Каталитическая способность активных углей

Каталитическая способность активного угля при дехлорировании быстро снижается в начале процесса даже в чистой воде, свободной от органических примесей. В дальнейшем это снижение активности значительно замедляется. Соотношение значений каталитической активности через 30 мин и 50 ч работы слоя угля определяется как фактор усталости . На рис. 11.2 представлен типичный ход кривой зависимости длины слоя половинного поглощения хлора от времени работы слоя. Если в процессе дехлорирования активный уголь адсорбирует и другие вещества, в том числе вызывающие помутнение, последние еще более отравляют поверхность и снижают дехлорирующую способность угля. Ниже показано влияние адсорбции органического вещества на длину слоя половинного поглощения хлора (в см) при двух скоростях потока [c.189]

Наряду с высокими адсорбционными свойствами, активный уголь, как уже отмечалось, обладает в ряде случаев реакционной способностью. Каталитическую активность угля используют при получении фосгена из окиси углерода и хлора, соляной кислоты из хлора и воды, серной кислоты из кислорода, сернистого ангидрида, воздуха и воды. Активный уголь ускоряет реакцию полимеризации непредельных углеводородов и это свойство используют для удаления диоле-финов из бензина [52]. [c.299]

Известно, что каталитическая активность многих металлов и оксидов металлов обусловлена присутствием активных центров, которые чаще всего являются дефектами кристаллов. В разделе 2.1 отмечалось, что активный уголь представляет собой смесь аморфного и графитизированного углерода. Из-за малых размеров кристаллитов в активном угле имеется большое число ненасыщенных валентностей, особенно по краям гексагональных сеток, которые ведут себя подобно структурным дефектам. Сами плоскости графитовых слоев также способны проявлять каталитическую активность благодаря наличию системы я-электронов. Каталитическая способность активных углей, обусловленная особенностями кристаллической структуры углеродного скелета, усиливается каталитическим действием поверхностных кислородных соединений, особенно в окислительно-восстановительных реакциях. Такой синергетический эффект можно использовать в обменных реакциях, например, для удаления серы из отходящих дымовых газов однако иногда этот эффект нежелателен,— например, при рекуперации альдегидов или кетонов он может ускорить их окисление. [c.185]

Различные формы углерода, например графит и активные угли из разных источников, являются гетерогенными катализаторами разложения перекиси водорода, отличающимися рядом интересных особенностей. Активность углерода зависит от его происхождения [135] кроме того, ее можно изменять специальной обработкой, Фоулер и Уолтон [136] исследовали влияние добавки солей или желатины на каталитическую активность активированного угля из сахара [136] другие авторы изучали влияние температуры, размеров частиц, концентрации водородных ионов, излучения [137], концентрации перекиси водорода и химической природы поверхности угля. По-видимому, из всех описанных до настоящего времени свойств наиболее существенную роль играет адсорбционная способность поверхности [1381. Однако эффективность катализа не является прямо пропорциональной этой адсорбции. Обработка поверхности, например нагреванием или пропусканием над ней азота [139[, заметно изменяет активность. Чистый активированный уголь из сахара при взбалтывании с растворами перекиси водорода вызывает лишь слабое выделение кислорода, однако действие этого угля можно сильно интенсифицировать, если предварительно нагреть его в вакууме при 600°. Активированный уголь из целлюлозы и рисового крахмала, высушенный при 100°, обладает максимальной активностью более слабым действием отличается уголь из декстрина, инулина и пшеничного крахмала уголь из декстрозы, лактозы, мальтозы или картофельного крахмала едва ли обладает какой-либо активностью. Сырой костяной уголь или кровяной уголь вызывает лишь медленное разложение перекиси [c.399]

Из-за развитой поверхности некоторые виды аморфного углерода обладают по сравнению с графитом повышенной реакционной адсорбционной и каталитической способностью. В древесном угле, например, сохраняется тонкопористое строение древесины здесь остаются все тончайшие каналы, по которым поднимались от корней питательные соки. Поэтому древесный уголь относится к активным поглотителям, или адсорбентам, особенно в активированном состоянии. Активация угля состоит в обработке перегретым паром, чем достигается очистка пор от смолистых веществ, а это повышает его адсорбционную способность. [c.138]

Для извлечения примесей из отработанных потоков обычно используют мелкопористые адсорбенты, из которых наиболее распространенными являются активный уголь [22, с. 5], силикагели, алюмогели, цеолиты, окись алюминия, кокс, глина, бокситы, пористые стекла, ионообменные смолы [23, 24]. Из всех перечисленных сорбентов только активный уголь в полной мере отвечает всем требованиям, предъявляемым к твердому поглотителю [25] гидрофобность, высокая сорбционная емкость, небольшая удерживающая способность, минимальный перепад давления, прочность, стабильность поглотительной способности и минимум каталитического действия на уловленный компонент. [c.138]

Необходимо было выбрать такой сорбент, который при указанных условиях сорбции не изменял бы адсорбированное на нем масло вследствие окислительной и каталитической способности. В результате исследования различных марок активных углей в качестве сорбента был выбран уголь марки БАУ. Образец масла, полученный с помощью этого угля, получил наилучшую парфюмерную оценку. На этом угле изучена сорбция масла жасмина, т. е. определена статическая и динамическая характеристика [c.164]

Что касается механизма разложения перекиси водорода активированным углем, то Бринкман выдвинул гипотезу, по которой сначала происходит реакция обмена между ОН-группой на поверхности угля и ООН-ионом в растворе. Затем ион пергидроксила, активированный таким образом путем присоединения к поверхности, претерпевает саморазложение или же вступает в реакцию с молекулой перекиси водорода с вторичным образованием гидроксильного иона. Показано, что активированный уголь, имеющий на поверхности практически только кислотные группы (в результате окислительной обработки), несмотря на высокую адсорбционную способность, не обладает измеримой каталитической активностью в отношении перекиси водорода в нейтральном растворе, если только все группы находятся в водородной форме (например, в виде группы СООН). Однако если кислотные группы действием щелочи превратить в солеобразные группы СООМа, то в отношении перекиси водорода возникает каталитическая активность, правда очень небольшая по сравнению с величиной ее для активированного угля с присоединенными основными группами. [c.400]

Назначение углерода и его адсорбционно-каталитическая функция при хлорировании в расплаве остаются такими же. Однако выявлены определенные закономерности поведения восстановителя в зависимости от физических свойств расплава. Выяснено, что древесный уголь, наиболее реакционноспособный при хлорировании в системе твердое тело — газ, оказывается наименее активным восстановителем в расплаве солей и, наоборот, менее активный в обычных условиях электродный графит является самым эффективным восстановителем в расплаве [34]. Авторы считают, что это объясняется различной (вернее, противоположной по значению) реакционной способностью рассматриваемых углеродных восстановителей к кислороду и к диоксиду углерода. Важное значение имеет плотность углеродного материала и его смачиваемость расплавом. [c.15]

Пропитанные угли играют большую роль в защите от вредных примесей и отравляющих веществ, а также в каталитических процессах. Противогазовые угли получают обработкой зерненых или гранулированных активных углей перманганатом калия и содой или соединениями цинка, меди и хрома. Для получения катализаторов можно нанести на уголь благородные металлы и смеси различных реактивов. Для десульфирования газов представляют интерес активные угли, способные превратить диоксид серы в триоксид серы или серную кислоту посредством каталитического окисления в присутствии кислорода и воды. Для этих целей применяются пропитки различ- [c.54]

По представлениям Тейлора активность катализатора обеспечивается выступами и ребрами отдельных мельчайших кристаллов, имеющимися на всякой реальной поверхности твердого тела. Атомы, находящиеся на таких выступах, слабее связаны с другими атомами катализатора, обладают ненасыщенными валентностями, и повышенной реакционной способностью. Поэтому выгоднее получать катализатор в условиях, способствующих образованию шероховатой и пористой поверхностей. С другой стороны (С. 3. Рогинский), реакционная способность катализатора зависит от его термодинамической неустойчивости. Катализаторы, полученные в неравновесных условиях, более активны. Самопроизвольную потерю активности катализаторов с течением времени — старение—можно объяснить постепенным переходом в более устойчивое состояние. На практике часто применяются так называемые адсорбционные катализаторы, приготовленные путем нанесения катализатора на специальный носитель из неактивного материала (асбест, уголь, силикагель, пемза, фосфор и др.). Адсорбционные катализаторы позволяют достичь значительной экономии дорогостоящих веществ и, кроме высокой активности, обладают повышенной устойчивостью к нагреванию и действию ядов. -Изучение влияния ядов на каталитическую активность позволило получить важные сведения о природе катализаторов. Было замечено, что встречается как обратимое, так и необратимое отравление катализаторов. Так, железный катализатор, используемый в синтезе аммиака, обратимо отравляется кислородом. Пропускание над ним, свежей смеси водорода с азотом снимает отравление и вновь делает катализатор активным. В присутствии серы этот же катализатор отравляется необратимо. В случае многоступенчатой реакции действие яда сначала приводит к устранению некоторых стадий. Например, гидрирование хлористого бензоила в бензольном растворе на платиновом катализаторе [c.271]

Склонностью к переходу в кокс при дегидрировании характеризуются главным образом диеновые углеводороды. Оседающий на поверхности катализатора кокс блокирует часть его поверхности, вызывая диффузионное торможение основной реакции. Кокс и уголь сами обладают при этом значительной каталитической активностью, ухудшая дегидрирующую способность алюмохромового катализатора за счет повышения крекирующей способности. [c.118]

Адсорбционные свойства древесного и костяного угля известны давно. Ловиц (1785) применял уголь для обесцвечивания растворов винной кислоты. Фигье (1811) обнаружил, что костяной уголь тоже обладает заметной обесцве-чивающей способностью. Адсорбционные и каталитические свойства активных углей растительного и животного происхождения, приготовленных различными способами, изменяются в зависимости от размера пор и содержания посторонних веществ. Структура и примеси посторонних веществ влияют на применение углистых материалов в каталитических реакциях. Некоторые активированные угли могут служить адсорбентами для газов и жидкостей и в известной степени катализаторами. Например, в присутствии кислорода некоторые виды угля легко окисляют сероводород другие окисляют окись углерода. Многие угли пригодны для хлорирования, восстановления, дегидрогенизации и полимеризации. Аналогично поведение геля кремневой кислоты и цеолитов. Проницаемость и пропитываемость являются другими факторами, с которыми следует считаться при применении углистых материалов как носителей для катализаторов. Отверстия пор или капилляров неактивированного угля закрыты пленками, состоящими из ориентированных, насыщенных атомов. Обычно такие пленки образуются в результате адсорбции смолистых веществ во время процесса коксования. У активированного угля полости образуются системами атомов, в которых на один ненасыщенный активный углеродный атом приходится двенадцать неактивных углеродных атомов [342]. Различные виды углей имеют поры различного размера. Например [c.480]

В случае применения для регенеративной очистки сточных вод угли должны обладать минимальной каталитической активностью (по отношению к реакциям окисления) и по возможности небольшой удерживающей способностью в условиях десорбционных процессов. Из углей, выпускаемых нашей промышленностью, одним из лучших для очистки сточных вод является уголь КАД. [c.209]

Каталитическими свойствами при хлорировании метана и других газообразных алканов обладает также активированный уголь [37, 38. Обычно каталитическое действие активированного угля в хлорировании связывают с его адсорбционной способностью и протеканием вследствие этого эффективной реакции в адсорбированном слое. Однако необходимо иметь в виду возможность образования из угля и хлора дихлорацетилена [39], затем легко разлагающегося с выделением активного атомарного хлора [c.258]

Важно, чтобы угли обладали малой каталитической активностью по отношению к реакциям окисления, конденсации и др., так как некоторые органические вещества, находящиеся в сточных водах, способны окисляться и осмоляться. Эти процессы ускоряются катализаторами. Осмолившиеся вещества забивают поры адсорбента, что затрудняет его низкотемпературную регенерацию. Наконец, они должны иметь низкую стоимость, не уменьшать адсорбционную емкость после регенерации и обеспечивать большое число циклов работы. Сырьем для активных углей может быть практически любой углеродсодержащий материал уголь, древесина, полимеры, отходы пищевой, целлюлозно-бумажной и других отраслей промышленности. [c.82]

Процесс сухой очнстки от сероводорода активным углем основан на окислении сероводорода до элементарной серы кислородом на поверхности активного угля. Образующаяся при очистке элементарная сера отлагается в порах угля по мере заполнения поверхности угля серой процесс очистки замедляется и прекращается. Для восстановления поглотительной способности угля его промывают раствором сернистого аммония. После промывки и пропарки активный уголь вновь пригоден для очистки газа. Каталитическая очистка газа протекает в две ступени на первой ступени на катализаторе при подаче пара или водорода органические соединения серы превращаются в сероводород, а на второй ступени сероводород удаляют из газа. [c.47]

Как известно, все твердые вещества способны поглощать (адсорбировать) окружающие их пары и газы своей поверхностью вследствие наличия так называемых поверхностных сил. Между атомами или молекулами, составляющими вещество, действуют силы взаимного притяжения. Направленные в разные стороны силы притяжения атома, находящегося внутри вещества, встречают со всех сторон действия соседних атомов и компенсируются ими. По-иному обстоит дело с атомами, находящимися на поверхности. В этом случае уравновещиваться будут только силы притяжения атома, направленные внутрь вещества силы же, направленные во вне, останутся некомпенсированными и будут способствовать притяжению других атомов или молекул. В еще большей степени это проявится на углах и на ребрах кристаллов. Это и будут силы, благодаря которым на поверхности происходит адсорбция. Молекулы, попадая в область действия этих сил, адсорбируются, внутримолекулярные связи адсорбированной молекулы ослабевают и молекула становится более способной вступать в реакцию. Чем больше поверхность катализатора, тем больше его каталитическая активность. Для увеличения поверхности катализаторы обрабатывают специальными методами измельчают, наносят на пористый материал, готовят в виде смеси с каким-либо компонентом, который затем растворяют, получая при этом катализатор в виде губчатой массы, и т. п. В качестве пористых материалов используют активный уголь, асбест, пемзу, кизельгур и т. п. [c.41]

Гетерогенный катализ применяется главным образом при газофазном хлорировании. В качестве катализаторов используют активированный уголь, пемзу, отбеливающие земли и т. п., пропитанные металлическими солями, особенно медными. В соответствии с теорией Тэйлора их действие основано на способности их активных центров вызывать ионизацию хлора. Гетерогенное каталитическое хлорирование протекает по криптоионному механизму и нечувствительно к обрыву цепи, особенно если оп вызывается кислородом. Благодаря этой нечувствительности к кислороду становится возможной разработка такого процесса хлорирования, при котором хлор будет использоваться целиком именно потому, что процесс будет проходить в присутствии кислорода. При этом применяются такие контактные массы, которые делают возможным превращение образовавшегося хлористого водорода под воздействием кислорода в воду и хлор [,5]. [c.113]

Древесный окисленный уголь марки ДОУ 1 — полифункци опальный катионит, способный заменить более дорогие и ток сичные катиониты на основе синтетических смол ДОУ 2 имеет высокую избирательность к ионам тяжелых металлов и приме няется для глубокой очистки химических реактивов от примесей железа, меди, никеля и др ДОУ Зс предназначен для глу бокой очистки неорганических реактивов от примесей щелочно земельных металлов и используется, в частности, при получении фторидов калия и натрия особой чистоты Уголь ДОУ 4с обладает высокой каталитической активностью, например, в процессах этерификации и переэтерификации смесей низкомо лекулярных жирных кислот и их эфиров [c.81]

Гетерогенно-каталитический гидролиз диэтилкарбоната обнаруживает особенности, характерные для кислотно-основного бифункционального катализа, хотя реакция и не протекает по согласованному механизму. Зауер и Кригер [ 168] показали, что в этой реакции активны ВеО, ZnO, РЬО, NiO, Na l /С (нанесенный на уголь), КС1 /С, dSO,/С, dO/С и т.п. Кинетическое исследование показало, что скорость реакции не зависит от концентрации паров воды и пропорциональна доле поверхности, занятой диэтилкарбонатом. Величины энергии активации и частотного множителя практически одинаковы для всех катализаторов. Из этих данных следует, что способность катализаторов ионизировать [c.169]

Для характеристики оптических свойств нефтей чрезвычайно важным является их отношение к воздействию внешних факторов, как, например, температуры, давления, химических агентов и других [7, 8]. Для выяснения вращательной способности сырых нефтей Ракузин [9] пропускал темную биби-эйбатскую нефть над флоридином и, обесцветив ее таким образом, измерил ее оптическую активность. Оказалось, что угол вращения сырых нефтей, так же как и дестиллатов, возрастает с повышением температуры кипения и увеличением удельного веса. Однако Ракузин не выяснил возможности каталитического влияния флоридина на изменение оптической деятельности нефти. [c.372]