Гетерогенные катализаторы пористость

Не менее важна роль носителей гетерогенных катализаторов, особенно в случае дорогостоящих металлических катализаторов (Р1, Рё, N1, Со, Ад). Подбором носителя достигаются требуемые пористая структура, удельная поверхность, механическая прочность и термостойкость. В качестве носителей используют окиси алюминия, алюмосиликаты, окиси хрома или кремния, активированный уголь. [c.83]

Боресков Г. К. Ро.ть процессов внутреннего переноса в гетерогенном катализе // Пористая структура катализаторов и процессы переноса в гетерогенном катализе. Новосибирск Наука, 1970. С. 5—15. [c.357]

Каталитическая реакция сосредоточена на поверхности твердого тела, поэтому добиваются увеличения поверхности, например, путем дробления. Гетерогенные катализаторы используют в виде порошков, высокодисперсных тел, пористых зерен. [c.765]

Так как каталитический эффект, вызываемый гетерогенным катализатором, определяется прежде всего поверхностью катализатора, обычно стремятся по возможности ее увеличить. Для этого применяют только измельченные активные вещества. Но порошкообразный катализатор легко уносится струей газа, а взятый в больших массах создает уже значительное сопротивление потоку газа. Поэтому обычно активное вещество осаждают на пористых инертных подкладках — носителях (силикагеле, алюмогеле, солях и т. п.) — или прессуют, придавая катализатору форму таблеток, шариков или цилиндров. [c.145]

Гетерогенные катализаторы редко применяются в виде индивидуальных веществ и, как правило, содержат носитель и различные добавки, получившие название модификаторов. Цели их введения разнообразны повышение активности катализатора (промоторы), его избирательности и стабильности, улучшение механических и структурных свойств. Фазовые и структурные модификаторы стабилизируют соответственно активную фазу и пористую структуру поверхности катализатора. [c.418]

Не менее важна роль носителей гетерогенных катализаторов, особенно в случае дорогостоящих металлических катализаторов (Р1, Р(1, N1, Со, А ). Подбором носителя достигаются требуемые пористая структура, удельная поверхность, механическая прочность и термостойкость. В качестве носителей используют окиси алюминия, алюмосиликаты, окиси хрома или кремния, активированный уголь, пемзу, кизельгур и другие природные и синтетические материалы. На роль носителей бифункциональных катализаторов указывалось выше. [c.419]

В гетерогенном катализе на твердом катализаторе промежуточное химическое взаимодействие реактантов с катализатором осуществляется лишь на его доступной для молекул реагирующих веществ так называемой реакционной поверхности посредством адсорбции. Удельная реакционная поверхность гетерогенного катализатора определяется его пористой структурой, то есть количеством, размером и характером распределения пор. [c.421]

Гетерогенные катализаторы сравнительно редко применяются в виде индивидуальных веществ и часто содержат различные добавки, получившие название модификаторов (промоторов). Модификаторы могут вызывать структурные, электронные и фазовые изменения на поверхности (в объеме) катализатора, а также влиять на прочностные и другие характеристики. С помощью модификаторов можно изменить активность, селективность (избирательность) и стабильность работы катализатора, а также улучшить механические и структурные свойства. Фазовые и структурные модификаторы стабилизируют соответственно активную фазу катализатора или пористую структуру его поверхности. [c.640]

Гетерогенные катализаторы воздействуют на реагенты своей поверхностью, которая может составлять некоторую долю общей поверхности твердого тела (носителя), например, в случае нанесенных катализаторов. Поэтому каталитическую активность твердого катализатора (активного компонента) оценивают величиной его поверхности, экспериментально определяя удельную поверхность - площадь поверхности катализатора, отнесенную к единице его массы. При получении катализаторов стремятся достигнуть не только высокой каталитической активности и селективности единицы поверхности катализатора, но и высокоразвитой поверхности. Высокую удельную поверхность обеспечивает пористая структура твердого тела. Стенки пор, уходящих от внешней по- [c.644]

Высокая каталитическая активность, регулярная структура и способность к ионному обмену делают цеолиты уникальными объектами для изучения гетерогенного катализа. После переведения в соответствующие формы путем ионного обмена эти кристаллические алюмосиликаты по своей активности и селективности становятся значительно более эффективными катализаторами, чем аморфные алюмо-силика.ты Ц], хотя такую закономерность и нельзя распространять на все реакции [2]. Цеолиты являются кристаллическими веществами с развитой пористостью, поэтому их внутренняя поверхность определяется системой пор, которая регулярно повторяется в трехмерном пространстве. В этом отношении цеолиты выгодно отличаются от большинства других гетерогенных катализаторов, в том числе и кристаллических, где активные центры расположены главным образом на внешних гранях или в дефектных узлах решетки. Таким образом, данные, полученные рентгеноструктурным анализом или каким-либо спектроскопическим методом, в принципе можно использовать для определения структурных особенностей каталитически активных центров. (В действительности, однако, такие попытки успехом не увенчались [3], потому что методы рентгеновского анализа оказались слишком малочувствительными, чтобы можно было выявить локализацию активных центров.) Разнообразие каталитических свойств цеолитов объясняется прежде всего тем, что существует несколько различных типов кристаллических. каркасов и что методами регулируемого ионного обмена структурные особенности каркасов можно модифицировать. Для выяснения механизмов реакций особое значение имеет тот факт, что изменение структуры цеолитов непосредственно отражается на каталитических свойствах. [c.5]

Кислоты проявляют катализирующее действие вне зависимости от того, находятся ли они в жидком или твердом состоянии. Как справедливо отмечают в своих работах И. И. Иоффе и С. 3. Рогинский [1], между механизмом гомогенного и гетерогенного кислотного катализа наблюдается далеко простирающийся параллелизм. Что касается гетерогенных катализаторов, образуемых путем нанесения нелетучих жидких кислот на пористые тела [2], то их механизм действия почти во всех деталях идентичен механизму гомогенного кислотного катализа. [c.256]

Гетерогенные катализаторы поэтому используют либо в виде порошка с тем или иным размером частиц, либо в виде пористых зерен. Представляет интерес удельная поверхность катализатора, т. е. величина его поверхности в расчете на единицу массы. [c.18]

При наличии в гетерогенной реакции трех областей — диффузионной /, переходной II и кинетической III — зависимость логарифма константы скорости от температуры принимает характерную форму (рис. 59). Участок АВ (почти прямая линия) соответствует диффузионной области, константа скорости практически не зависит от температуры. Участок ВС соответствует переходной области. Такое протекание зависимости характерно для случая, когда катализатор пористый. Если поверхность катализатора гладкая, то переходная область крайне мала и практически после диффузионной реакция сразу может перейти в кинетическую область. Участки СО и ВЕ соответствуют кинетическим областям реакций соответственно для пористого и катализатора с гладкой поверхностью. [c.207]

Не менее важна роль носителей гетерогенных катализаторов, особенно в случае дорогостоящих металлических катализаторов (Р1, Рс1, N1, Со, Ag). Подбором носителя достигаются требуемые пористая структура, удельная поверхность, механическая прочность и термостойкость. [c.631]

Активность и селективность гетерогенных катализаторов в значительной степени зависит от их состава и способа приготовления. В современных нефтехимических процессах очень часто используются смешанные катализаторы, состоящие из активной фазы, носителя и промотора. Активная фаза, нанесенная на инертный носитель с хорошо развитой поверхностью, значительно увеличивает поверхность контакта катализатора с реагирующими веществами. В качестве носителей применяют пористые материалы, обладающие большой удельной поверхностью активированный уголь, асбест, кизельгур, пемзу, оксид алюминия, силикагель и др. [c.5]

Гетерогенные катализаторы характеризуются рядом физических свойств. Фракционный состав зерен катализатора определяют ситовым и седиментационным анализом, фазовый состав — рентгеноструктурным и электронномикроскопическим методом. Важной характеристикой является удельная поверхность, отнесенная к единице количества катализатора. Ее находят адсорбционным путем или газохроматографическим способом. Средний радиус пор вычисляют делением удвоенного удельного объема пор, определяемого по истинной и кажущейся пористости катализатора, на удельную поверхность. Наконец, имеет значение и [c.165]

В состав гетерогенных катализаторов часто вводят различные добавки, получившие название модификаторов. Цели введения их разнообразны повышение активности катализатора (промоторы), избирательности и стабильности работы, улучшение механических или структурных свойств. Фазовые и структурные модификаторы стабилизуют соответственно активную фазу твердого катализатора или пористую структуру его поверхности. Так, в медь-хромитных катализаторах гидрирования оксид хрома препятствует восстановлению оксида меди с превращением его в неактивную форму. Добавление уже Ь% АЬОз к железному катализатору значительно увеличивает его поверхность, препятствуя спеканию и закрытию пор, и т. д. Некоторые модификаторы существенно повышают стабильность работы катализатора или сильно изменяют характер его каталитической [c.270]

Ж о р о в Ю. М., О с т р е р Л. А., Панченков Г. М. Определение оптимальных пористой структуры и содержания цеолита в цеолитсодержащих катализаторах при проведении сложных реакций.— В кн. Превращения углеводородов на кислот-но-основных гетерогенных катализаторах. Тезисы докладов Всесоюзной конференции, Грозный, 1977, с. 40—41. [c.55]

Суммарная скорость химического превращения на гетерогенном катализаторе зависит от площади его поверхности, поэтому обычно применяются катализаторы с развитой поверхностью или катализаторы, нанесенные на подложки с большой площадью поверхности (пористые угли, силикаты и др.) [c.199]

Текстурные параметры (удельная поверхность, пористая структура, размер частиц и др.) являются очень важными характеристиками твердых гетерогенных катализаторов, а также носителей для них и адсорбентов. В Институте катализа разработан ряд адсорбционных приборов, позволяющих контролировать эти параметры. С помощью приборов измеряют количество адсорбата (газа или пара), поглощенного твердым материалом в расчете на единицу массы или объема последнего при постоянной заданной температуре Г и определенных значениях относительного парциального давления адсорбата Р/Р , где Р — парциальное давление адсорбата при температуре Т Р — давление насыщенного пара адсорбата при температуре Г. В таблице приведен перечень типовых адсорбционных приборов, разработанных в Институте катализа и их коммерческие названия. [c.67]

Основной частью установки периодического действия является стеклянный цилиндрический реактор (1) барботажного типа ( 0=30 мм, Н= 300 мм), в который помещают гетерогенный катализатор. В нижнюю часть реактора подают воздух (кислород) через пористую пластину (2), обеспечивающую диспергирование воздуха. Обогрев реактора осуществляется с помощью нихромовой спирали (3), напряжение в которой регулируется ЛАТРом (4). Постоянство температуры обеспечивается контактным термометром (5) и электронным реле (6). Для улавливания и конденсации паров, уносимых с отработанным воздухом, реактор снабжен обратным холодильником (7). В реактор зафужают образец гетерогенного катализатора и порцию керосина. Включается обогрев и по достижению заданной температуры в реактор подается воздух или кислород из баллона (8). Этот момент принимают за начало реакции. Количество подаваемого кислорода измеряют ротаметром (9) и регулируют игольчатым вентилем(11). По окончанию опыта выключают последовательно обогрев, подачу воздуха или кислорода, и керосин выгружают через нижний отвод (10). [c.32]

Каталитическую активность гетерогенного катализатора характеризуют константой скорости реакции, отнесенной к одному квадратному метру поверхности раздела фаз реагентов и катализатора, или скоростью реакции при определенных концентрациях реагирующих веществ, отнесенной к единице площади поверхности. Промышленные катализаторы применяют в форме цилиндров или гранул диаметром несколько миллиметров. Гранулы катализатора должны обладать высокой механической прочностью, большой пористостью и высокими значениями удельной поверхности. Большую группу катализаторов получают нанесением активного агента, например платины, палладия, на пористый носитель (трегер) с высокоразвитой поверхностью. В качестве носителей применяют активированный уголь, кизельгур, силикагель, алюмогель, оксид хрома (П1 и другие пористые материалы. Носитель пропитывают растворами солей металлов, например Pt, Ni, Pd, высушивают и обрабатывают водородом при 250—500° С. При этом металл восстанавливается и в виде коллоидных частиц [л = (2 -f- 10) 10 м1 осаждается на поверхности и в порах носителя. Можно провести синтез катализатора непосредственно на поверхности носителя, пропитав носитель растворами реагентов, с последующей термической обработкой. Так получают катализаторы с металлфталоцианинами, нанесенными на сажу, графит и другие носители. Широко применяются металлические сплавные катализаторы Ренея. Их получают из сплавов Ni, Со, u, Fe и других металлов с алюминием в соотношениях 1 1. Сплав металла с алюминием, измельченный до частиц размером от 10" до 10" м, обрабатывают раствором щелочи, алюминий растворяется, остающийся металлический скелет обладает достаточной механической прочностью. Удельная поверхность скелетных катализаторов превышает 100 м г" . Такие катализаторы применяются в процессах гидрирования, восстановления и дегидрирования в жидкофазных гете рогенно каталитических процессах. [c.635]

Для мн. гетерогенных катализаторов характерно неспецифич. отравление, возникающее вследствие блокировки активных центров их пов-сти отлагающимися на ней в-вами. Такая блокировка наиб, резко выражена у пористых катализаторов из-за экранирования устьев пор ядами. Наиб, частый ввд блокировки - зауглероживание (закоксовывание) пов-сти при проведении разя, р лдш, в частности крекинга. Регенерировать такие катализаторы удается, как правило, выжиганием и, при необходимости, послед, восстановлением процесс возможен только для достаточно термосгабильных катализаторов. Этот же при м.б. использован и в случае отравления HjS, РН3 и др. Я. к., имеющими неподеленные электронные пары. Для регенерации применяют также промывку р-рителями, изменение степени окисления Я. к. и др. методы. [c.528]

Однако неизбежно протекающие реакции полного окисления метана в значительной степени осложняют регулирование процесса. В качестве переносчиков хлора используется чистая хлорная медь или эвтектические смеси солей, например КС1— uj lg— u lg. Можно осуществлять процесс окислительного хлорирования в присутствии переносчиков хлора не только в расплавах, но и в поточной системе с гетерогенным катализатором, представляющим собой пористый материал, например пемзу, пропитанную хлорной медью. [c.279]

Гидрированием или гидрогенизацией называют присоединение водорода к я-электронным системам — двойным и тройным связям, а также к ароматическим циклам. Эта реакция является частным случаем восстановления. Ее можно осуществить, применяя различные восстановители, упомянутые в первом разделе этой главы. Однако наибольшее практическое значение имеет использование молекулярного водорода в сочетании с гетерогенными катализаторами. Важнейшими катализаторами являются-металлический никель и металлы группы платины, в первую очередь и Рс1. Особенно активно катализирует гидрирование пористый металлический никель, приготовленный по Ренею — путем обработки сплава N1 и А1 щелочью, что приводит к растворению алюминия. [c.409]

Изучение физической адсорбции является очень важным средством исследования свойств гетерогенных катализаторов. Действительно, появление и начало широкого применения теории БЭТ (разд. 2.3.8) дали значительный толчок дальнейшему развитию изучения гетерогенного катализа, так как эта теория дала исследователям надежный метод определения удельных поверхностей (величина новерхности, отнесенная к единице массы) широкого ряда промышленных катализаторов, В настоящее время большинство наиболее употребительных методов определения величин поверхности все еще составляют методы, основанные на измерении физической адсорбции газа при температуре, близкой к температуре его кипения, хотя в них внесены некоторые усовершенствования, которые будут обсуждены ниже. Представления о физической адсорбции лежат в основе большинства многочисленных методов измерения пористости твердых тел этот вопрос будет рассмотрен более детально позднее (разд. 4.3). Менее широко признается тот факт, что на основании изучения физической адсорбции можно делать заключения о том, какая часть новерхности твердого тела энергетически неоднородна. Так, Грехэм [1], рассматривая изотермы физической адсорбции, отклоняющиеся от линейных при малых заполнениях поверхности, пришел к выводу, что определенная часть новерхности изучаемой им графи- [c.66]

Платина как катализатор. П. является первым известным гетерогенным катализатором, изученным еще в начале 19 в. Г. Дэви и И. До-берейнером (см. Катализ), и одним из наиболее активных из изученных катализаторов при отнесении каталитич. активности к единице уд. поверхности. Особенно широко ее используют в окислительно-восстановительных реакциях. Наиболее крупнотоннажные произ-ва, где применяют платиновые катализаторы синтез серной к-ты окислением сернистого газа и синтез азотной к-ты, протекающий через стадию окисления аммиака. В первом из названных процессов применяют дисперсную П., к-рую наносят на пористые тела — носители асбест, Mg804, силикагель и др. Для окисления 80, П. является наиболее активным [c.38]

Увеличение активности гетерогенных катализаторов во времени вначале объясняли дроблением кристаллов и агрегатов Т1С1з под действием растущих полимерных цепей [34, 38, 617, 649, 668, 677, 728—732]. В других работах показано [20, 53, 642, 658, 659, 733], что индукционный период при полимеризации на гетерогенных катализаторах обусловлен реакциями инициирования. Авторы этих работ полагают, что дробление монокристаллов можно исключить из рассмотрения, учитывая- плотную, а не пористую упаковку молекул в кристаллах Т1С1з, С1з и СгС1з. Диспергирование катализатора в процессе полимеризации если и происходит, то определяется, вероятнее всего, частичным растворением галогенидов переходных металлов с поверхности в результате взаимодействия их с металлоорганическими сокатализаторами. [c.174]

Гетерогенные катализаторы сравнительно редко применяются в виде индивидуальных веществ и часто содержат различные добавки, получившие название модификаторов. Цели их введения очень разнообразны повышение активности катализатора (промоторы), избирательности и стабильности работы, улучшение механических или структурных свойств. Фазовые и структурные модификаторы стабилизируют соответственно активную фазу твердого катализатора или пористую структуру его поверхности. Так, в медь-хромитных катализаторах гидрирования окись хрома препятствует восстановлению окиси меди с превращением ее в неактивную форму. Добавление уже 1% AI2O3 к железному катализатору сильно увеличивает его поверхность, препятствуя спеканию и закрытию пор, и т. д. Некоторые модификаторы существенно повышают стабильность работы катализатора или сильно изменяют характер его каталитической активности. Например, добавка щелочей к цинк-окисному катализатору для синтеза метанола ведет к образованию высших спиртов, от этого же существенно зависит работа кобальтового катализатора при получении синтина и т. д. [c.163]

В качестве промышленных гетерогенных катализаторов используют лишь ограниченное число цеолитов. Дело в том, что для применения в промышленных процессах необходимо, чтобы цеолиты превосходили уже существующие катализаторы по активности, а во многих случаях и по селективности. Основное применение цеолитные катализаторы нашли в неф-теперерабатьшающей промышленности, где их использование связано с двумя важнейшими свойствами цеолитов молекулярно-ситовым эффектом и чрезвычайно высокой кислотностью. Сравнительно недавно цшроко-пористые цеолиты начали использовать и в качестве носителей для тонко-диспергированных металлов. Промышленные катализаторы относятся к фожазитам РС и У) или к синтетическим морденитам и цеолитам Т (типа эрионита). [c.15]

Лекция посвящена адсорбционным методам измерения важнейшей текстурной хороктеристики гетерогенных катализаторов и других пористых материалов — их общей и парциальной поверхности. Цель лекции — критический анализ состояния и основных тенденций развития этих методов, достоверности получаемых результатов, перспектив их использования для решения проблем, возникающих при переходе от преимущественно качественных подходов к приготовлению катализаторов к количественной теории их приготовления, которая должна стать фундаментальной базой для направленного дизайна катализаторов с заданными свойствами. Кратко рассмотрены также проблемы определения размера частиц и пор сложной формы и их распределения по характерным размером. [c.77]