Роль катализа в неорганическом синтезе

Арендный блок

3б) 1.Роль катализа в неорганическом синтезе Катализ, избирательно ускоряющий химические реакции, играет большую роль в химии, химической промышленности и биохимии. Катализ является тонким методом синтеза, позволяющим изменять одни части молекул, не затрагивая других, поэтому он широко применяется в лабораториях. Около 80% тяжелой химической промышленности основано на катализе. В неорганической технологии сюда относятся производство серной кислоты, аммиака, азотной кислоты в органической технологии — каталитический крекинг, производство синтетического каучука, многих видов пластмасс и искусственных смол, метанола и ряда других растворителей, этилового спирта (как из этилена, так и из древесины), синтетического бензина, различных специальных видов моторного топлива л многие другие процессы химической и нефтехимической промышленности. В живом организме почти все реакции являются, ферментативными, т. е. каталитическими.   В областях синтеза новых перекисных соединений, применения методов меченых атомов и физико-химического анализа к изучению их свойств, исследования перекисных комплексов, каталитического разложения растворов перекиси водорода, советские ученые занимают передовые позиции. Однако недостаточно развиваются экспериментальные и теоретические работы по химической термодинамике перекисных соединений и процессов, протекающих с их участием. Имеется значительное отставание в области аналитической химии перекисных соединений и в рентгеноструктурных исследованиях. Область реакционной способности неорганических перекисных соединений глубоко не затронута ни советскими ни зарубежными учеными. Слабо развиваются исследования по кинетике.  Предложил метод получения привитых сополимеров радиационной полимеризацией мономеров из газовой фазы на твердые поверхности органических полимеров или неорганических веществ. 33. Влагоемкость образцов Влагоемкость образцов катализаторов и адсорбентов определяется предельной адсорбционной емкостью а так же степенью заполнения капиляров сконденсировашшейся влагой. Наличие влаги в порах катализатров и адсорбентов приводит к растрескиванию частиц особенно при их резком нагревании а следовательно к измельчению на катализатора и ухудшению гидродинамических качеств такого слоя. Влагоемкость оценивается по относительному или объёмному содержанию (в %) влаги путём взвешивания образцов породы, насыщенных водой и высушенных до постоянного веса. По характеру распределения воды в пустотах породы различают гигроскопическую (характерную для грунтов, залегающих близко к поверхности), молекулярную, капиллярную и полную влагоемкость. Максимальная гигроскопическая влагоемкость определяется количеством влаги, которое порода способна поглотить из воздуха с относительной влажностью 94%. Для песков гигроскопичность по массе в среднем около 1%, для лёссов, илов 5-10%, глин 15-20%. Молекулярная влагоемкость (количество воды, удерживаемой за счёт молекулярного взаимодействия на поверхности зёрен минералов) зависит от характеристики смачиваемости поверхности зёрен и степени их дисперсности. Влагоемкость адсорбентов при проектировании установок осушки рекомендуется принимать такой, при которой срок службы адсорбента экономически наиболее выгоден. При нормальных условиях эксплуатации можно принимать как исходные для проектирования следующие значения динамической влагоемкости осушителей (в % по массе) бокситы 5—6, активная окись алюминия 4, гели (силикагель, алюмогель) 7—9, молекулярные сита 9.Уравнения (153)—(156) характеризуют работу адсорбента в динамических условиях. Для того, чтобы воспользоваться этими уравнениями, необходимо определить динамическую влагоемкость адсорбента при работе слоя до равновесия, т. е. p. При расчете адсорберов принимают во внимание продолжительность циклов, допустимую линейную скорость газа, влагоемкость адсорбента, необходимую глубину осушки газа, количество влаги, извлекаемой из газа, показатели адсорбентов при работе их в динамических условиях, особенности регенерации, допустимую величину потерь давления. Все эти величины взаимосвязаны, поэтому для расчетов некоторые из них должны быть приняты как исходные. Для определения оптимальных размеров адсорбера расчет проводится несколько раз при различных значениях исходных данных. 56. Воспроизводимость качества катализаторов В промышленных масштабах производится достаточно большие обьемы катализаторов крекинга гидродесульфирования гидрокрекинга риформинга дегидрования нарафинов олефинов и др.При их произвотстве на катализаторных фабриках необходимо иметь многофактрное воздействие на различных стадий процесса синтезах катализаторов и адсорбентов включая Т,Р концентрации время образтоки др.Небольшие откланения в отдельных параметрах на стадии приготовления или обработки катализатора могут оказать существование влияние чаще всего негативное на качестве катализатора.При приготовление тведых катализаторов как правило прцесс их синтеза проходит через следующие стадии 1.приготовление солей и водных растворов солей 2.смешивание солей 3. Получение осадков или золей или гелей 4. Активацию осадков 5. Сушку и прокаливание обработку активирующими реагентом. На каждой стадии необхадимо строго контралировать и выдерживать параметры процесс с помощью соответстующих приборов и регулирующих устройств.Наиболее важные значение имеет качестве исходного сырья его структура и чистота качество воды. Воспроизводимость измерений ( воспроизводимость результатов анализов) - это качество измерений ( результатов анализов), отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в различных условиях ( в различное время, в различных местах) по данной методике. Воспроизводимость характеризуется относительным средним квад-ратическим отклонением. Наблюдения и измерения могут быть равноточными и неравноточными. В данной книге рассматриваются только равноточные измерения. Воспроизводимость измерений при этом действительно увеличивается, однако возникают систематические погрешности от асимметрии, преувеличивающие расстояние между крюками. Избавиться от систематических погрешностей можно, увеличив толщину пластинки. При этом крюки неизбежно приближаются к линии, однако форма их улучшается и совмещение нити компаратора с вершинами крюков становится более точным. Конечно, увеличивать толщину пластинки следует лишь до разумных пределов, поскольку результаты измерений могут быть искажены крыльями линии.

4б) 18 Катализ ионитами Ионитами называют ионнообменные смолы которые представляют собою органические полимерные вещества содержащие в своем составе такие функциональные группы. Смолы которые содержат кислотные группы в органических волокнах называют катионитами а смолы содержащие основные функциональные группы называют анионитами. Иониты получает путем полимеризации мономеров например стирола или α-метилстиролы причем примерные цепи в ионитах сшивают в трехмерный кары с помощью дивинилбензола. Функциональные группы вводят в смолы путем обработки ее серной кислотой или основанием. В некоторых случаях функциональные группы в смолу вводят непосредственно при сополимеризации метакриловой кислоты и дивинилбензола.  Многочисленные иллюстрации несомненных достоинств ионообменных смол, обусловивших развитие катализа ионитами и его выделение в самостоятельную и перспективную область химической науки, будут приведены в гл. Для характеристики устойчивости макропористых ионитов, кроме рассмотренных выше свойств, имеет значение изменение пористости при термической обработке. К сожалению, в работах по катализу ионитами этот фактор не рассматривается и даже авторы кинетических исследований , не учитывая пористости, рассчитывают. Если процессы переноса вещества протекают значительно быстрее химических стадий (которые и являются лимитирующими), то говорят о протекании реакции в кинетической области. Пожалуй, только для этого случая можно считать правомерной трактовку катализа ионитами как гомогенного кислотноосновного катализа Если же суммарный процесс лимитируется диффузионными стадиями или же протекает с такой большой скоростью, что зоной реакции является только поверхность зерна катализатора, то катализ ионитами можно рассматривать как гетерогенный. 39. Стабильная активность катализатора Стабильность активности катализатора характеризует его поведение при длительной эксплуатации. Прямая оценка стабильности практически трудно осуществима, так как требует длительного многомесячного испытания катализатора в лабораторных установках, воспроизводящих условия промышленных систем крекинга.Индекс стабильности активности катализатора, определяемый по данной методике, вошел в состав действующих технических условий на алюмосиликатный катализатор, вырабатываемый нефтяной промышленностью.Оценка стабильности активности катализатора во времени при его производительной работе на переработке того или иного сырья осуществлялась на специально сооруженной для этих целей непрерывно действующей модели каталитического крекинга с псевдоожиженным циркулирующим порошкообразным катализатором. Модель по своему конструктивно-технологическому оформлению напоминает известную промышленную систему Ортофлоу с постоянными уровнями кипящего слоя катализатора в реакторе и регенераторе.Предварительная качественная лабораторная оценка стабильности активности катализаторов, сделанная на основании разработанного нами косвенного метода, неоднократно подтверждалась при длительной работе этих катализаторов в промышленных системах или на опытных установках.Такой ускоренный способ определения стабильности активности катализаторов положен в основу разработанной для заводских лабораторий методики, которая в несколько сокращенном виде приводится ниже. При более глубоком исследовании следует снимать всю кривую, характеризующую стабильность катализатора, по описанному выше методу.Настоящая методика предварительной лабораторной оценки стабильности активности катализатора основана на интенсивном одновременном воздействии на испытуемый образец постоянных отравляющих факторов, какими для алюмосиликатного катализатора являются высокая температура и пары воды. 45.Химические методы приготовление катализаторов Большинство способов производства катализаторов включает химические реакциий на отдельных стадиях их синтеза. Отдельные стадии так было показано выше могут также иметь физическую или тепловую природу. Чистые химические реакций применяются например при синтезе катализатора алкилирования бензола олефинами хлористоми адюминамя. От способа приготовления катализаторов зависят их свойства. Наиболее часто в промышленных масштабах контактные массы готовят по одному из следующих технологических приемов:1) соосаждение исходных компонентов из растворов;2) сухое или влажное смешение порошкообразных реагентов;3) сплавление окислов с последующим восстановлением до металла;4) сплавление активного и неактивного компонентов с последующим выщелачиванием последнего;5) нанесение каталитически активного вещества на пористый носитель.Так же характерными стадиями для всех перечисленных технологических методов являются: термообработка, грануляция (формирование) и рассев по фракциям готовой контактной массы.Методом соосаждения компонентов из растворов получают около 80% катализаторов и носителей, который позволяет в широких пределах варьировать пористую структуру.Недостаток - значительный расход реактивов, большее количество сточных вод.Катализаторы, изготовленные пропиткой, получают нанесением активных компонентов на пористую основу. Носителем является малоактивный или инертный материал. Катализаторы на носителях изготавливают в виде таблеток, шариков, мелких сфер или порошков. Природные катализаторы. В качестве природных катализаторов могут быть использованы боксит, кизельгур, железная руда, различные глины. Природные катализаторы дешевы, технология их производства сравнительно проста. Она включает операции размола, формовки гранул, их активацию. Активация исходного сырья заключается в удалении из него кислых или щелочных включений длительной обработкой раствором щелочи или кислоты при повышенных температурах. При активации увеличивается поверхность контактной массы.

← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Скачать

3-4б.docx

3-4б.docx
Размер: 22.2 Кб

Бесплатно Скачать

Пожаловаться на материал

Влагоемкость образцов Воспроизводимость качества катализаторов Химические методы приготовление катализаторов

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Похожие материалы:

ПРОГРАММА практики магистрантов для специальности: «Лесоустройство и лесная таксация»

Блог – новая форма общения. Реферат

Выпускная квалификационная работа посвящена изучению языковых особенностей интернет - коммуникации на материале электронных журналов (блогов).

Основные понятия информатики

Информатика - область человеческой деятельности. Влияние информатики. Структура современной информатики. Основные задачи информатики. Меры информации. Измерение информации. Информационные процессы.

Билеты ГОС БАК ЭС. Итоговый государственный экзамен «Электроэнергетика»

Свайные работы

Классификация свай (по материалам, по принципу работы, по методам устройства). Методы производства свайных работ. Технологическая последовательность погружения свай ударным методом. Виды набивных свай.

Сохранить?

Пропустить...

Введите код

Ok