- •Лекции по катализу для заочников.
- •Требования, предъявляемые к катализатору:
- •Текстурные характеристики катализатора.
- •Методы приготовления гетерогенных катализаторов.
- •Общая схема получения осажденных катализаторов.
- •Получение силикагеля, носителя катализаторов (пористый кремнийзём).
- •Производство активного оксида алюминия.
- •Процесс Баера (процесс получения оксида алюминия).
Текстурные характеристики катализатора.
Величина поверхности.
Объём пор.
Форма и размер пор.
Распределение пор по размерам.
Величина поверхности катализатора – это важнейшая характеристика катализаторов и носителей катализаторов. Для реакции в газовой фазе нужна высокая удельная поверхность, для реакции в жидкой фазе характеризующейся большой плотностью среды требуется низкая удельная поверхность.
Удельная поверхность (Sуд) от 1 до 10 м2/гр – низкая удельная поверхность катализатора;
Sуд = 10 – 125 м2/гр – развитая удельная поверхность катализатора;
Sуд = 125 – 2000 м2/гр – высокоразвитая удельная поверхность катализатора;
Sуд более 2000 м2/гр – очень высокоразвитая удельная поверхность.
Удельная поверхность катализатора – это величина измеренной межфазной поверхности отнесенная к массе катализатора [м2/гр] или объему катализатора [м2/см3].
Методы приготовления гетерогенных катализаторов.
1 гелеобразование и осаждение I осаждение гидроксидов из растворов II соосаждение нескольких гидрооксидов из растворов III осаждение гидрооксидов на формованный носитель |
2 нанесение активного компонента на носитель Iнанесение водных растворов на твердый носитель II нанесение неводных растворов на твердый носитель А) активный компонент и носитель взаимодействуют друг с другом Б) активный компонент и носитель не взаимодействуют друг с другом |
3 механическое смешение исходных компонентов I смешение сухих и гелеобразных компонентов (сухое) II смешение в жидкой среде (мокрое смешение) |
4 термическое разложение исходных компонентов Iтерморазложение летучих солей II терморазложение гидроксидов до оксидов |
Общая схема получения осажденных катализаторов.
Приготовление осажденных катализаторов при сухом (А) и влажном (Б) способах формования.
1 Растворение активных компонентов катализатора |
|
2 Осаждение из растворов |
|
3 Осаждение осадка фильтрованием |
|
4Удаление примесей из осадка промывкой |
|
А 1Сушка осадка |
Б 1 Формовка гранул экструзией или распылением |
2 Прокаливание осадка |
2 Сушка гранул |
3 Измельчение катализатора |
3 Прокаливание катализатора |
4 Формовка гранул прессованием или экструзией (мясорубка) |
|
Достоинства метода:
Возможно, в широких пределах варьировать пористую структуру и внутреннюю поверхность носителей катализатора.
Достигается однородное смешение различных ингредиентов катализатора. Активный компонент равномерно распределяется по всему объему катализатора.
При наличии в катализаторе двух или нескольких компонентов их можно осаждать с различной скоростью или в определенной последовательности, таким образом менять структуру катализатора.
Недостатки метода: значительный расход реагентов, большое количество сточных вод, сложность технологической схемы.
