Оптимальный катализатор

Подбор оптимального катализатора. Несмотря на значительные усилия, предпринимаемые в области развития научных основ предвидения каталитического действия, до сих пор проблема создания эффективных методов подбора оптимального катализатора остается открытой. Основными требованиями, предъявляемыми к катализаторам, являются активность, селективность, стабильность, а также способность к регенерации, механическая прочность и прочность сцепления. Условия для достижения высоких показателей по тем или иным свойствам катализатора часто противоречивы. Поэтому проблема подбора оптимального катализатора, как правило, нетривиальна, трудно поддается логике однозначных решений и требует применения развитой стратегии принятия компромиссных решений. Здесь многое зависит от опыта, интуиции, квалификации исследователя, индивидуального и коллективного мнения специалистов-экспертов. Как правило, получаемая от экспертов информация имеет некоторую неопределенность, и окончательное решение несет на себе ее отпечаток. Отсюда применяемые для решения этой проблемы методы логического вывода должны носить характер неточного, или приближенного, вывода, обеспечивающего достижение наиболее достоверного ответа. [c.14]

Этап 2. Синтез или подбор оптимального катализатора. Проведение сравнительного анализа новых и действующих зарубежных и отечественных образцов. [c.19]

Этап 3. Промышленное производство нового оптимального-катализатора (выбор способа приготовления и подбор необходимого промышленного оборудования). [c.19]

Итак, в настоящее время поиск оптимальных катализаторов осуществляется с использованием экспериментальных и статистических методов. Этапы подбора катализатора следующие [c.20]

Существуют и другие методы подбора оптимального катализатора, базирующиеся на достижениях современной математики они будут подробно рассмотрены в следующих главах. [c.21]

Основными требованиями, предъявляемыми к катализаторам, являются активность, селективность, стабильность, способность к регенерации, механическая прочность, прочность сцепления и др. Условия достижения высоких показателей по тем или иным свойствам катализатора часто противоречивы. Поэтому проблема подбора оптимального катализатора, как правило, нетривиальна, трудно поддается логике однозначных решений и требует применения разветвленной стратегии принятия компромиссных решений. [c.56]

Метод термодесорбции является весьма эффективным методом исследования катализаторов и форм адсорбции реагирующих веществ, расширяющим возможности подбора оптимальных катализаторов для заданных реакций. [c.184]

Для эффективного априорного отсеивания полезно принимать во внимание специфику задач распознавания в катализе, которые можно разбить на три типа а) выбор оптимального катализатора для данной реакции б) оценка пригодности данного катализатора для различных реакций в) выбор наиболее удачных комбинаций реакция—катализатор из заданного множества реакций и слабо ограниченного множества катализаторов. В первом случае признаками являются только свойства потенциальных катализаторов, во втором и в третьем — свойства катализатора в сочетании со свойствами молекул реагентов и продуктов. Общий принцип априорного отсеивания признаков состоит в том, что наиболее информативными признаками признаются те, которые теснее связаны с механизмом каталитической реакции. [c.82]

Для оптимального катализатора, т. е. для максимальных скоростей реакции, должно иметь место равенство констант образования и разрушения адсорбционного комплекса. [c.159]

Из указанных соображений следует, что для оптимального катализатора [c.159]

Оптимальный катализатор нельзя получить, изменяя только его состав, так как решающее значение имеет способ приготовления. Медные катализаторы обычно готовят соосаждением металлических компонентов из растворов различных концентраций. Чрезвычайно важно при осаждении поддерживать определенную температуру и значение pH. После сушки и прокаливания отфильтрованного осадка катализатор прессуют, для получения гранул нужного размера. [c.220]

Отсюда следует, что по мере удаления от точки оптимума энергия активации реакции будет увеличиваться либо за счет адсорбционной, либо за счет десорбционной стадии. Это приводит к наличию максимума активности по отношению к данной реакции в ряду однотипных катализаторов или в серии однотипных реакций на данном катализаторе. В монографии [31 ] даны примеры принципа применения энергетического соответствия к подбору оптимальных катализаторов и оценке направления реакций. Оказалось, что метод эффективен в отношении дегидратации и дегидрировании спиртов, дегидрирования циклогексановых углеводородов и фурановых соединений и ряда других реакций. [c.159]

В таком общем виде критерий не пригоден для решения конкретных задач выбора оптимального катализатора. Раскроем значения величин, входящих в уравнение (У.1). Объем производства нагляднее всего выражается через весовую производительность единицы объема катализатора [c.188]

Оптимальный катализатор должен иметь высокую прочность, необходимые состав, кристаллическую структуру, микро- и макропористость. Все это может быть обеспечено путем ионного обмена и соответствующей термической обработки. Наряду с основной крекирующей функцией катализатору могут быть приданы некоторые дополнительные функции, способствующие регенерации или уменьшению отравления. [c.110]

Для разных температур и составов газа, по-видимому, оптимальны катализаторы различного состава. В работе [107] приведена зависимость конверсии от толщины жидкого слоя на катализаторе (в А) для атомных отношений K/V = 0,5 0,6 0,73 . 1,10 1,5. Такая зависимость обсуждалась и другими авторами [108]. Оптимальной оказалась толщина слоя расплава от 3 до-500 А в зависимости от отношения K/V. [c.257]

С точки зрения создания теории подбора оптимальных катализаторов наибольший интерес представляет вопрос о взаимосвязи физико-химических свойств скелетных катализаторов со структурой и фазовым составом исходных сплавов. Наличие целого ряда интерметаллидов в двойных системах открывает широкие возможности для регулирования активности, и в особенности селективности катализаторов [40]. [c.45]

При протекании данной реакции на разных однотипных катализаторах переменной величиной в уравнении (IX, ИЗ) будет теплота АНу первой стадии. Оптимальным катализатором будет тот, для которого скорость реакции наибольшая. Чтобы определить оптимальное значение теплоты для такого катализатора, нужно уравнение (IX, 113) или (IX, 114) решить на экстремум, т. е. найти производную от у по АНу и приравнять ее нулю [c.448]

Использование квантовохимических расчетов в катализе является перспективным. Однако большие расчетные трудности и сложность системы катализатор — реагенты не позволяют еще использовать широко эти расчеты для выбора оптимального катализатора, т. е. для предсказания каталитической активности разных катализаторов для данной реакции. [c.460]

Дж/моль. 2.6. 26,9 с . 3.1. 3.2. Общим кислотным и основным катализом называется катализ, который вызывается не водородными и гидроксильными ионами, а другими веществами — донорами и акцепторами протонов. 3.3. Принцип структурного (геометрического) соответствия предусматривает такое пространственное расположение атомов в реагирующих молекулах и атомов катализатора на его поверхности, которое обеспечивает соразмерное наложение реагирующих атомов молекулы (индексной группы) с сохранением валентных углов на определенную группу атомов катализатора (мультиплет). Этот принцип дает возможность подбора оптимального катализатора, исходя из соответствия геометрических параметров реагирующих молекул параметрам кристаллической решетки катализатора. 3.4. Для осуществления стационарного состояния на границе диффузионного потока необходимо каким-либо способом поддерживать постоянную во времени концентрацию [c.114]

Процесс диффузии —это процесс самопроизвольного выравнивания концентрации. 9.2. Абсорбция в отличие от адсорбции состоит в поглощении веществ всем объемом поглотителя, а не только его поверхностью. 9.3. Рис. 49. 9.4. Оптимальный катализатор — это катализатор, отвечающий условию равенства энергии активации образования активированного комплекса с катализатором и энергии активации распада этого комплекса. Энергия активации для оптимального катализатора равна половине теплового эффекта данной химической реакции. 9.5. 0,0239 см . 9.6. 30,8 см/с. 10.1. Диффузионным слоем называется слой, прилегающий к поверхности раздела фаз, который не затрагивается перемешиванием и где выравнивание концентрации происходит только за счет диффузии. 10.2. Удельной каталитической активностью катализатора называется разность в скоростях реакции с катализатором и без него ( каталитическая активность ), отнесенная к единице количества катализатора. 10.3. [c.117]

Если же катализуемая система и катализатор находятся в разных агрегатных состояниях, катализ называют гетерогенным. При гетерогенном катализе реакция ускоряется при протекании на границе фаз. Механизм многих реакций ввиду их сложности еще недостаточно выяснен. Для различных химических реакций активными являются катализаторы различного химического состава. Так, например, оптимальный катализатор для окисления ЫНз совершенно отличен от оптимального катализатора для окисления ЗОг. [c.439]

Не все четвертичные соли и криптанды одинаково хорошо работают во всех ситуациях. Для нахождения оптимального катализатора часто необходимо провести ряд экспериментов. [c.93]

Основная задача теории катализа — подбор оптимального катализатора для заданной реакции. Такой оптимальный катализатор должен осуществлять реакцию с максимальной скоростью и высокой селективностью. На основании только термодинамики нельзя решить, будет ли система действительно реагировать или нет, и если будет, то с какой скоростью. Практически исключена возможность решить при помощи термодинамики и проблему селективности катализаторов. Тем не менее существующие представления о природе катализа позволяют использовать некоторые термодинамические закономерности для предварительного отбора веществ, способных функционировать как катализаторы. [c.24]

В этой области нет энергетического барьера. На основе энергетического соответствия, выраженного вулканообразными кривыми, становится возможным подбор оптимальных катализаторов. [c.86]

Иногда для предварительного подбора оптимального катализатора возможны расчеты с использованием термодинамических величин для объемных, а не поверхностных соединений. [c.88]

Положение максимума сравнительно мало зависит от природы носителя и растворителя. Однако при изменении строения непредельного соединения положение максимума для тех же катализаторов существенно меняется. Оптимальный катализатор для гидрирования карбинола содержит 80% Ри. Реакция протекает при значительном смещении потенциала и требует повышенной энергии связи водорода с поверхностью (более 200 кДж/моль). [c.203]

Для реакций каталитической гидрогенизации уже сейчас наметилась возможность подбора оптимальных катализаторов с заданными величинами оптимальной теплоты адсорбции и энергии связи реагирующих атомов с поверхностью катализатора. Принципиальные пути получения таких катализаторов уже намечены, хотя возникают еще трудности с приготовлением катализатора заданной дисперсности и пористости. [c.206]

Опыт показывает, что для каждой реакции имеется свой оптимальный катализатор. [c.96]

Окислительно — восстановительные реакции. Из двух перечисленных выше типов реакций в гетерогенном катализе наиболее изучены окислительно — восстановительные. Они широко использовались как модельные реакции при разработке многих частных теорий катализа (промежуточных химических соединений Сабатье и В.Н. Ипатьева, мультиплетной теории A.A. Баландина, активных ансамблей Н.И. Кобозева, неоднородной поверхности Р.З. Рогин — ского, химической концепции катализа Г.К. Борескова и др.) и в особе нности при решении центральной проблемы в гетерогенном ката изе — проблемы предвидения каталитического действия. Успешное ее решение позволит создать научную основу подбора оптимальных катализаторов и разработать единую теорию катализа, обла/,,ающую главным достоинством — способностью предсказывать, а не только удовлетворительно объяснять наблюдаемые от — делььые факты. [c.159]

Определение кислотности как критерия каталиттес-1К0Й активности является сложной задачей, поскольку при этом важно знать не только силу кислотных центров на поверхности катализатора, но также и их природу. Данные о силе протонных и апротонных центров особенно необходимы при изготовлении оптимальных катализаторов с требуемыми кислотными свойствами. [c.129]

Проблема подбора оптимального катализатора тесно связана с выбором оптимального способа его промышленного получения. Как и любое другое вещество, каждый катализатор обычно можно получить несколькими способами. Выбор последних всегда ведет к прииятию компромиссного решения. Приготовление катализаторов часто считают искусством, и рецепт приготовления катализатора должен подробно описывать все операции, чтобы процедура приготовления катализатора с требуемыми свойствами была воспроизводима. Однако очень часто влияние проводимых операций на окончательные свойства катализатора остается неясным, и достижение удовлетворительного компромиссного решения требует комплексного использования точных фундаментальных законов, приемов нечеткого логического вывода, эвристического программирования, привлечения ЭС, автоматизированных комплексов искусственного интеллекта. [c.14]

В последнее время началось развитие квантово-химических методов расчета энергии сорбции. Так Дункен и Онитц [49 ] и Шодов, Андреев и Петков [50 ] провели квантово-химические расчеты энергии адсорбции водорода, этилена и циклогексана на никелевом катализаторе и получили результаты, не сильно отличающиеся от экспериментальных. Такого рода квантово-химические расчеты совместно с изложенными выше положениями Баландина, Темкина и Ройтера создают возможность подбора с помощью вычислительных машин оптимальных катализаторов из серии аналогичных соединений. Это, конечно, может значительно уменьшить объем экспериментальной работы при подборе катализаторов. [c.163]

Приведенный ряд активности существенно отличается от подобного ряда, приведенного Алхазовым и Амиргулян [10], которые изучали Каталитические свойства оксидов металлов FV периода с целью выбора оптимального катализатора парциального окисления сероводорода. По их данным, каталитическая активность индивидуальных оксидов в реакции прямого селективного окисления сероводорода до элементарной серы при температурах 50-575 К убьшает в следующем ряду 0,0>V,0>Fe,0>Mn,0> u0>Ti0>Zn0>Ni0> rO,. [c.65]

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]

Что такое оптимальный катализатор согласно принципу энергетического соответствия в мультиплетной теории гетерогенного катализа Баландина Чему равна энергия активации процесса с применением такого катализатора [c.86]

Для самого активного (оптимального) катализатора величина эиергетргческого барьера реакции оказывается равной половине теплового эффекта реакции Я [c.299]

В смешанных катализаторах, в которых компоненты находятся в соизмеримых количествах, могут образоваться новые, более активные соединения. При этом свойства смешанного катализатора не являются простой суммой свойств его компонентов. К числу модификаторов можно отнести и носители (трегеры), особенно часто применяемые для получения дорогостоящих металлических катализаторов (Р1, Р(1, N1, Со). Роль носителей состоит в повышении активной поверхностп, увеличении термостойкости и механической прочности катализатора и т. п. В качестве носителей используют алюмосиликаты, оксиды алюминия, хрома или кремния, активированный уголь, пемзу, кизельгур и другие природные и синтетические материалы. Так, например, дегидрирование метилциклопен-тана платиной, нанесенной на активированный уголь, ведет к образованию метилциклопентана и пентадиена, а при дегидрировании на Р1-А120з образуются бензол и циклогексан. Носители могут изменять активность и избирательность катализатора и т. п. Следовательно, роль носителя как модификатора свойств катализатора может быть очень большой, и его выбор является существенным при создании оптимального катализатора для данного процесса. [c.442]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология