Контактная масса использование поверхности

Для полной оценки структурных характеристик контактных масс необходимо знать объем пор или средний радиус и распределение объема пор по размерам. Зная размеры пор, можно при заданных условиях катализа определить наличие (или отсутствие) и степень внутридиффузионного торможения, а также степень использования внутренней поверхности катализатора, величина которой обратна размерам пор. Среди множества различных методов широкое применение нашел адсорбционный метод, который основан на том, что капиллярная конденсация в узких порах происходит при давлениях, меньших, чем давление насыщенного пара адсорбата [51, 216]. Снижение давления паров над цилиндрическим столбом жидкости, находящейся в поре (капилляре) с радиусом г, выражается уравнением Кельвина [c.250]

В промышленности каталитические процессы осуществляют как по циклическим, так и по открытым (прямоточным) схемам. Циклические схемы позволяют достигать практически полного использования реагентов, они малоотходны или безотходны. Особенностью этих схем является проведение каталитического акта в условиях иногда весьма далеких от равновесия, но с оптимальными скоростями и высокой удельной производительностью катализатора (в расчете на единицу массы, объема или площади активной поверхности) и контактного узла в целом. Однако рециркуляция требует затрат энергии и увеличения объема аппаратуры. В открытых прямоточных схемах за один проход реакционной массы через контактный аппарат достигается большая степень превращения реагентов, но суммарные их потери больше, чем в циклических схемах. [c.200]

Катализ является основным средством управления химическими превращениями, регулирования их скорости, направления реакции в сторону образования желаемых продуктов. Прогресс химической промышленности, возможность получения новых продуктов, использование более доступных сырьевых ресурсов, реализация новых совершенных технологических схем все в большей степени определяются успехом в изыскании достаточно активных катализаторов. Работы в этом направлении ведутся очень широко, но пока в значительной степени эмпирически, путем испытания тысяч веществ и их комбинаций, что требует громадной затраты времени и труда. Исключительно большое значение имеет поэтому выявление закономерностей, позволяющих предвидеть каталитическое действие, указывать пути подбора катализаторов для новых химических реакций. Не меньшее значение имеет и создание научных основ приготовления катализаторов, методов регулирования величины внутренней поверхности, пористой структуры и механической прочности катализаторов заданного состава. Эти свойства в значительной степени определяют качество промышленных контактных масс, а тем самым и важнейшие производственные показатели химических процессов, основанных на их применении. [c.3]

Для проверки данных, полученных в лаборатории по активности и сопротивлению контактной массы БАВ в виде гладких колец размером 12,10 и 8 мм, были проведены испытания в четырехслойном опытном контактном узле с промежуточным теплообменом [5]. Контактная масса загружалась в соответствии с вычисленным по кинетическому уравнению Г. К. Борескова, Т. И. Соколовой с учетом коэффициентов использования внутренней поверхности для I слоя 0,6, для II — 0,8, для III—IV — 1,0 [6]. [c.191]

Полученные данные показали, что конечная степень превращения SO2 в SO 3 на контактной массе в виде 12- и 10-миллиметровых колец при прочих равных условиях существенно отличается от степени превращения на гранулированной массе и только 8-миллиметровые кольца приближаются по активности единицы объема к гранулированной массе. Степени превращения на гранулированной массе и 8-миллиметровых кольцах хорошо согласуются с вычисленными по кинетическому уравнению с учетом коэффициентов использования внутренней поверхности. [c.191]

Контактную массу помещают в контактные трубки из стекла, фарфора, стали, меди и т. п., для обогрева которых предусмотрены специальные бани или электрообогрев. Важным фактором является регулирование температуры, от которой в значительной степени зависит выход и состав продукта реакции. При применении реактора с неподвижной контактной массой очень трудно обеспечить тесное соприкосновение газообразных компонентов реакции со всей поверхностью контактной массы. Это особенно заметно при использовании порошкообразной контактной массы, в которой образуются каналы. Через эти каналы проходит органический галогенид, вследствие чего реакция в них протекает очень быстро и происходит перегрев контактной массы. На остальных участках контактной массы, куда органический галогенид поступает только в результате диффузии, реакция не протекает. Значительным улучшением этого способа является применение формованной контактной массы, вследствие чего органический галогенид равномерно проходит через нее в течение всего времени реакции, причем кремний расходуется постепенно и равномерно. Органический галогенид вводится в контактную трубку в газообразном виде. Если в реакционную камеру вводят газ, например водород, инертный газ, галоген или галоидоводород, то перед вводом в контактную трубку его смешивают с органическим галогенидом. Если органический галогенид представляет собой жидкость, то его подают в испаритель. Скорость испарения и давление паром органического галогенида регулируют путем регулирования температуры испарителя. Добавляемый газ в этом случае выполняет функцию переносчика органического галогенида. Продукты реакции охлаждаются рассолом или водой. Непрореагировавший галогенид очищают и вновь вводят в цикл. [c.75]

Использование для восстановления окислов железа обычного водяного газа (неочищенного от сернистых соединений) ведет не только к загрязнению водорода сероводородом, Но и к накоплению йа поверхности контакта непрореагировавших сульфидов железа, снижающих активность контактной массы. Сернистые соединения железа, кроме того, благоприятствуют спеканию контакта (в температурных условиях процесса). [c.53]

В кипящем слое газ весьма интенсивно перемешивается с частицами катализатора, в результате чего значительно усиливается подвод ЗОг и Оз к поверхности контактной массы и возрастает суммарная скорость процесса окисления ЗО2, особенно в начале процесса контактирования. Гидравлическое сопротивление кипящего слоя не зависит от величины зерен [см. уравнение (3-34)1, поэтому при каталитическом окислении ЗО2 в кипящем слое применяют очень мелкие сферические гранулы (радиус 0,5—2 мм), что обеспечивает практически полное использование внутренней поверхности катализатора. Благодаря указанным особенностям процесса в кипящем слое. расход катализатора, по данным полузаводских опытов, снижается примерно в [c.212]

Медь в составе контактной массы выполняет роль катализатора. Чистую медь получают электролизом сульфата меди. Для прямого синтеза применяют медь двух марок — Мо и М1 с 99,95—99,9% Си. Суммарное содержание примесей (В1, 5Ь, Аз, Ре, N1, РЬ и др.) не должно превышать 0,05—0,1%. Для обеспечения высокой активности контактной массы необходимо применять медные порошки с развитой поверхностью. Хорошие результаты при прямом синтезе получаются и при использовании мелкодисперсной меди, приготовленной механическим распылением медного порошка или осаждением меди из медных солей. [c.36]

Если процесс протекает во внутридиффузионной области, то внутренняя поверхность катализатора используется неполностью и тем в меньшей степени, чем крупнее гранулы катализатора (рис. 6-16) и выше температура. Для увеличения степени использования внутренней поверхности катализатора гранулы и стенки колец ванадиевой контактной массы делают возможно меньшими, учитывая, однако, что от размеров частиц катализа тора зависит его прочность, объемная масса и главным образом гидравлическое сопротивление контактного аппарата. [c.162]

При контактировании газа, содержащего 5—8% ЗОг, диффузия из газового потока к гранулам катализатора незначительно влияет на скорость окисления сернистого ангидрида. В этом случае наиболее медленной стадией является проникание ЗОг и Ог в поры катализатора к внутренней поверхности гранул. Эта поверхность используется не полностью (особенно, на начальных стадиях процесса) и тем в меньшей степени, чем крупнее гранулы катализатора (рис. 7-14) и выше температура. Для увеличения степени использования внутренней поверхности катализатора гранулы и стенки колец ванадиевой контактной массы делают возможно меньшими, учитывая, однако, что от размеров частиц катализатора зависит его прочность, объемная масса и, главным образом, гидравлическое сопротивление контактного аппарата. [c.212]

При каталитическом синтезе ФХС химический состав и физические свойства контактной массы изменяются особенно резко. Как правило, после синтеза в массе содержится более 20% органических продуктов, обусловливающих повышенную слипаемость частиц. Удельная поверхность массы возрастает примерно в 30 раз, а насыпной вес уменьшается в 3—4 раза. По-видимому, по этой причине изменение гидродинамических характеристик кипящего слоя контактной массы в ходе синтеза ФХС таково, что осуществление процесса в реакторах с кипящим слоем вряд ли можно считать перспективным. Это подтвердили испытания опытного реактора с кипящим слоем диаметром 200 мм суммарная степень использования кремния оказалась примерно на 20% ниже, чем при синтезе с механическим перемешиванием контактной массы. [c.17]

Проведенные расчеты показывают, что катализатор типа СВД, приготовленный на природном диатомите, должен быть несколько менее активным, чем катализатор БАВ, обладающий даже в насыщенном состоянии более тонкой структурой. Точно так же объясняется и высокая активность описанного шарикового катализатора с гранулами диаметром 1,5 мм, обладающего значительным объемом пор радиусом 600 А. При высокой степени превращения и относительно низких температурах, т. е. в условиях работы основной массы катализатора в контактных аппаратах, степень использования внутренней поверхности стандартных гранул катализатора достаточно высока, Применение на нижних полках контактной массы из колец целесообразно только для снижения величины гидравлического сопротивления. [c.112]

Импедансный метод основан на изменении режима колебаний преобразователя под влиянием изменения механического импеданса 5н ОК в зоне контакта с преобразователем. Структурная схема импедансного дефектоскопа показана на рис. 3.25. Преобразователь представляет собой стержень 5, на торцах которого размещены возбуждающий колебания 2 и измерительный 6 пьезоэлементы. Между ОК 11 и пьезоэлементом 6 находится контактный наконечник 9 со сферической поверхностью. Пьезоэлемент 2 соединен с генератором 4 синусоидального электрического напряжения, пьезоэлемент 6 — с усилителем 10. Масса 3 повышает мощность излучения в стержень 5. Генератор и усилитель соединены с блоком 7 обработки сигнала с индикатором 8 на выходе. Блок 7 управляет сигнальной лампочкой 1 и самописцем (на рисунке не показан), регистрирующим дефекты при использовании прибора в системах механизированного контроля. [c.226]

Использование носителей преследует как технологические, так и экономические цели. Во-первых, при этом создается пористая контактная масса с богато развитой внутренней активной поверхностью, увеличивается ее механическая прочность и термостойкость, во-вторых, экономится дорогой катализатор (платина, никель, пятиокись ванадия и т. п.). [c.122]

Для экономии драгоценного металла — серебра — в промышленности применяют не чистое серебро, а наносят его в мелкодисперсном виде для лучшего использования внутренней поверхности на. носитель (например, пемза). Различные примеси, имеющиеся в составе носителя, могут ускорять нежелательные побочные реакции. В частности, железо является катализатором побочных реакций и в результате способствует усилению реакций дегидрирования метанола вплоть до сажи. Поэтому от нежелательных примесей, ухудшающих свойства контактной массы (ее активность, селективность, прочность и т. п.), стараются избавиться, обрабатывая соответствующим образом носитель до нанесения на него катализатора. Активаторы серебряного катализатора пока еще не открыты. [c.194]

Контактные аппараты с кипящими слоями катализатора (КС) находят все более широкое применение. Они обеспечивают протекание каталитических процессов при изотермическом температурном режиме даже при высоких тепловых эффектах реакции. Независимость гидравлического сопротивления кипящих слоев от размера частиц и линейной скорости газа дает возможность нрн-менения мелкозернистых катализаторов. Это позволяет эффективно проводить процессы в кинетической области при полном использовании внутренней поверхности катализаторов. Высокая теплопроводность кипящего слоя, обусловленная подвижностью частиц, создает благоприятные условия для отвода или подвода теплоты непосредственно в слое катализатора, без опасения вызвать локальные затухания или перегрев контактной массы. При этом вследствие высоких значений коэффициентов теплопередачи от кипящего слоя к тепловому агенту обеспечивается наиболее эффективный теплообмен и соответственно уменьшаются размеры теплообменных узлов. [c.141]

Барабанные вакуум-фильтры применяют иногда и для удаления из масла отбеливающей глины в процессе кислотно-контактной очистки — взамен фильтр-прессов. В этом случае барабан покрывают сеткой из монель-металла, на которую наносят слой диатомовой земли толщиной 75 мм. Барабан погружают в ванну с маслом на половину его диаметра. Под действием создаваемого в барабане вакуума (86—90 кПа) масло проходит чфез слой диатомовой земли в погруженной части барабана, а отбеливающая глина остается на поверхности барабана и срезается подвижным ножом. Удаление отбеливающих глин на барабанном вакуум-фильтре идет гораздо эффективнее, чем на фильтр-прессах при использовании дискового фильтр-пресса в глине остается до 40% (масс.) масла, а при использовании вакуум-фильтра только 20—25% (масс.). [c.242]

Второй принцип — это максимальное использование преимуществ конвективной диффузии по сравнению с молекулярной. Чем выше скорость жидкости, тем тоньше область, прилегающая к поверхности раздела фаз, в которой скорость переноса массы лимитируется скоростью молекулярной диффузии. Поэтому в контактных устройствах стараются реализовать высокие локальные и относительные скорости движения фаз. [c.36]

По сравнению с поверхностными ТА контактные аппараты обладают некоторыми преимуществами меньшая металлоемкость, отсутствие коррозии и загрязнения несуществующей теплообменной поверхности и связанная с этим возможность использования загрязненных потоков теплоносителей. Недостатки контактных аппаратов также связаны с отсутствием тепло-обменной поверхности частичное проникновение одного теплоносителя в массу друтого и, часто, — трудности определения величины теплопередающей поверхности контакта фаз. [c.358]

Экспериментальная проверка возможности использования приведенной методики для практического определения удельной поверхности порошков позволила установить следующее 1) время анализа — не более 3—10 мин 2) интервал размеров частиц в пробе — от долей микрометра до сотен микрометров 3) масса анализируемого порошка — менее 1 г 4) число измеряемых частиц за один анализ составляет 200—300 тыс. шт. 5) основная погрешность метода от 5 % до 3 % имеет место только при условии полного заряжения частиц и при незначительной зависимости зарядов от действия контактной разности потенциалов (эти ограничения приемлемы только для узкого класса идеально проводящих сферических частиц, а в случае реальных порошков они, выполняются [c.18]

Подставив значения движущих сил в уравнение массо- и теплообмена для модельного и промышленного контактных устройств, получим фактор масштабного перехода, характеризующий влияние гидродинамической обстановки при масштабном переходе на движущую силу процесса Ф = пр/ м (где Епр, м — коэффициенты использования движущей силы в промышленном и модельном аппаратах). Тогда рабочая поверхность (объем) аппарата определяется по соотношению [c.7]

Наиболее распространенные, тепловые методы сушки по способу подвода тепла разделяют на конвективный, кондук-тивный, радиационный и электрический. При конвективной сушке процессы как массо-, так и теплопередачи протекают в основном между влажным материалом и нагретым газом. Кондуктивная (контактная) сушка основана на передаче тепла от нагретой поверхности (стенки сушилки) к материалу за счет теплопроводности слоя самого материала. Последний может быть пастообразным, кристаллическим или кусковым. Среди кондуктивных сушилок наиболее распространены барабанные формующие и валковые для пастообразных материалов. Источником энергии при радиационной сушке служат теплоизлучающие поверхности, расположенные на небольшом расстоянии от высушиваемого материала. Радиационная сушка выгодна только для относительно крупных материалов использование ее в обычных химических производствах ограничено. При электри- [c.205]

Ванадиевая контактная масса содержит в среднем около 7% УаОа и 7% К2О. Для неподвижного слоя она применяется в виде гранул, таблеток или колец. Первые представляют собой цилиндры диаметром около 5 мм при длине 10—12 мм. Вследствие больших размеров гранул наблюдается сильное внутридиффузионное торможение процесса. Для начальных и средних стадий окисления использование внутренней поверхности гранул не превышает 30—50% [8]. В условиях катализа окись калия превращается в легкоплавкий сульфат или полисульфат калия ЗОз (при тга = 1 3, в за- [c.141]

Проведение процесса каталитического окислеш я SO2 в SO3 во взвешенном слое позволяет повысить степень использования внутренней поверхности катализатора и понизить температуру газа, поступающего в реактор. Внутренняя поверхность катализатора используется гораздо эффективнее в условиях применения мелкодисперсной контактной массы. [c.42]

Было показано , что степень использования внутренней поверхности катализаторов является функцией температуры и степени превращения. При высоких степенях превращения в связи с понижением скорости химячеокой реакции повышается эффективность использования пор. Наоборот, в начале процесса, при большой концентрации реагирующих компонентов, скорость химического взаимодействия высока и процесс локализован вблизи устьев пор. Поэтому в первых слоях аппаратов целесообразно применять контактную массу, сформованную в виде полых цилиндров или фасонных зерен с тонкими стенками. [c.62]

Ванадиевая контактная масса содержит в среднем около 7% У Оа и 7% К О. Для неподвижного слоя она применяется в виде гранул, таблеток или колец. Первые представляют собой цилиндры диаметром около 5 мм, длиной 10—12 мм. Вследствие больших размеров гранул наблюдается сильное внутридиффузионное торможение процесса. Для начальных, и средних стадий окисления использование внутренней поверхности гранул не иревышает 30—50% [50]. В условиях катализа окись калия превращается в легкоплавкий сульфат или полисульфат калия КдО-тЗОз (при тп = 1 ч-3 в зависимости от условий). Контактная масса для окисления представляет собой пористый носитель. поверхность нор которого смочена пленкой раствора УзОб в жидком пиросульфате калия [161]. [c.121]

Носителями, или трегерами, называются термостойкие пористые вещества, на которые тем или иным способом наносят катализатор. Использование носителей преследует как технологические, так и экономические цели. Во-первых, при этом создается пористая контактная масса с богато развитой внутренней ак-ТИВН02" поверхностью, увеличиваются ее л еханическая прочность и терлюстойкость, во-вторых, экономится дорогой катализатор [платина, никель, окс. гд ванадия (V) и т. n.J. В некоторых случаях сами [c.140]

Ванадиевые катализаторы содержат 5—10% гОб и 5—10% К2О. Энергия активации в рабочем диапазоне температур 420— 530°С составляет в среднем около 90 кДж/моль. Температура зажигания 390—410°С. В условиях работы контактная масса представляет собой пористый носитель, внутренняя поверхность которого смочена плея сой раствора УгОз в расплаве пиросульфата калия. Носителями, как правило, служат высокопористые алюмосиликаты. Ванадиевую контактную массу выпускают в виде цилпид-рических гранул, таблеток, колец, шариков п др. Размеры гранул катализатора имеют большое значение для процесса катализа. Чтобы исключить внутридиффузионные торможения (см. разд. 5.3 и 5.5.2) при окислении промышленных газов с содержанием 50г 7—11 % в диапазопе температур 500—550°С размеры гранул катализатора не должны превышать 1 —1,5 мм. Однако при использовании мелкозернистых катализаторов создается большое гидравлическое сопротивление газовому потоку, проходящему через неподвижные (фильтрующие) слои катализатора. Это приводит к неоправданно высоким энергозатратам. Поэтому при проведепии процессов в фильтрующих слоях применяют катализаторы с размерами гранул 5—10 мм. При таких размерах для начальных и средних стадий окисления степень нспользования внутренней поверхности гранул (см. разд. 5.5.2) не превышает 30—50 %- [c.184]

Получены экспериментальные данные по степени использования внутренней поверхности контактной массы СВД для окисления двуокиси серы, разработанной в Чехословакии эти да1П1ые сопоставлены с расчетными значениями. На основе хорошей сходимости между экспериментом и теорией для катализаторов данного типа предложено уравнение, описывающее кинетику реакции в области внутренней диффузии. Константу скорости в этом уравнении можно вычислить из кинетических данных рассматриваемой реакции и макроструктур-пых свойств зерен катализатора. [c.191]

Углеводороды также оказывают влияние на активность контактных масс. Неоднократно наблюдалось почернение платиновых катализаторов от выделившейся на них сажи. Это происходило при использовании для обжига руды, подвергавшейся флотации с добавкой органических соединений. Последние, не полностью сгорая на верхних этажах печей, могут попадать в обжиговый газ. В контактном аппарате эти органические соединения могут разлагаться с выделением углерода, поскольку температура недостаточно высока (450—550°) для полного их сгорания. Выделение углерода сопровождается резким снижением каталитической активности. Вызывается ли это снижение простым механическим покрытием поверхности платины или образованием неактивного платиноуглеродистого соединения, точно не установлено. [c.426]

Таблетки с отверстиями имеют наибольшую геометрическук поверхность активность их не была определена, а гидравлическое сопротивление только в 1,3 раза больше, чем гладких колец. Таким образом, таблетки с отверстиями могут рассматриваться как один из перспективных видов контактной насадки. Активность сплошных таблеток диаметром 10 мм низка вследствие крупных габаритов и, по-видимому, недостаточного использования внутренней поверхности. Активность мелких штампованных цилиндриков 4,8 X4,6 мм в 2,4 раза больше, чем гладких колец, и в 1,4 раза больше, чем промышленной гранулированной массы, но сопротивление их в 3,4 раза превышает сопротивление колец и в 1,2 раза — гранул. [c.133]

Из рис. 1 видно, что для массы с чистым графитом характерно наибольшее уменьшение степени использования никеля. Это может обусловливаться, прежде всего, или резким увеличением сопротивления токоподвода, или специфическим влиянием графита на самора. -ряд. Увеличение контактного сопротивления должно происходить при необратимом окислении поверхности графита. Однако на последующих циклах заряд-разряда удавалось отбирать практически ту же емкость, что и до саморазряда. Поэтому более вероятно второе предположение. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология