно. Однако при внесении катализатора реакция на поверхности твердого катализатора значительно ускоряется. [c.28]

Примером гетеро[ енной каталитической цепной реакции на поверхности твердого катализатора может служить гидрирование этнлегга [c.460]

Использование ooтнoнJeния линейности Бренстеда — Поляни для гетерогенного гетеролитического катализа приводит к существенным осложнениям, которые вызываются трудностью количественной характеристики кислотности поверхности твердых катализаторов, а также более сложным характером взаимодействия. При гетерогенном кислотно-основном катал1гзс молекулы реагирующих веществ, наряду с протолнтическим взаимодействием обычно связаны с поверхностью катализатора также электростатическими и обменными силами, что влияет на реакционный путь и энергию активного комплекса. [c.465]

Аналогичные явления происходят и на поверхности твердых катализаторов при контакте с реагентами. Химизм каталитических превращений (в том числе гидрогенизационных) углеводородов нефти, сопровождающихся изменением их молекулярно структуры, изучен достаточно подробно [197]. Однако убед]1-тельная интерпретация данных многочисленных исследованш [185, 186, 198] только на основе решающей роли химических превращений невозможла без учета представлений об их физических превращениях, которы.м до сих пор уделялось значительно меньше внимания. [c.154]

Энергия активации реакции невелика примерно 5 ккал/моль. Если учесть, что удельная поверхность твердого катализатора не превышает 2-4 м /г, то можно предположить, что в промьпиленных условиях, очевидно, лимитирующей стадией является диффузия. [c.108]

Активированная адсорбция молекул реагирующих веществ происходит не на всей свободной поверхности твердого катализатора, а только на так называемых активных центрах, где запас свободной энергии больше. Это могут быть острыё углы, пики, различные неровности, ребра кристаллов, химически неоднородные участки и т. д. В целом, чем сильнее развита общая поверхность. тем больше на ней активных центров. Поэтому повышение [c.216]

Многочисленными исследованиями установлено, что при неупругих соударениях различных молекул с твердыми и жидкими катализаторами, на поверхности твердых катализаторов и глобул жидких катализаторов и ферментов образуются изотермически десорбируемые и термодесорбируемые формы этих молекул [15, 17] с выделением тепла. [c.32]

Задание. Рассмотрите стационарную газовую реакцию типа А Р, включающую стадию ленгмюровскои адсорбции вещества на поверхности твердого катализатора. Запишите скорость этой реакции, считая ее пропорциональной 6, играющей роль концентрации вещества иа поверхности катализатора. Найдите кажущийс порядок реакции, связанный с зависимостью ее скорости от объемной концентрации вещества А в газовой фазе. [c.353]

Адсорбция - концентрирование участвуюидах в данной химической реакции компонентов на активной поверхности катализатора - тем более эффективна, чем более развита поверхность твердого катализатора. При этом возрастает поглотительная способность катализатора и его эффективность. [c.39]

Данная работа Уэллера и Милса подтверждает мультиплетную теорию, показывая, что нри гомогенной гидрогенизации молекула водорода тоже связывается химическими силами с двумя атомами. металла в растворе, как это 1-фоисходит, согласно мультиплетной теории, на поверхности твердого катализатора. — Прим. ред. [c.178]

Примером гомогенных реакций может служить любая реакция в растворе. Примером гетерогенной реакции может служить любая реакция, идун1,ая на поверхности твердого катализатора (гетерогенная каталитическая реакция). Примерами гомогенно-гетерогенных реакций могут служить некоторые реакции между газами, отдельные стадии которых протекают па стенках реаь.ционного сосуда. Понятия гомогенный н гетерогенный применимы как к реакции в целом, так и к любой ее отдельной стадии. Гомогенно-гетерогенным может быть только сложный процесс, включающий несколько стадий. [c.33]