Контактное окисление теории

Впоследствии адсорбционные и химические теории трансформировались в хемосорбционные, вобрав в себя и адсорбционную, и химическую стороны, т. е. вместо сугубо физических и сугубо химических теорий возникла физико-химическая теория, явившаяся своеобразным синтезом на основе этих двух направлений. Интересно отметить, что еще Деберейнер в 30-х годах XIX в., т. е. тогда, когда только что была открыта реакция контактного окисления сернистого газа на платине, приписывал последней действие, нечто среднее между химическим и физическим [81]. [c.143]

В качестве примера реакции, течение которой удовлетворительно объясняется теорией активных промежуточных соединений, можно привести контактное окисление двуокиси серы кислородом. Оно, повидимому, является результатом взаимодействия кислорода с катализатором [c.66]

Монография посвящена одной из самых актуальных проблем современной химической технологии — расчету аппаратуры каталитических процессов на основе количественного описания физико-химических явлений в реакторах. В книге подробно рассмотрены теория и методы расчета химических реакторов для контактных процессов, вопросы использования математического моделирования и методов теории подобия при оптимальном проектировании и проектировании конкретных аппаратов для процессов синтеза аммиака, окисления двуокиси серы, каталитического крекинга нефтяных фракций и др. [c.4]

Пользуясь аналогичными представлениями, 3. А. Иофа и В. А. Кузнецов объяснили механизм травления железа. Новые представления в области кинетики электродных процессов были использованы при изучении явлений пассивности металлов. Я- М. Колотыркин, Б. В. Эрш-лер, Д. И. Лейкис и др. развили адсорбционную теорию пассивности. Р. X. Бурштейн и Н. А. Шумилова определили минимальное количество кислорода, которое нужно выделить на поверхности железа из газовой фазы для пассивации металла. При этом была обнаружена связь между величиной контактного потенциала окисленного железа и пассивностью этого металла в щелочах. [c.13]

Температуру контактных газов можно понизить, уменьшая количество тепла, выделяющееся на единицу массы реакционной паро-газовой смеси. Нетрудно видеть, что с увеличением отношения воздуха к нафталину, т. е. с увеличением степени разбавления нафталина воздухом, это количество уменьшается. Теоре- тически для окисления 1 кг нафталина во фталевый ангидрид требуется примерно 6,5 кг воздуха. На практике известны соотношения воздуха к нафталину, равные (12—15) 1 и (30-н35) 1. [c.120]

Развитие гетерогенно-каталитического направления реакций окисления позволило построить крупные промышленные производства, использующие каталитический путь получения кислородных органических соединений из углеводородов. Полезное использование исходных веществ и незначительные потери на побочные продукты характерны для контактных процессов, которым, как правило, удается придавать высокую селективность путем подбора катализаторов. Однако при промышленном осуществлении гетерогенного окисления встречается ряд трудностей, обусловленных с.лож-ностью процессов и. легкостью протекания побочных паразитарных реакций. Без изучения элементарного механизма, выявления общих закономерностей процесса, установления определяющих стадий невозможно построение теории каталитического окисления углеводородов. [c.16]

Совершенно особое и очень важное место среди других работ по окислению занимают работы Н. Н. Семенова и его сотрудников, разработавших теорию горения и взрывов. Разработкой проблемы беспламенного сжигания топлива на различных контактных материалах успешно занимается М. Б. Равич с сотрудниками. [c.23]

Существенной особенностью той трактовки кинетики реакций на поверхностях, которая была здесь вкратце представлена, является постулат о существовании определенного вида связи между кинетическими и адсорбционными характеристиками различных мест неоднородной поверхности, а именно связи, выражаемой уравнением [21]. Этот постулат устанавливает определенное соответствие между уравнениями, описывающими адсорбционное равновесие, и кинетическими уравнениями. Опирающаяся на него теория кинетики гетерогенных каталитических процессов дала возможность установить рациональные кинетические уравнения для важнейших контактных процессов химической технологии—синтеза аммиака, окисления сернистого газа, конверсии окиси углерода, чего не в состоянии была сделать прежняя теория Лэнгмюра — Хиншельвуда — Шваба. [c.65]

Точные данные о веществах, входящих в состав ванадиевой контактной массы, а также точное представление о механизме окисления сернистого ангидрида в серный на ванадиевом катализаторе отсутствуют. Существует лишь несколько теорий, объясняющих этот процесс. [c.76]

Исходя из теории процесса окисления сернистого ангидрида, предложена методика определения оптимального температурного режима контактного аппарата при помощи вычислительной техники. Для адиабатического процесса (в контактных аппаратах с промежуточным теплообменом) справедливо соотношение [c.411]

На основе теории процесса окисления сернистого ангидрида была предложена следующая методика определения оптимального температурного режима контактного аппарата с помощью вычислительных устройств. При адиабатическом процессе (в контактных аппаратах с промежуточным теплообменом) справедливо соотношение [c.310]

Окисление сернистого газа проводится на катализаторе. В этой типичной гетерогенной каталитической реакции хорошо известным контактом является платина. Внутренний механизм контактного процесса представляет большой интерес, и рассмотрение физикохимической теории контактного синтеза серной кислоты было бы неполным, если бы мы не подвергли рассмотрению эту сторону вопроса. [c.32]

В настоящей работе, суммирующей собою предыдущие исследования и расширяющей их преимущественно в сторону модельных представлений, дано изложение физико-химической теории контактного процесса получения серной кислоты (каталитического окисления сернистого газа до серного ангидрида). Это изложение включает [c.36]

Контактный способ получения серной кислоты является одним из самых старых, а потому наиболее хорошо изученных промышленных каталитических процесс в, многие теоретические обобщения, сделанные при его разработке и усовершенствовании, справедливы и для других процессов гетерогенного катализа. Поэтому можно надеяться, что систематическое изложение теории каталитического окисления двуокиси серы представит интерес и для лиц, работающих в других областях технического катализа. [c.7]

Известно много веществ — металлов, окислов и солей, которые способны ускорять эту реакцию. Теория катализа, одиако, еще не достигла такого уровня, чтобы можно было теоретически выбирать состав и предсказывать свойства катализаторов эти данные получаются опытным путем. Поэтому за минувшие полвека в разных странах проведено огромное количество исследований каталитических свойств различных веществ—различных контактных масс. Однако лишь немногие из этих веществ получили применение в промышленности. Простым и доступным катализатором для окисления 30 в ЗОз в прошлом являлась окись железа РезОз в виде колчеданного огарка. При использовании этого катализатора не требуется очищать газ от примесей, и газ из колчеданных печей с высокой температурой сразу направлялся на контактирование. Воздух перед подачей в колчеданные печи подвергался осушке серной кислотой. Большой недостаток колчеданного огарка как катализатора состоит в том, что он достаточно активен лишь при высоких температурах (выше 625°), а при температурах-ниже 600 окись железа превращается в неактивный сульфат. Поэтому на огарке можно достигать превращения ЗОз в ЗОз не больше чем на 60% (обычно на 45—50%). По этой причине от применения огарка пришлось отказаться. [c.164]

Первые две стадии реакций контактного окисления, наряду с изложенными выше механизмами, могут протекать по механизму комплексообразования в тех случаях, когда катионы решетки сохраняют свою индивидуальность. Вервей [241 для обратных шпинелей , а затем Морин [25] — для окислов металлов с незапол- ненными З -уровнями электронов указали на такую возможность, объяснив возникновение в таких соединениях электропроводности присутствием в них ионов одного и того же металла в различных валентных состояниях и в эквивалентных позициях кристаллической решетки. Можно предполагать, что подобного рода механизм электропроводности возможен не только для окислов (в том числе и тройных систем окислов [26]), но и для многих полупроводниковых соединений переходных металлов. Базируясь на этих представлениях, Дауден [27 ] рассматривает хемосорбцию на поверхности и явления замещения одного сорбента другим как реакции образования и превращения комплексов по механизму и 8)у2-замещения. Киселев, [28] также рассматривает адсорбцию как процесс поверхностного комплексообразования, когда при возникновении донорно-акцеп-торных связей неподеленная пара электронов лиганда оказывается затянутой на внутренние орбитали атома решетки, являющегос центром адсорбции. При таком механизме адсорбированные молекулы всегда будут в той или иной мере реакционноспособны. Действительно, затягивание неподеленной пары лиганда на внутренние орбитали центрального атома приведет к деформации адсорбированной молекулы и ослаблению внутримолекулярных связей. Отметим попутно, что трактовка Киселева справедливо распространяет электронные представления и на механизм кислотно-основного гетерогенного катализа. Развивая представления теории поля лигандов, Руней и Уэбб [29 ] показали, что механизм реакций дейтеро- бмена, гидрирования и дегидрирования углеводородов на переходных [c.27]

Для объяснения сущности процесса контактного окислени S0 в S0, на платиновом катализаторе вполне установившего , взгляда не имеется. Полагают, что прежде всего происходит сорбция (т.е. поглощение) кислорода на поверхности цлатйнй затем взаимодействие молекул SOg с молекулами кислорода fe -поверхности платины и десорбция, т.е. обратное выделение обра-, зовавшегося SOg с поверхности платины. Это так называемая, адсорбционная теория катализа, , [c.167]

Рассмотрены вопросы устойчивости и автотермичности реакторов, расчета оптимальных режимов. В качестве примеров для изучения взяты реакторы с неподвижным слоем, прежде всего реакторы для синтеза аммиака и окисления двуокиси серы, играющие наиболее важную роль в химической промышленности. Приведены также расчеты реакторов с псевдоожиженным слоем (основы теории псевдоожил ення являются предметом ряда специальных монографий и здесь не излагаются). Из контактных аппаратов других типов приведены колонны Кёлбела с катализатором, суспендированным в жидкости. В книге не рассматривались реакции, осуществляющиеся в жидкой фазе с взвешенным в ней катализатором. В конце книги кратко излагаются вопросы оптимизации реакторов, а также применения электронно-вычислительных и аналоговых машин. [c.10]

Изучение течений с переменным расходом и химическими превращениями представляет большой интерес для развития теории химических реакторов и возможности их расчета. Нами сделана попытка построения приближенной модели аэротермо-химического процесса в контактном аппарате радиального типа, используемого для обезвреживания отработавших газов двигателей внутреннего сгорания каталитическим окислением. [c.80]

В 1930-х годах появились первые научные исследования по кинетике реакций, протекающих в проточных системах. Начало этим исследованиям было положено химиками — специалистами в области катализа А. А. Баландиным, Г. К. Боресковым, М. Г. Слинь-ко и М. И. Темкиным (СССР), А. Ф. Бентоном (США), Э. Винтером (Германия). В 1932 г. Г. К. Боресков впервые в качестве одной из основных задач конструирования и расчета трубчатых контактных аппаратов для сернокислотной промышленности назвал обеспечение максимальной скорости процесса и максимального использования контактного объема . Отмечая отставание теории и недостаточное знание закономерностей протекания даже таких важных каталитических процессов, как окисление сернистого газа, он предложил метод проведения этой реакции в условиях не одной оптимальной температуры для всего процесса, а оптимальной кривой изменения температур, характерной для каждого процесса и катализатора . Эти пионерские исследования были продолжены в 1936—1937 гг. с целью установления оптимальных условий контактного процесса — температурного режима и состава исходной газовой смеси. Работы эти следует считать своеобразной экстраполяцией химической кинетики на ту область, которая до 1940-х годов была объектом химической технологии, как науки сугубо прикладной, лишенной права на фундаментальные исследования. [c.152]

Исследование механизма н кинетики процессов дает возможность установить ряд факторов, нозволяюш,пх регулировать окисление и уменьшить бесполезное сжигание углеводородов. Количественная теория многостадийных процессов, протекаюш,их при каталитическом окислении углеводородов, пока не создана, так как исследователи еще не имеют экспернмеитальных методов для установления природы элементарных актов. Тем не менее на основании большого опыта, накопленного в лабораторных п промышленных условиях, можно установить ряд основных закономерностей, позволяющих наметить пути для повышения селе1 тивности, а также регулирования процессов в заводских контактных аппаратах. [c.3]

Ададуров [1а] не согласен с теорией Кёппена относительно влияния носителя в процессах гидрогенизации и дегидрогенизации с платиновым катализатором и обращает особое внимание на влияние поля носителя на поле катализатора. Исследуя влияние формы и размера частиц контактной массы (окись олова — окись бария) на каталитическое окисление двуокиси серы, Ададуров и Гернет [3] пришли к заключению, что для каждой формы и размеров частиц контактной массы характерны оптимальные соотношения объемной скорости, концентрации газа и продолжительности контакта. Увеличение отношения объем—скорость связано с увеличением величины частиц контакта, размеры которых в сравнении с эффективной поверхностью и величиной свободного пространства, вероятно, очень малы. Для контактных частиц, имеющих большую поверхность, таксе влияние не обязательно, так как может увеличиться число активных центров, участвующих в достижении состояния равновесия. Желательно, чтобы катализатор обладал наибольшей удельной геометрической поверхностью, так как это даст наибольшую эффективную поверхность на единицу свободного пространства. С другой стороны, увеличение открытой поверхности сильно влияет на продолжительность контакта и на выходы при низких температурах, которые становятся эквивалентными получаемым при повышении температуры вследствие возникновения большего числа активных центров на единице поверхности. [c.124]

Вильгельм Оствальд (1853—1932) родился в Риге, был сначала профессором в местном Политехникуме, затем профессором в Лейпциге, где основал Институт физической химии, который вскоре приобрел мировую славу. В период преподавания в Риге (1882—1887) Оствальд стал известен рядом работ по изучению химической динамики, в которых развивал представления о контактном, или каталитическом, действии. Новый период научной деятельности Оствальда начался с основания Журнала физической химии (1887) после того, как Аррениус выступил с теорией электролитической диссоциации. Деятельность Оствальда как ученого характеризуется теоретической разработкой общих принципов химии, экспериментальными исследованиями активности кислот и оснований и вообще проблемы химического сродства, изучением каталитического окисления аммиака и т. д. В Лейпцигской лаборатории сформировалось много известных химиков, таких, например, как Нернст, Ле Блан, Джонс, Бредиг, Боденштейн, Фрейндлих, Друккер, В. Бёттгер, П. Вальден и др. [c.405]

Эти и другие многочисленные исследования вызвали появление разнообразных теоретических концепций, имевших целью объяснить природу гальванического электричества. Еще до публикаций о вольтовом столбе немецкий ученый И. Риттер (1776—1ВЮ) высказал, в противовес контактной теории Вольта химическую теорию происхождения гальванического электричества . В 1798г., за два года до изобретения вольтова столба , Риттер указал, что ряд напряжений металлов, установленный Вольта, оказывается тем же самым, что и ряд металлов, расположенных в порядке увеличения их сродства к кислороду. Риттер установил далее, что нри сочетании двух металлов и воды (например, серебро и цинк) наблюдается быстрое окисление цинка. На основании такого рода опытов [c.69]

Синтез проводят аналогично синтезу о-нитробензойной кислоты (то же разбавление и способ введения окислителя). В колбу для окисления помещают 33,8 г толуола и 33,8 г едкого натра. Окисление проводят при 86—87° на водяной бане с контактным термометром в течение 10—12 часов. Подкисляют 104 мл соляной кислоты (уд. в. 1.19). Выход 39,10 г бензойной кислоты (87,27% от теории). [c.225]

Синтез проводят аналогично синтезу о-нитробензойной кислоты. В колбу для окисления загружают 34,45 г а-пико-лина и 34,45 г едкого натра. Окисление проводят при 70° на водяной бане с контактным термометром в течение 12 часов. Подкисляют ПО мл соляной кислоты. После упаривания подкисленного раствора прибавляют 160 мл насыщенного раствора сульфата меди. После четырехчасового стояния осадок медной соли пиридинкарбоновой-2 кислоты отфильтровывают, промывают 3—4 раза и сушат. Выход медной соли пиридинкарбоновой-2 кислоты 49,05 г (86,54% от теории). [c.225]

Ванадиевая контактная масса представляет собой пористую основу, на которую нанесено активное комплексное соединение, содержащее пентоксид ванадия. Точные данные о составе веществ, образующихся в ванадиевой контактной массе, отсутствуют. Не установлен полностью также механизм окисления 50г на этом катализаторе. Существует несколько теорий этого сложного процесса. Рассмотрим одну из них, разработанную на основе результатов многочисленных исследований плавкости соединений, составляющих ванадиевую контактную массу, рентгеноструктурного анализа этих соединений и определения активности контактных масс различного состава. Согласно этой теории, активным комплексом в ванадиевой контактной массе является соединение оксида с пиросульфатом калия УгОз-КзЗгО , которое при температуре процесса (выше 380°С) находится в виде расплава на поверхности пористого носителя. Диоксид серы и кислород, сорбируемые поверхностью катализатора и растворенные в расплаве, взаимодействуют с пентоксидом ванадия [c.144]

Ванадиевая контактная масса представляет собой пористое вещество, на котором нанесен активный комплекс, содержащий пятиокись ванадия V2O5. Точных данных о составе веществ, образующихся в ванадиевой контактной массе, нет. Не установлен также механизм окисления сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе. Существует несколько теорий этого сложного процесса. Приведем одну из них, разработанную на основе многочисленных исследований по изучению плавкости соединений, входящих в состав ванадиевой контактной массы, рентгеноструктурного анализа этих соединений и определения активности контактных масс различного состава. Согласно этой теории, актив- [c.149]

Из кинетической теории газов известно, что доля молекул, обладающих энергией, достаточной для того, чтобы при их столкновении произошла реакция, составляет в первом приближении Таким образом, этот член в уравнении скорости реакции характеризует долю эффективных столкновений, приводящих к образованию молекул серного ангидрида. Показатель степени в выражении е-Е1вт отрицателен следовательно, с повышением температуры скорость реакции возрастает, а с увеличением Е уменьшается. Энергия активации Е реакции окисления ЗОг в 50з очень велика, поэтому без катализатора реакция гомогенного окисления практически не идет даже при высокой температуре. В присутствии твердых катализаторов энергия активации понижается и, следовательно, ско-фОсТЬ гетерогенной каталитической реакции возрастает. Таким образом, роль катализатора, например ванадиевой контактной массы, состоит в понижении энергии активации Е. [c.192]

Обнаружение коррозионных токов. Возникновение электрических токов в случае влажной коррозии при комнатной температуре не является больше недоказанной теорией. Простая демонстрация их действительного существования может быть получена в опыте с коррозией железа, покрытого фильтровальной бумагой, смоченной раствором двууглекислой соды 2. Можно обнаружить и грубо измерить токи, проходящие через влажную фильтровальную бумагу, при помощи прибора, изображенного на фиг. 2. Этот прибор состоит из двух полосок меди, окисленных с поверхности, каждая из которых окружена фильтровальной бумагой, смоченной тем же раствором двууглекислой соды (избегая таким образом ошибок вследствие жидкостных контактных потенциалов). Обе полоски, которые придерживаются на концах пробкой и отделены друг от друга полоской вощеной бумаги, присоединены при помощ,и гибкой проволоки к микрогальванометру. Если прибор опустить так, чтобы он на мгновение коснулся фильтровальной бумаги, через которую проходит ток (вслед- [c.19]