Катализатор влияние пористости

Наконец, важнейшую роль играет и сам катализатор, способ его приготовления и т, д. Добавление различных модификаторов нли применение смесей оксидов и солей способно сильно изменять активность и селективность контакта. Так, некоторые каталитические яды (галогены, селен), дезактивируя серебряный катализатор окисления этилена, существенно повышают его селективность. Оксиды молибдена и висмута, в индивидуальном виде вызывающие полное сгорание олефинов, в форме молибдата висмута (В120з МоОз = 1 2) являются селективными катализаторами гетерогенного окисления пропилена. Большое влияние оказывают носитель, размер зерен катализатора, его пористость и т. д. Ввиду возможности последовательного окисления целевого вещества и высокой скорости самой химической реакции на поверхности катализатора переход процесса во внутридиффузиоиную область весьма нежелателен, поэтому используют катализаторы с небольши.ми зернами и сравнительно крупными порами. [c.416]

Формирование пористой структуры катализатора. Пористая структура катализатора влияет как на скорость, так и на избирательность процесса. Формирование ее является важнейшим этапом в приготовлении катализатора. Гель алюмосиликата уплотняется, выделяя жидкость, объем его уменьшается. Этот процесс называют синерезисом катализатора. На пористую структуру катализатора влияют практически все этапы его приготовления, включая сушку и прокалку. Однако решающее влияние на характер пористости катализатора, безусловно, принадлежит процессу синерезиса. [c.235]

Наличие химической каталитической активности у твердого соединения является необходимым, но не достаточным условием создания активного и селективного катализатора. Следует отличать подбор катализатора, т. е. нахождение для данной реакции каталитически активного вещества, от умения приготовить из него приемлемый для практических целей катализатор. В главе 1П освещено влияние пористой структуры зерна катализатора на скорость и направление текущих в нем реакций. Неудачная структура зерна может свести на нет потенциально высокие свойства самого катализатора. Важнейшее значение для технического катализа также имеет стабильность катализатора по отношению к термическому режиму, отравлению и механическому воздействию. Однако эти требования вторичны и в значительной степени решаются вариацией условий приготовления катализаторов. Поэтому задачей подбора, в первую очередь, является прогнозирование химической активности катализатора. [c.151]

При большой пористости слоя коэффициент диффузии должен быть большим, однако данная модель не дает возможности количественно определить влияние пористости. Свободные пространства между зернами катализатора можно считать каналами, проложенными в определенном направлении и соединенными в узловых точках. [c.41]

Катализаторы на носителях, вероятно, являются наиболее распространенным типом сложных катализаторов. Они получили широкое распространение благодаря удобству их практического применения (подробнее см. главу V). В этих катализаторах активную часть наносят на инертную подкладку — носитель. Таким образом, эти катализаторы как минимум, двухфазны. Возможно троякого рода влияние носителя на каталитический процесс 1) увеличение поверхности катализатора 2) влияние пористой структуры носителя на активность и избирательность (эта проблема целиком относится к вопросам, связанным с диффузионными явлениями) и 3) специфическое действие носителя. [c.46]

Однако изменение селективности при спекании происходит и при неизменном качественном состоянии поверхности катализатора вследствие влияния пористой структуры. Так, ультрапоры не участвуют в крекинге крупных молекул сырья, но могут вызывать распад молекул бензина [56]. Влияние пористой структуры на избирательность реакций зависит от диффузионной способности углеводородов, а, следовательно, от времени контакта и концентрации реагирующих веществ внутри катализатора, а также от размера его пор [62, 63]. [c.42]

Всю совокупность отклонения параметра от среднего значения будем называть пространственной неоднородностью [1]. Очевидно, что их влияние будет возрастать по мере повышения мощности аппаратов. Неоднородности, встречающиеся в химических реакторах, можно разделить на две группы внешние вг внутренние. К внешним относятся отклонения температуры и состава исходной смеси, возникающие из-за неполного смешения подводимых к слою катализатора газов, а также неоднородность скорости потока на входе в реакционный объем. К внутренним можно отнести различие в величине активности катализатора в отдельных частях реактора, неоднородности засыпки и проницаемости катализатора, флуктуации пористости и проницаемости с характерным размером, определяемым несколькими диаметрами зерен, и некоторые другие. [c.57]

На процесс синерезиса влияют, в первую очередь, температура и характер среды. Все этапы мокрой термической обработки катализатора определяют пористую структуру его, а, следовательно, и такие характеристики как активность, избирательность и механическую прочность. При прочих равных условиях повышение температуры от 40 до 65° С при синерезисе приводит к увеличению удельного объема пор и снижению насыпного веса катализатора. В литературе приведены данные по влиянию температуры синерезиса на различные характеристики катализатора. Влияние температуры синерезиса на активность, удельную поверхность и плотность катализатора приведены на рис. 121—123. Из рис. 121—123 можно заметить, что падение активности катализатора с ростом температуры симбатно уменьшению удельной поверхности его. Падение удельной поверхности с температурой, цо-видимому, вызвано появлением пор большего размера. Уменьшение активности с температурой синерезиса менее интенсивно, чем уменьшение удельной поверхности. Эта объясняется тем, что удельная активность широкопористых катализаторов выше тонкопористых, так как в последних сказывается внутридиффузионное торможение. Пористая структура оказывает влияние и на стабильность катализатора. Замечено, что широкопористые [c.235]

Искажение, связанное с переносом внутри зерен (т. е. внутридиффузионное торможение) сохраняется. Его снятие требует уменьшения размера зерен катализатора при испытании. Сохраняя неизменным химический состав и меняя размеры зерен катализа--тора, можно выявить влияние пористой структуры на активность контактной массы, т. е. определить внутри-диффузионное торможение при различных размерах, а также максимальный размер зерен, соответствующий переходу от внутридиффузионной к кинети--ческой области. [c.287]

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ КАТАЛИЗАТОРА НА ГИДРООБЕССЕРИВАНИЕ ДЕАСФАЛЬТИРОВАННОГО ГУДРОНА [c.103]

Величина поверхности — одна из главных, но не единственная характеристика сорбционных и каталитических свойств твердого тела, тем более что она функционально связана с его пористостью, определяющей доступность поверхности для адсорбирующихся молекул. Для обеспечения максимального протекания процесса желательно иметь адсорбент или катализатор такой пористой структуры, которая при заданных условиях опыта не создавала бы затруднений диффузии реагентов внутрь пор и отводу продуктов реакции в объемную газообразную фазу. Поэтому, чтобы предсказать размер пор, необходимый для достижения определенной активности твердого тела, нужно создать модель его пористой структуры, а затем рассмотреть вопрос о влиянии различных факторов на кинетику сорбционного процесса и химических реакций и лишь после этого наметить пути улучшения его активности и селективности. [c.41]

Для характеристики влияния пористости катализатора в расчетные зависимости вводится так называемый коэффициент эф( )ек-тивности — отношение, фактической скорости реакции к максимально возможной, если вся поверхность пор доступна для реагентов при условиях, осуществляемых на внешней поверхности. Иногда говорят об отношении скоростей реакции внутри пор с учетом и без учета влияния диффузии. [c.173]

В данной работе изучено влияние пористой структуры глиноземного носителя на дисперсность нанесенного никелевого катализатора и роль дисперсности металла на его активность в процессе паровой конверсии метана. До последнего времени в этом направлении выполнено небольшое количество работ преимущественно на катализаторах, получаемых нанесением благородных металлов [1—7]. [c.34]

Рассмотрим на примере двух реакций — конденсации карбоновых кислот и аминов и конверсии окиси углерода с водяным паром — влияние пористой структуры и размера зерна катализатора на время контакта, необходимое для достижения заданной степени конверсии ключевого компонента. [c.194]

Проведенные расчеты и анализ результатов показывают, что оптимизация пористой структуры и размеры зерна являются существенным резервом повышения производительности катализатора. Применение методов математического моделирования и расчеты на ЭВМ позволяют определить оптимальные параметры пористой структуры и размер зерна. Объем и характер информации о влиянии пористой структуры катализатора на технологические и экономические показатели процесса, которые можно получить расчетным методом, практически невозможно получить с помощью эксперимента. Несмотря на недостатки существующих методов моделирования пористой структуры катализаторов и связанной с этим приближенный характер результатов, данные, полученные расчетным методом, могут оказать существенную пользу при планировании экспериментальных работ, направленных на создание эффективных катализаторов. [c.200]

Значительно больше имеется указаний на несоблюдение названной пропорциональности за счет влияния пористости катализаторов. Уилер [20], Рубинштейн с сотрудниками [21], Боресков [22] и другие пришли к выводу, что более точной является зависимость каталитической активности не от общей величины поверхности катализатора, а от рабочей [22] или эффективной [21] величины поверхности 5 раб. При этом [c.165]

Из более конкретных физических причин, определяющих качества твердых катализаторов, установлены пористость и кристаллографическое состояние. К выводу о влиянии (иногда решающему) на каталитические способности твердого тела пористости и. кристаллографического состояния пришли многие исследователи. [c.207]

С целью установления влияния пористости структуры на активность были синтезированы образцы алюмоникельмолибденового катализатора с различной структурой и общим содержанием активных окислов 8—10% (табл. 2). [c.266]

То обстоятельство, что удельная каталитическая активность зависит от величины поверхности катализатора, можно объяснить, если допустить, что на скорость окисления двуокиси серы в нашем случае оказывают влияние процессы переноса, протекающие внутри пор. При равных или мало отличающихся по величине поверхностей и одинаковой пористости катализаторов влияние процесса переноса на скорость протекания реакции будет одинаковым. Следовательно, эти явления в равной мере будут сказываться на величинах удельных каталитических активностей. [c.185]

При изучении влияния пористой структуры носителя на активность катализаторов использовались алюмосиликатные носители примерно одного состава (3,5% АЬОз и 96% 5102). На рис. 1 представлены интегральные структурные кривые, характеризующие три типа алюмосиликатных носителей тонкопористый (Н-П), широкопористый (Н-У1) и два образца, занимающих промежуточное положение Н-1У и А-И - . [c.284]

Влияние состава катализаторов на пористую структуру, поверхность и активность [c.370]

Влияние пористой структуры катализатора паровой конверсии метана на производительность контакта. Активность нанесенных никелевых катализаторов зависит от температуры прокаливания глиноземного носителя. Эта зависимость проходит через максимум, что объясняется следующим. При испытании катализатора на проточно-циркуляционной установке конверсия метана протекает в кинетической области лишь при сравнительно низких температурах (300—400 С), а при температурах выше 800 С скорость реакции определяется процессом внутренней диффузии. В образцах катализатора, полученного на основе глиноземного носителя, прокаленного при 900° С, содержится значительное количество пор до 1000 А при относительно небольшом количестве транспортных пор. Такой пористой структуре катализатора в условиях конверсии метана соответствует режим кнудсеновской диффузии. Поскольку коэффициент диффузии при таком режиме меньше коэффициента молекулярной диффузии, то активность соответствующего катализатора оказывается ниже, чем у более крупнопористого образца, полученного на основе носи-теля, прокаленного при 1000° С, в порах которого осуществляется молекулярная диффузия. Дальнейшее увеличение температуры прокаливания чисто глиноземного носителя и связанное с этим отклонение пористой структуры контакта от оптимальной приводит к уменьшению его активности. Этим же объясняется отмеченное в производственных условиях снижение активности катализатора ГИАП-3 при увеличении температуры прокаливания его носителя до 1400° С. Повышение температуры прокаливания носителя, способствующее увеличению механической прочности и термостабильности катализатора, в сочетании с применением порообразую-щих добавок, одновременно стабилизирующих пористую структуру контакта, позволяет регулировать ее таким образом, что происходящее при этом улучшение его механических свойств не сопровождается существенным понижением активности контакта. [c.116]

Влияние пористой структуры катализатора на технико-экономические показатели процесса, исследуемое с помощ,ью мате-д1атического моделирования, практически невозможно установить экспериментальным путем. Несмотря на недостатки существующих методов моделирования пористой структуры катализаторов и связанный с этим приближенный характер расчетных результатов, данные, полученные с помощью математического моделирования гетерогенно-каталитических реакций, могут оказать существенную помощь при планировании экспериментальных работ, связанных с созданием эффективных катализаторов [77]. [c.169]

Завелев Е. Д., Семенов В. П., Мейтнн И. В. и др. Влияние геометрических параметров зернистого слоя гранул катализатора на пористость,-В кн. Химия и химическая технология азотных удобрений. Вып. 41. М. изд. ГИАП, 1976, с. 24-30. [c.45]

Таким образом, в значительной части промышленных гетерогеннокаталитических процессов проявляется влияние диффузии именно поэтому для оптимального проектирования реактор10в, выбора и использования катализатора (особенно пористого) и достижения максимальной селективности необходимо достаточно полное понимание взаимосвязи между массопередачей и истинной кинетикой реакции. [c.96]

Предложенный метод является оригинальным, по он довольно трудоемкий, не отражает влияния факторов, имеющихся в промышленных условиях, и, кроме того, па результаты испытания будет оказывать значительное влияние пористость катализатора. Поэтому указанный метод не нашел распространения. С учетом сказанного нами была начата работа по усовершенствованию методики определения прочности катализатора. В начале мы попытались добиться сходимых результатов параллельных опытов путем ужесточения условий испытания на эрлифтной установке, увеличивая расход воздуха. Для испытания были отобраны целые шарики свежего катализатора размером от 2 до 5 мм. Установлено, что износ катализатора в эрлифте очень медленно возрастает при расходе воздуха до 50 л мин, при дальнейшем же его увеличении резко увеличивается износ катализатора (табл. 1). Так, при увеличении расхода воздуха от 50 до 55. г мин износ катализатора увеличивается от 5—10% до полного разрушения иробы в течение 5 мин. испытания. Такое резкое повышение износа катализатора при незначительном изменении расхода воздуха объясняет резкое расхождение между параллельными определениями по этой методике. Считая, что износ катализатора вызывается большими скоростями воздуха (больше 100 м1сек) на выходе из калиброванного отверстия, мы изготовили соило с отверстием диаметром 3 мм, т. е. с сечением для прохода воздуха в 2 раза большим, чем у стандартного сопла. Катализатор в эрлифте с новым соплом разрушается при большем расходе воздуха, но зависимость износа от изменения расхода воздуха сохранилась прежняя (табл. 2). [c.160]

Для описания диффузии в пористых катализаторах используют уравнение (2.2.2.23). Влияние пористой структуры материала на эффективный коэффициент диффузии можно рассматривать на основе различных моделей, из которых наиболее широко применяют модель извшшстых капилляров, модель со случайным пересечением пор и серийную модель [12]. Согласно модели извилистых капилляров, эффективный коэффициент диффузии для изотропных однородно-пористых материалов выражается соотношением типа (2.2.2.24) [13] [c.536]

Т. Парыйчак (Политехнический институт, Лодзь, Польша). В катализе важно знать, как можно влиять на дисперсность активного компонента в процессе получения катализаторов на носителе. В наших исследованиях мы занимались влиянием пористой структуры носителя на дисперсность осажденного металла. В качестве носителя мы применяли окись алюминия и силикагели различной пористой структуры с эффективными радиусами пор д-эфф от 1,5 до 10 нм. На этих носителях мы осаждали разные металлы (N1, Р1, Рс1, Ад), получая различные формальные степени [c.168]

Мосс и сотр. [21, 43], используя при исследовании катализаторов Р1/5102 данные электронной микроскопии, уширения рентгеновских дифракционных линий и адсорбции окиси углерода, довольно подробно выяснили, в частности, влияние содержания платины, метода приготовления, температуры восстановления и прокаливания на воздухе и величины поверхности силикагеля. В катализаторах с 0,15—11,5% Pt, приготовленных пропиткой силикагеля дэвисон 70 в растворе НгРЮЬ, обнаружены две области зависимости размера частиц от содержания металла. В интервале от 0,15 до - 3% Р1 средний диаметр частиц приблизительно постоянен и составляет около 3,6 нм, в то время как количество частиц платины, отнесенное к 1 г катализатора, увеличивается с 0,11-10 до 3-10 . В интервале 3—11,5% Р1 число платиновых кристаллитов приблизительно постоянно ( 3,3-10 на 1 г катализатора), а средний диаметр частиц платины увеличивается приблизительно до 6—7 нм (катализаторы сушили 16 ч при 390 К и восстанавливали водородом 2 ч при 480 К). Эта особенность, несомненно, связана с влиянием пористой структуры силикагеля на рост кристаллитов платины, и поэтому поведение систе.мы изменяется в зависимости от структуры носителя. Средний диаметр кристаллитов, как правило, уменьшается с ростом удельной поверхности, т. е. с уменьшением среднего размера пор носителя. [c.195]

О б о р и н В. И., О ст р и к о в М. С., Р о с т о в ц е в а И. В., Арутюнова О. И. Влияние пористости силикатных катализаторов на крекинг и риформинг нефтепродуктов. Тр. Межвузовского совешания по химии нефти (в печати). [c.93]

Пористая структура матрицы должна способствовать достижению требуемой активности и селективности цеолитсодержашего катализатора. Влияние матрицы может быть как положительным, так и отрицательным, но найти оптимальную структуру пока еше сложно из-за недостаточной изученности этого вопроса. [c.222]

При изучении дисперсных катализаторов на пористых носителях возникают трудности при оценке истинной удельной активности из-за неравнодоступности поверхности, вызванной диффузионными и омическими ограничениями. Чтобы исследовать дисперсный катализатор, но избежать при этом влияния пористой структуры, мы разработалт метод изготовления электродов, заключающийся в осаждении микроколичеств платины на гладкий носитель. Внешне электрод оставался таким же зеркально гладким, каким был до осаждения катализатора. Электронномикроскопические снимки свидетельствуют, что размер частиц платины колеблется от нескольких единиц до нескольких сотен ангстрем и эти частицы покрывают лишь небольшую часть гладкого носителя. Простой расчет показывает, что при таких малых размерах частиц вся поверхность катализатора является равнодоступной даже в случае быстрых реакций (плотность тока 1 а/слг и константа скорости 0,1 сек ). [c.219]

Особенно большое значение имеет учет макрокинетических факторов для органического катализа. В большинстве случаев сюда относятся сложные параллельные или последовательные реакции, для которых весьма существенную роль играет избирательность катализатора. Примеры влияния макрофакторов на такие процессы, как окисление нафталина во фталевый ангидрид, селективное окисление НаЗ в коксовом газе, приводились нами в главе о макрокинетике. Как мы видели, иногда отрицательное влияние пористости катализатора на избирательность столь велико, что выгоднее переходить на компактные непористые зерна катализатора даже за счет уменьшения поверхности контакта. [c.173]

Меюд Яги и др. позволяет учитывать эти эффекты, которые должры заметно сказываться на расчете при низких газовых нагрузках. Существуют и другие методы расчета К° но надо, чтобы они полностью отражали особенности зернистых слоев в трубках и также согласовывались со вторыми слагаемыми в формулах для расчета эффективной теплопроводности Влияние теплопроводности материала зерна на показано на рисунке 4, Так как катализаторы обычно пористые ма- [c.597]

Как следует из табл. 2, в зависимости от химического состава и метода приготовления изменяются и физико-химические свойства катализаторов (поверхность, пористость и пр.). Интересно отметить, что поверхность катализаторов, определяемая по хемосорбции СО, которую мы считаем свободной железной поверхностью, практически мало изменяется, в то время как поверхность катализатора, определяемая по хемосорбции СОг, которую мы считаем занятою щелочами, меньше для пятипромотиро-ванных катализаторов в 1,5—2 раза. Как нами было показано ранее, при сравнительном испытании катализаторов ГК-1 и пятипромотированного катализатора на азотноводородной смеси, содержащей до 0,02% НгО, пяти-промотированный катализатор оказался более устойчивым к влиянию ядов. [c.121]

В дальнейшем были проведены исследования по влиянию пористой структуры и химического состава алюмосиликатных носителей на активность и стабильность платиновых катализаторов. Физико-химическая характеристика некоторых образцов алюмосиликатных носителей приведена в табл. 1. В работе были использованы юнкопористые и широкопористые алюмосиликаты с содержанием окиси алюминия от 9 до20%. Изменение пористой [c.309]

Широко известно влияние пористой структуры катализаторов на их активность. В связи с этим проверялось влияние пористой структуры на активность катализатора. Для этого к никельвольфрамовому сульфидному катализатору, обладающему чрезвычайно слабо развитой пористой структурой, добавляли неактивную в реакции гидрирования окись алюминия (3076-А1). Для этого при синтезе катализатора использовалась АЬОз, [c.412]

Лазарева Л. П. Влияние пористой структуры цеолитсодержа1дих катализаторов на их активиость Автореф. дне.. .. канд, хим. наук.—М. ] 1ГУ, 1980. — 20 с, [c.20]