1. Окунание

носитель окунают в пропиточный раствор определённой концентрации и выдерживают определённое время при конкретной температуре и пере-мешивании.

Достоинства:

• получение однородных по составу катализаторов.

Недостатки:

• большие потери активных компонентов с отработанным пропиточным раствором.

Соотношение компонентов на носителе определяется скоростью насыщения, которая зависит:

от коэффициента диффузии компонентов,

от вязкости раствора,

от температуры пропитки,

от размеров зёрен носителя, его пор и удельной поверхности.

Зависимость концентрации соли в катализаторе от концентрации пропиточного раствора

2. Опрыскивание

носитель опрыскивают раствором активных солей.

Достоинства:

• отсутствуют потери пропиточного раствора;

• экономичность;

• отсутствие отходов.

Недостатки:

• трудность получения однородного по составу катализатора.

3. Пропитка расплавом солей

применяется в том случае, когда отсутствуют растворители, позволяю-щие проводить пропитку из раствора.

Носитель погружают в расплав солей, перемешивают, извлекают и подвергают термообработке.

Пемза

Состав: SiO₂ – 60-70 %, Al₂O₃ – 15-20 %, Fe₂O₃ – 1-2 %, CaO – 2-3 %, K₂O+Na₂O – 3-4 %

Пористость – 60 %

Удельная поверхность – 10 м²/г

Недостаток – низкая механическая прочность

Асбест

Представляет собой водные силикаты магния, железа, кальция и натрия.

Обладает высокой жаропрочностью и устойчивостью к химическим воз-действиям.

Удельная поверхность до 150 м²/г.

Применяется в качестве носителя для тонкодисперсных металлов (плати-нированный асбест).

Диатомит (кизельгур, инфузорная земля)

Состав: SiO₂ – 70 - 90 %, Fe₂O₃ – 2 - 10 %, CaO + MgO – 4 %

Пористость – 50-80 %

Удельная поверхность – 10-50 м²/г

Недостаток – низкая механическая прочность.

Металлокерамика

Состав: спрессованные микросферические шарики металлов.

Пористость – 40 %

Достоинства:

• высокая механическая прочность;

• высокая теплопроводность.

Недостатки:

• низкая удельная поверхность;

• трудность нанесения каталитически активных веществ.

Активированный уголь

Используют в качестве катализаторов, носителей и адсорбентов.

Пористость угля 60-70 %.

Угли обладают мультидисперсной пористой структурой.

Технический активированный уголь содержит 88-98 % углерода.

В качестве сырья для производства углей используют торф, антрацит, каменный уголь, древесину.

Получение активированных углей состоит из двух стадий:

• на первой стадии получают уголь-сырец термообработкой без доступа воздуха;

• на второй стадии уголь-сырец подвергают активации, которую проводят двумя основными методами: окислением газом (либо паром) или обработкой химическими реагентами.

При парогазовой активации наиболее часто используют диоксид углерода (при 900 ⁰С) и водяной пар (при 850 ⁰С).

При активации газом часть угля выгорает по схеме:

С + СО₂ = 2СО

Долю угля, выгорающего при активации, называют степенью обгара.

Наиболее микропористые угли образуются при степени обгара 50 %. В пределах степени обгара 50 – 75 % формируются разнороднопористые активные угли с достаточно развитой микро- и макроструктурой, а выше 75 % – макропористые угли.

При активации паром протекает реакция:

С + Н₂О = СО + Н₂ – 130 кДж

и параллельно побочная реакция:

СО + Н₂О = СО₂ + Н₂ +42 кДж.

Реакция угля с паром катализируется оксидами и карбонатами щелоч-ных металлов, а также соединениями железа и меди.

Активация воздухом или другими кислородсодержащими газами при-меняется редко.

Химическая активация заключается в обработке угля солями, которые при высоких температурах выделяют газ-активатор (например, СО₂, О₂): карбо-натами, сульфатами, нитратами, кислотами-окислителями (азотной, серной, фосфорной и др.) и горячими концентрированными растворами некоторых солей (хлоридов цинка, магния, железа, аммония, тиоционатов калия, кар-бонатов натрия и др.). Последние переводят целлюлозу в раствор, при повы-шении температуры которого выделяется аморфный высокодисперсный угле-род, образующий микропористую структуру.

Угли, получаемые химическим активированием, называют в соответствии с применяемым реагентом, например, «уголь хлорцинковой активации».

Химическую активацию проводят при 200 – 650 ⁰С в зависимости от ис-пользуемых реагентов.

Процессы химической активации характеризуются коэффициентом про-питки – отношением массы безводного активатора к массе сухого углеро-дистого материала.

Вначале с увеличением коэффициента пропитки происходит развитие микропористости угля, за счет чего увеличивается объем пор.

При высоких значениях указанного коэффициента объем микропор уменьшается и развивается макропористость

Силикагель

Преимущество силикагеля – возможность в широких пределах регулировать пористую структуру.

Производство силикагеля состоит из следующих стадий:

• смешение исходных растворов с образованием золя:

Na₂O∙SiO₂ + H₂SO₄ + (n+1)H₂O = SiO₂∙nH₂O + Na₂SO₄ + H₂O

• коагуляция золя с образованием геля;

• промывка геля для удаления солей;

• старение промытого геля;

• сушка.

 - оксид алюминия (корунд)

Корунд получают обжигом гидроксида алюминия при температуре 1200 ⁰С по реакции:

2Al(OH)₃ = Al₂O₃ + 3H₂O

Корунд имеет пористость 5 – 25 % и удельную поверхность 1 м²/г.