Отравление катализаторов в диффузионной области

Совсем другой характер носит отравление катализатора при быстрой необратимой адсорбции яда. В этом случае реакция отравления протекает в диффузионном режиме, и яд сначала оседает в устьях пор. По мере отравления участков активной поверхности, близких к внешней поверхности частицы, яд начинает сорбироваться на более труднодоступных участках, и, таким образом, область отравленного катализатора расширяется в глубь пористой частицы. [c.147]

Реакция происходит между жидкими жирными кислотами и растворенным в жидкости небольшим количеством водорода на диспергированном в жидкой фазе твердом катализаторе (металлический никель на силикагеле). В диффузионной области легко идет гидрирование олеиновой кислоты до стеариновой. Чтобы перевести реакцию из диффузионной области в кинетическую, повышением температуры можно ускорить диффузию молекул жирной кислоты, а повышение скорости реакции компенсировать, например, уменьшением парциального давления водорода или частичным отравлением катализатора. В последнем случае нужно обеспечить равномерное распределение яда по поверхности катализатора. [c.77]

Накопление сульфата свинца в поверхностном слое сопровождается переводом процесса в диффузионную область, что позволяет представить свинцовые отравления катализаторов как результат блокировки пор, затрудняющей доступ реагентов к внутренней активной поверхности гранул катализатора. В результате этого на отравленных катализаторах даже при повышенных температурах не достигается 100%-ное окисление оксида углерода. [c.157]

Детальные исследования показали необходимость дифференцировать различные типы явлений, объединяемых общим понятием отравление . Прежде всего, целесообразно различать понятия отравления и блокировки. При отравлении имеет место специфическое действие яда в отношении данного катализатора и данной реакции. Блокировка же представляет собой фактически механический процесс экранирования поверхности катализатора в результате отложения на ней примесей. Поэтому блокировка не специфична ни в отношении реакции, ни в отношении катализатора. Однако, естественно, блокировка резче сказывается на пористых катализаторах вследствие забивки устьев пор. Наиболее часто встречающимся видом блокировки катализаторов является отложение на их поверхности высокомолекулярных углеродистых соединений при проведении различного рода органических реакций, в частности крекинга. Такой процесс обычно называют зауглероживанием или закоксо-выванием катализатора. При блокировке в первом приближении не меняются ни энергия активации катализатора, ни его избирательность (исключая процессы в диффузионной области), поскольку действие блокирующего вещества сводится к механическому выключению отдельных участков поверхности. Блокировка, как правило, является обратимым процессом, если при удалении блокирующего вещества не происходит разрушения или дезактивации катализатора. Так, углеродистые отложения удаляются простым выжиганием (при условии должной термоустойчивости катализатора). [c.72]

При быстром необратимом отравлении катализатора яд оседает главным образом в устье пор отравление селективно выходят из строя наиболее доступные участки поверхности. Чтобы подойти к активной внутренней поверхности зерна, реагент должен продиффундировать сквозь отравленные участки пор, прилегающие к внешней поверхности частицы. Толщина отравленной зоны, равная 6, создает диффузионное сопротивление б //), Массопередача от внешней поверхности частицы к внешней границе части зерна катализатора, сохранившей активность, идет с эффективной константой скорости р = ) /б и при достаточно большом 6 может стать лимитирующей стадией. При этом, очевидно, имитируется внешнедиффузионная кинетика, но, разумеется, не появляется характерная для внешнедиффузионной области зависимость скорости реакции от линейной скорости потока. [c.136]

Как видно, отравление катализаторов (если, например, работа производится с недостаточно очищенными веществами) во внутренне-диффузионной области может усложнять картину процесса, влиять на его селективность и даже имитировать внешне-диффузионные закономерности. [c.420]

Влияние отравления и спекания катализатора. Эти факторы не будут оказывать влияния на скорость процесса во внешнедиффузионной области до тех пор, пока скорость реакции не снизится до уровня, достаточного для перехода в кинетическую область. Во внешне-диффузионной области возможность отравления катализатора побочными или принимающими участие в реакции веществами может уменьшаться благодаря снижению концентрации этих веществ у поверхности с быстрым превращением на ней (например, при очистке от кислорода, отравляющего в больших концентрациях применяемый для этой цели катализатор [615]). [c.304]

Ряд окислительных процессов в газовой фазе при высоких температурах реализуется с внешне-диффузионным торможением, как и некоторые процессы жидкофазного гидрирования [616]. Осуществление процессов во внешне-диффузионной области может оказаться выгодным вследствие возникновения устойчивых температурных режимов по слою катализатора с автотермичностью реакции, позволяющей также повысить селективность благодаря выводу продуктов сразу в холодную часть, а также уменьшения опасности отравления катализатора и влияния снижения его активности. [c.305]

Влияние отравления. Отравление катализатора в ходе реакции во внутренне-диффузионной области в зависимости от [c.316]

На тип изотермы отравления оказывает влияние соотношение областей кинетики основной реакции и кинетики адсорбции яда. Если реакция протекает в кинетической области, то изотерма отравления может быть линейной по отношению к количеству поглощенного яда вне зависимости от области протекания адсорбции последнего. Если реакция и адсорбция яда из потока протекает во внутридиффузионной области, то реакция будет сильнее тормозиться первы.ми порциями яда. Это обусловлено тем, что в рассматриваемом случае в первую очередь происходит отравление верхних слоев зерна катализатора, создавая дополнительно диффузионное сопротивление. При диффузионной кинетике реакции и адсорбции яда в кинетической области отклонения от линейности, не слишком сильные, связаны с большим влиянием последних порций яда из-за перевода процесса в кинетическую область. Интересен случай, реализуемый только при самоотравлении, например за счет закоксовывания. Если оба процесса, реакция и адсорбция, протекают в диффузионной области, то заметное влияние будут оказывать только последние порции яда. Это понятно, поскольку яд, диффундируя из центра зерна, оказывает влияние на диффузионное сопротивление реакции лишь в конце своего накопления. Изложенные закономерности полностью приложимы при первом и близком к нему порядке основной реакции в других случаях они могут быть сильно искажены. [c.99]

Исходя из изложенного, в классификации явлений отравления предлагается различать локальное (на однородной и неоднородной поверхностях) и коллективное отравление катализаторов при измерении активности в кинетической области. Для пористых гранул промышленных катализаторов необходимо учитывать диффузионные эффекты, а для слоя — возможность образования и продвижения фронта отрав.ления. [c.29]

Если катализатор отравляется побочным продуктом реакции, протекающей во внешнедиффузионной области, или содержащимся в сырье ядом, который реагирует с катализатором с такой скоростью, что отравление лимитируется только диффузией молекул яда, то отравляется внешний слой частицы катализатора, толщина которого увеличивается со временем работы катализатора (пропорционально т /=). Если катализатор отравляется побочным продуктом реакции, то скорость реакции снижается в результате дополнительного диффузионного торможения, связанного с необходимостью для молекул реагентов диффундировать через отравленный внешний слой частицы катализатора. Если же катализатор отравляется ядом, а реакция протекает в кинетической области, то скорость реакции снижается в результате уменьшения активной поверхности катализатора. [c.154]

В зависимости от условий пропитки возможна разная степень проникновения металла в гранулу носителя. Если весь металл находится в пустотах носителя, то осуществляется распределение I. При покрытии только внепшей поверхности гранулы наблюдается распределение II. В настоящее время это наиболее распространенные случаи распределения металла по гранулам или зернам носителя. Возможно также распределение III (металл в центре гранулы) или на небольшой глубине-распределение IV. Размещение активного вещества внутри зерна катализатора типов III и IV оказывается наиболее целесообразным, когда в процессе эксплуатации зерна -катализаторов подвер-гшотся интенсивному износу или отравлению. При этом, если процесс протекает в кинетической области (широкие поры носителя и не очень высокая активность катализатора), более благоприятным является III тип распределения, а если же процесс протекает в диффузионной области (высокая активность используемого вещества и не очень большая пористость), то предпочительным оказывается IV тип распределения. [c.40]