Теплопроводность катализатора

Гидравлическое сопротивление – разность давлений на входе аппарата и на выходе из него: ( обычно растет) 1 Па ≈ 100 г

Гидравлическое сопротивление в каталитическом реакторе создаёт слой катализатора.

Все аппараты обладают гидравлическим сопростивлением.

Лекция №6 (29 мар. 2023)

Механическая прочность катализатора

Бывает 2 видов:

1) Прочность на раздавливание;

2) (Динамическая) прочность гранул на истирание. Бывает 2 видов:

1. Подвижный катализатор;

2. Кипящий слой.

Норма истирания и уноса катализатора, работающего в кипящем слое в виде пыли, составляет 1-3%.

Продолжительность работы катализатора

Для большинства промышленных процессов продолжительность непрерывной работы должна составлять от 1 года до нескольких лет.

В ряде процессов продолжительность составляет от 1 до нескольких месяцев, а в некоторых случаях - часы.

Срок работы определяется:

1) Химической стойкостью (ядостойкостью)

2) Термической стойкостью

3) Механической прочностью

Срок работы измеряется 3 способами:

1) Непосредственно в единицах времени

2) Промежутком времени между регенерациями

3) Масса продукта, полученного за все время эксплуатации катализатора

С целью повышения срока службы необходимо учитывать следующие обстоятельства:

1) Простой установки при замене катализатора

2) Размеры промышленного реактора

3) Стоимость замены катализатора

4) Потери, связанные со снижением производственной мощности

5) Сложность приготовления высокоэффективного катализатора

Лекция №7 (3 апр. 2023)

Стоимость катализатора

Взаимодействие катализатора и реакционной среды

Поверхность твёрдых катализаторов не явл. стабильной в процессе его работы. Она постоянно изменяется под воздействием реакционной среды.

Каждому составу реакционной среды соответствует свой состав поверхности катализатора, его текущее состояние, отличающееся от начального состояния катализатора.

Отравление катализатора (т.е. химическое воздействие реакционной среды на катализатор) - частичная или полная потеря активности катализатора под воздействием небольшого количества веществ, называемых каталитическими (контактными) ядами.

Отравление м.б. вызвано примесями, находящимися в исходных реагентах или образующимися в ходе каталитической реакции.

Молекулы отравляющего вещества адсорбируются на активных центрах и снижают активность катализатора.

Различают обратимое и необратимое отравление. В 1-ом случае активность катализатора можно восстановить прекрати доступ к яду. Во втором случае активность не м.б. восстановлена, катализатор, как правило, выгружают и подвергают регенерации, либо заменяют свежим.

Особенно чувствительны к отравлению Ме катализаторы, в частности Ме VIII группы:

Каталитическими ядами для этих Ме явл.:

1) Вещества, содержащие элементы VА и VIА групп: N, P, As, Sb, O, S, Se, Te. Хемосорбция молекул этих элементов облегчается благодаря наличию у них неподеленной пары электронов, по кот. образуется связь.

2) Соединения, содержащие каталитически-токсичные Ме: Hg, Pb, Zn, Bi, Sn, Cd

3) Молекулы, содержащие кратные связи, такие как C=O, CN, NO и т.д.

Лекция №8 (12 апр. 2023)