4.6. Термопрограммируемое восстановление катализаторов
Метод температурно-программированного восстановления (ТПВ) [15] основан на восстановлении оксидов и оксидных систем в потоке азотоводородной смеси при программированно возрастающей температуре. В результате восстановления образца идет поглощение водорода. Его концентрация изменяется, что фиксируется хроматографом.
Рис. 4.7. Блок-схема установки ТПВ.
1 — редуцирующий вентиль;
2 — катализатор;
3 — молекулярные сита;
4 — сосуд Дьюара (- 80°С);
5 — катарометр;
6 — капилляр;
7 — переключатель газовых потоков;
8 — реактор (U-образная кварцевая трубка);
9 — место введения проб при калибровке.
Схема установки ТПВ приведена на рис. 4.7. Образец катализатора помещен в кварциевую трубку, находящуюся в небольшой трубчатой печи, температура которой линейно программируется. Перед началом опыта ТПВ образец катализатора может быть подвергнут обработке различными газами.
Когда образец готов к измерениям ТПВ, поток газа заменяют на поток смеси, содержащей 5 об. % H2 и 95 об. % N2 и проходящей сначала через одну камеру катарометра, а затем через реактор и ряд ловушек, удаляющих продукты восстановления, попадает в другую камеру катарометра.
По изменению теплопроводности самописцем регистрируют изменение концентрации водорода в газовом потоке, вызванное любым процессом восстановления. Водород и азот сильно отличаются по теплопроводности. Поскольку газовый поток постоянен, изменение концентрации водорода пропорционально скорости восстановления катализатора. Отдельные формы катализатора, способные восстанавливаться, изображаются на ленте самописца в виде пиков кривой ТПВ.
Заключение
Каталитические процессы являются важнейшим звеном в производстве неорганических и органических веществ, определяющим производительность технологических установок и степень использования сырьевых и энергетических ресурсов.
Развитие производства катализаторов является одним из основных направлений интенсификации химического комплекса, а также совершенствования технологий, связанных с охраной окружающей природной среды.
Изучение студентами химико-технологических специальностей изложенного в учебном пособии материала позволит повысить уровень их подготовки в области производства и применения катализаторов в химической технологии и экологии в условиях интенсивного развития отечественной и мировой науки и технологий.
https://www.donationalerts.com/r/chuprinog
https://www.twitch.tv/chuprinog
https://www.youtube.com/@chuprinog