Катализаторы газовых реакций

В большинстве газовых реакций, кажущихся гомогенными, в действительности принимает участие материал стенок сосуда следовательно, такие реакции являются гетерогенно-каталитическими. Так, например, известно, что вода проявляет в некоторых случаях отрицательный каталитический эффект, но оказалось, что это обусловлено адсорбцией воды и отравлением катализатора-материала стенок сосуда. Несколько гомогенно-каталитических реакций в действительности представляют собой цепные реакции. Вещества, которые инициируют цепные реакции, иногда называют сенсибилизаторами, а не катализаторами. В качестве примера можно назвать разложение озона, которое само по себе протекает очень медленно, но сильно ускоряется в присутствии хлора согласно цепному механизму [c.81]

Промышленные химические реакторы отличаются большим конструктивным разнообразием. На конструкцию химического реактора и связанного с ним оборудования для физических процессов решающим образом влияет характер проводимой в нем реакции. Например, если реакция протекает с достаточной скоростью лишь при высоких температуре и давлении, следует выполнить реактор в виде цилиндра с толстыми стенками и включить в технологическую схему машины и аппараты для сжатия и нагревания газовой реакционной смеси. Если реакция протекает на катализаторе, необходимо применение аппаратов для тщательной очистки реакционной смеси от веществ, отравляющих катализатор. Если реакция обратима и, следовательно, протекает не полностью, требуется аппаратура для непрерывного выделения продукта из циркулирующей в системе реакционной смеси и возвращения непрореагировавших веществ в реактор (например, синтез аммиака). [c.243]

Например, при термическом разложении в газовой фазе диэтилового эфира без катализатора идет реакция [c.410]

В качестве примера можно привести такие нарофазные и газовые реакции на твердых катализаторах, как каталитический крекинг, каталитическое дегидрирование, окисление этилена и нафталина и другие. Эти процессы, проводившиеся на гранулированных катализаторах, в настоящее время осуществляются преимущ,ественно на порошкообразных катализаторах в кипящем слое. [c.273]

Газовая реакция A=vB протекает каталитически, и ее скорость (выраженная в молях в единицу времени) пропорциональна площади поверхности катализатора и концентрации газа А. [c.78]

Необходимо напомнить еще об одной особенности твердых катализаторов газовых реакций. При нагрева- [c.93]

ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КАТАЛИЗАТОРОВ ГАЗОВЫХ РЕАКЦИЙ ГИДРИРОВАНИЯ [c.122]

Электронные свойства металлических катализаторов газовых реакций гидрирования. Л. Г. Антонова, А. И. Красильщиков. . ............. 122 [c.343]

По этим причинам метод потока сравнительно мало применяется для получения точных данных о газовых реакциях. С другой стороны, этот метод очень удобен при изучении гетерогенных реакций, когда реакционная зона точно ограничена поверхностью катализатора и наиболее существенным фактором является диффузия из газовой фазы (или раствора) к поверхности катализатора. Метод был использован также и для изучения жидкофазных реакций, хотя при этом требуются очень большие количества растворителя. Применение метода потока часто требует довольно сложного оборудования для предварительного нагревания реагентов, точного регулирования потока, сбора и разделения продуктов. Типичная установка показана на рис. IV.2. [c.63]

Реакторы с псевдоожиженным катализатором. Каталитические реакции в газовой или паровой фазе часто целесообразно проводить в псевдоожиженном слое твердого зернистого катализатора. В этом случае обеспечивают хорошее перемешивание реакционной смеси и постоянство температуры, определяющие хороший выход целевого продукта. Это особенно важно, когда реакцию проводят в узком интервале температур (получение фталевого ангидрида). Процессы, в которых катализатор быстро теряет активность и требует регенерации, практически неосуществимы в реакторах с неподвижным слоем. Псевдоожиженный слой в сочетании с пневмотранспортом позволяет проводить такие процессы в агрегате, состоящем из реактора и регенератора, с непрерывно циркулирую-292 [c.292]

Помимо катализатора основной реакции, в процессе синтеза аммиака требуется также катализатор для удаления СО из газовой смеси конверсией окиси углерода по реакции [c.325]

К аппаратуре для контактно-каталитических и термических процессов в газовой фазе относят аппараты для процессов каталитического окисления, гидрирования, хлорирования и ряда других газовых реакций, идущих в присутствии катализатора. Контактные аппараты делят на аппараты с неподвижным и движущимся слоем катализатора. Аппараты с неподвижным слоем, в свою оче-ред >, подразделяются на адиабатные н аппараты с теплообменом. [c.202]

Во сколько раз увеличится скорость (воображаемой) газовой реакции при 100 К, если в кинетическую систему ввести твердый катализатор. Эне))гия активации реакции без катализатора равна 29 824 Дж/моль, а с катализатором ( г-к) — 26 ООО Дж/моль. Пред-экспоненциальные множители уравнения Аррениуса в обоих случаях одинаковы Аог = ог-к. [c.423]

Вращающиеся на подшипниках автоклавы емкостью до 10 л. В тех случаях, когда необходимо внутреннее размешивание, пользуются автоклавами с мешалками, помещенными на сальниках внутри аппарата. Для проведения газовых реакций широко используют циркуляционные аппараты различных конструкций, в которых при помощи специальных циркуляционных насосов заставляют газ многократно проходить через зону с катализатором, а также применяют вращающийся автоклав Бергиуса, автоклавы с мешалками, качающиеся автоклавы и др. [c.348]

Во-вторых, в газовых реакциях с конверсией может меняться число молей. В этом случае устанавливается собственно мольный поток в радиальном направлении на него заметно влияет перенос реагентов н продуктов диффузией (соответственно внутрь частицы катализатора и из нее), если это свободная молекулярная диффузия в порах. С другой стороны, когда средний свободный пробег молекул газа больше, чем диаметр пор, преобладают кнудсеновская диффузия и различные виды миграции, независимые друг от друга [c.179]

Цель настоящего обсуждения — выявить влияние недостаточного внутреннего тепло- п массообмена, которое в газовых реакциях с твердым катализатором связано с нежелательным изменением температуры п концентрации. Рассматриваемый эффект существенно различен для реакторов с неподвижным и псевдоожиженным слоем катализатора. [c.188]

Гетерогенные каталитические процессы характеризуются тем, что твердый или жидкий катализатор находится в иной фазе, чем реагирующие вещества. Последние также могут находиться частично в газовой фазе и частично в жидкой. Наиболее часто применяют твердые катализаторы для реакции в газовой среде, в меньшей степени — для катализа в жидкой фазе. [c.9]

Источники активации могут быть самые разнообразные. Реакции между ионами в растворе происходят с небольшой энергией активации, которая требуется для дегидратации ионов. Реакции между свободными атомами и радикалами не требуют энергии активации, так как атомы и радикалы являются активными частицами. В гомогенных газовых реакциях основным источником активации служат особо благоприятные столкновения, доля которых определяется законом распределения Больцмана и растет с температурой. В гетерогенных каталитических реакциях источниками активации могут служить изменения, протекающие в реагирующих молекулах при адсорбции их поверхностью катализатора. [c.335]

Газовые реакции на твердом катализаторе распространены в химической промышленности. В частности, производство азотных удобрений было бы невозможным без каталитических реакций конверсии метана и моноксида углерода, синтеза аммиака и окисления его до моноксида азота. Серную кислоту, необходимую для производства фосфорных удобрений, в настоящее время получают почти исключительно контактным способом, основанным на каталитическом окислении сернистого ангидрида в серный. Примеры таких процессов в нефтехимических и органических производствах — каталитический крекинг и риформинг нефтепродуктов, а также синтез метанола и других спиртов и углеводородов. Реакторы для таких процессов обычно называют контактными аппаратами или колоннами синтеза. [c.285]

Многочисленны предложения по получению мезитилена дегидроконденсацией ацетона. В качестве катализаторов этой реакции рекомендовали смесь серной и фосфорной кислот [108], соляную кислоту в присутствии апротонного растворителя, например, N-метилпирролидона [109], соли и оксиды тантала [НО] или ниобия [111] на носителях, алюмомолибденовые катализаторы, промоти-рованные палладием [112], и др. [I, с. 221]. Реакцию, как правило, проводят в газовой фазе при 200—500 °С и объемной скорости 0,3—1,0 ч , нередко при повышенном давлении. Глубина превращения ацетона за проход составляет около 50%, селективность реакции зависит от катализатора и условий процесса. Побочным продуктом процесса является оксид мезитила. Самые вы- [c.273]

Для проведения газовых реакций, в которых реакционная смесь многократно циркулирует через зону катализатора, были разработаны циркуляционные аппараты системы Ф. Фишера, пригодные для синтезов при падающем и постоянном давлении. [c.348]

Сырье из мерной бюретки I подается через осушитель 2, заполненный прокаленным оксидом алюминия, в капельницу 3 на смешение с циркулирующим водородсодержащим газом. Газосырьевая смесь поступает в реактор 4 и проходит через слой катализатора продукты реакции из реактора поступают в холодильник 5 и сепаратор б, где разделяются на жидкий продукт и водородсодержащий газ жидкий продукт из сепаратора 6 пери01шчески выгружается в приемник 7, а пресс-дистиллятный газ, выделяющийся из катализата при снижении давления, замеряется газовым счетчиком 8 и выходит в атмосферу. Циркуляционный водородсодёр-жащий газ из сепаратора 6 поступает в дополнительный холодильник-сепаратор 9, охлаждаемый льдом, откуда выгружаются жидкие продукты реакции. [c.78]

Осуществление каталитических реакций при нестационарном состоянии катализатора достигается путем попеременной обработки катализатора газовыми смесями различного состава, изменениями состава и (или) температуры исходной реакционной смеси и т. п. Одним из наиболее удобных способов реализации нестационарного процесса является создание движущегося фронта реакции по слою катализатора. Для того чтобы фронт не вышел из слоя, предлагается периодически изменять нанравленне подачи реакционной смеси. При таком методе проведения реакции в слое обеспечиваются высокие температуры даже при очень малых адиабатических разогревах смеси и низких входных температурах, время переключения составляет десятки минут, ноле температур хорошо приближается к теоретическому оптимальному, особенно для обратимых экзотермических процессов. Теоретические и экспериментальные результаты по нспользованию предложенного метода хорошо согласуются друг с другом. [c.4]

В ряд случаев, когда и зучается гомогенная газовая реакция, протекающая только на катализаторе, или реакция между газом и нелетучей твердой фазой, замораживание (закаливание) равновесной газовой смеси не представляет труда как только прекращается контакт газовой смеси с поверхностью катализатора пли твердого участника реакции, состав смеси перестает изменяться. [c.302]

S h а h Y. Т., hem. Eng. S i., 27, 1 (1972). Применение пенетрационной и пленочной теорий к катализу газовых реакций жидким катализатором окисление двуокиси серы (в расплаве пятиокиси ванадия и пиросульфата калия). [c.289]

Уике (28] исследовал еще одно очень интересное и важное явление — обратный проскок,— предшествующее достижению стационарного состояния в реакторе с неподвижным зернистым слоем катализатора при осуществлении экзотермической газовой реакции. [c.175]

Смесь газообразных водорода и кислорода может годами оставаться без видимых изменений, и в ней не происходит реакции образования воды. Но если внести в смесь небольшое количество платиновой черни, она взрывается. Платина является катализатором данной реакции. Как мы уже знаем, катализатор представляет собой такое вещество, которое ускоряет достижение термодинамического равновесия, но само не расходуется в этом процессе. Катализатор выполняет свою роль, изменяя механизм, или путь, реакции таким образом, чтобы при этом понизилась энергия ак-гивацип. Р сли энергия активации прямой реакции ( , на рис. 22-4) понижается на некоторую величину, энергия активации обратной реакции ( 2) должна также понизиться на ту же величину, чтобы теплота реакции осталась неизменной. Катализатор ускоряет как прямую, так и обратную реакции. Он не изменяет условий равновесия реакции, а влияет только на скорость достргжения этого равновесия. На поверхности платинового катализатора молекулы Нз диссоциируют на атомы. Эти атомы Н затем гораздо быстрее реагируют с молекулами О2, с которыми они встречаются на поверхности металла, чем молекулы Нз реагируют с молекулами О3 в газовой фазе. [c.389]

Присутствие катализатора К не меняет точку равновесия реакпии, а изменяет скорость достижения этого равновесия. Как упоминалось, в присутствии катализатора сопротивление реакции шунтируется параллельным контуром с малым сопротивлением реакции. В данном случае диссипация химической энергии по мере приближения к состоянию химического равновесия учитывается многосвязным диссипативным Л-иолем. Прп этом па связях Д-поля возникает одпнаковая потоковая переменная и происходит накопление промежуточного активированного комплекса (АК). Такое распределение силовых е-переменных и потоковых /-переменных характерно для слияющих структур типа 1- и 0-узлов, и это позволяет перейти от Я-псля к эквивалентному диаграммному комплексу, состоящему из 1- и 0-узлов и односвязных диссипативных Л-элементов (рис. 5.9). Здесь элементы ТВ и Гд отражают конкретный механизм межфазного переноса, элемент 5 с нижним индексом компонента символизирует источник (сток) этого компс-нента, один верхний штрих обозначает жидкую фазу, два штриха — газовую. [c.228]

Варьирование в широких пределах температурного режима реактора показало, что реакция прямого окисления сероводорода на блочном катализаторе с активным компонентом V20J протекает с заметной скоростью уже при температуре 130°С, при этом конверсия сероводорода достигает 95% при времени контакта 12 с, а повышение температуры до 150°С при том же времени контакта газовой смеси с катализатором приводит к практически полному окислению серово- дорода. Однако, оптимальным является более высокотемпературный режим проведения процесса (220...230°С), обеспечивающий безреге-нерационную работу катализатора, так как в области 130...200°С наблюдалась обратимая блокировка катализатора продуктом реакции [c.189]

Величины Ре, могут быть меньше приведенных на рис. 111-17, если влияние стенок велико йр1й, >0,1), например, из-за неоднородности слоя твердых частиц или неравномерности распределения вещества по сечению слоя катализатора. Кроме того, при потоке через тонкий слой, содержащий не больше десяти монослоев частиц (такие условия возможны при проведении очень быстрых каталитических газовых реакций или реакций между твердым веществом и [c.110]

Этот эффект наблюдали Льюис, Джиллиленд п Гласс 1 , а также Матис и Ватсон при исследовании газовых реакций с псевдоожп-женным катализатором. [c.195]

Олефины хлорируются радикально-цепным путем преимуще-сгвенно 15 газовой фазе и в отсутствие катализаторов ионных реакций. При этом конкурируют две реакции присоединение хлора гю двойной связи и замещение атомов водорода [c.102]

Катализом называется изменение скорости химических реакций при воздействии веществ-катализаторов, которые участвуя в процессе, остаются после его окончания химически неизменными. Катализ называется положительным, если- катализатор ускоряет реакцию и отрицательным при снижении скорбсти ее. В данной книге рассматривается, в основном, положительный гетерогенный катализ в газовой среде на твердых катализаторах. [c.61]

Паро-газовая смесь (при отношении пар газ и = 1), поступающая после паро-газосмесителя в первую ступень конвертора окиси углерода, имеет температуру 450° С. В первую ступень конвертора загружается высокотемпературный катализатор. Температура в зоне реакции находится в пределах 450—525° С. Степень достижения равновесных условий составляет 95%. После первой ступени газ охлаждается до 450° С за счет впрыскивания в него конденсата. Вторая ступень конвертора загружается низкотемпературным катализатором и реакция протекает при 450—480° С. Степень достижения равновесных условий составляет 90%. [c.176]

Макрокинетика процесса. В промышленных условиях полимеризации алкен находится в газовой фазе, а реакция протекает на поверхности катализатора. Скорость реакции лимитируется мас-сопередачей. Кажущаяся энергия активапии составляет всего 21 — 31 кДж/моль. Порядок реакции близок f 1, и ее скорость, таким образом, прямо пропорциональна парциальному давлению алкена. [c.267]

Интерес к этим реакторам для изучения кинетики каталитических газовых реакций недавно был возрожден Карберри [13] и Бриском с сотрудниками [14]. Фирма Ай-Си-Ай использовала реакторы для различных целей, включая исследование кинетики низкотемг пературной реакции конверсии и эффекта отравления катализатора. Этот тип реактора особенно удобен для дифференциального изучения отравления катализатора, поскольку, в противоположность трубному реактору, весь катализатор одновременно подвергается действию одной и той же концентрации яда, [c.59]

Очистка бензольных- углеводородов в присутствии водорода осуществляется в газовой фазе над катализатором. Целевыми реакциями очистки являются гидрообессеривание и гидрирование ненасыщенных углеводородов. При получении бензола высокой степени чистоты определяющими являются реакции гидрообессе-ривання, особенно гидрогенолиз наиболее термически стабильного соединения — тиофена. Катализаторами гидрообессеривания могут быть сульфиды или оксиды молибдена, кобальта, вольфрама, никеля, ванадия. В промышленности широко распространен алюмокобальтмолибденовый катализатор. [c.224]

Кинетика газовых реакций в неподвижном продуваемом зернистом слое катализатора обычно осложняется обратным перемешиванием в газовом потоке, снижающим движущую силу каталитического процесса, и тепловыделением, делающим режим неизотермичным и могущим привести к срыву этого режима типа тепловой взрыв [222]. [c.178]

Исследователи, работающие в области катализа, отмечают, что наплучшими катализаторами для многих газовых реакций являются переходные и близко расположенные к ни.м металлы [c.59]

Гомогенные газовые реакции могут катализироваться газообразными катализаторами. Примером является распад этилового эфира в присутствии паров иода, получаемых при разложении любого иодистого алкила (например, СНз1). В случае эфира происходят следующие реакции [c.243]