5.4.7. Термостойкость катализаторов

_{При повышении температуры активность катализатора падает вследствие уменьшения активной поверхности из-за спекания, оплавления кристаллов, рекристаллизации.}

_{Так, в случае процесса:}

2 SO₂ + O₂ 2SO₃ + Q

_{Интервал работоспособности и активности катализатора – 400 – 600 С.}

_{образующееся вещество (сульфат ванадила)}

_{не обладает каталитическими свойствами}

_{Поэтому на практике катализатор тщательно оберегают от перегрева.}

5.4.8. Деактивация (старение) катализатора

_{Старение катализатора – это постепенное падение его активности.}

_{Причины старения:}

_{а) Постепенное воздействие высоких температур;}

_{б) Наличие локальных зон перегрева или переохлаждения, поэтому катализатор местами выходит из строя;}

_{в) Медленное воздействие контактных ядов;}

_{г) Механические воздействия на катализатор (например, движение газа под давлением).}

_{Период активной службы катализатора называют сроком жизни или службы катализатора. Он может быть различным : от 1,5 до 3 лет.}

5.4.9. Количественные характеристики катализатора

_{Время контакта (время соприкосновения) реагирующих веществ с катализатором определяет интенсивность работы катализатора.}

_{При работе реакторов время контакта определяется по уравнению:}

_{VК – объем слоя катализатора, м3;}

_{VГ – объем газов, проходящих через катализатор в единицу времени, м3/ч или м3/сек.}

_{Величина, обратная времени контакта, называется объемной скоростью:}

_{Это отношение объемного расхода газов к объему катализатора, т. е. объем реакционной смеси, проходящей через единицу объема катализатора в единицу времени.}

_{При увеличении объемной скорости обычно снижается степень превращения, однако, при этом возрастает интенсивность работы аппарата или производительность катализатора, т. е. увеличивается количество целевого продукта, получаемого с единицы объема катализатора в единицу времени. Это объясняется тем, что при увеличении скорости потока реагирующая система в большей мере удалена от равновесия, процесс протекает в области высоких скоростей за счет большей движущей силы С = рг – рт. Так, например, для процесса}

_{при увеличении объемной скорости газа в 5 раз содержание NH3 в конечной смеси снижается только в 1,5 раза, а интенсивность процесса возрастает в 3 раза.}

_{При увеличении объемной скорости производительность катализатора возрастает. Однако, возможности для увеличения объемной скорости ограничены, т. к. при этом степень превращения хА уменьшается, возрастает расход энергии.}

89