Скачиваний:
4
Добавлен:
01.07.2024
Размер:
9.05 Mб
Скачать

Основные способы производства катализатора Осажденные катализаторы

Этим способом получают 70-80% катализаторов и носителей. Метод позволяет в широких пределах варьировать пористую структуру получаемого материала. В случае совместного осаждения можно получить материалы с высокой степенью однородности структуры и состава.

Основной недостаток метода – большой расход применяемых реагентов и значительное количество сточных производственных вод.

В зависимости от природы получаемого осадка катализаторы можно разделить на оксидные, кислотные и солевые.

В качестве примера оксидных катализаторов можно привести железооксидные катализаторы конверсии CO. В данном случае осадок представляет собой гидроксид железа, смешанный с гидроксидами металлов-промоторов (Cr(OH)3).

При последующей термообработке полученные гидроксиды переходят в оксиды соответствующих металлов, например

К кислотным катализаторам можно отнести различные силикагели, алюмогели, алюмосиликаты, применяемые для реакции крекинга, гидратации, дегидратации, алкилирования, изомеризации УВ-ов.

В процессе их получения при смешении соответствующих растворов выпадает в осадок кремниевая или алюмокремниевая кислота или Al(OH)3.

Солевые осажденные катализаторы образуются с выпадением в осадок солей. Например, Ca3(PO4)2, применяемый в производстве фенола, образуется осаждением из раствора CaCl2 и Na3PO4.

Растворение

проводят в реакторах с механическим или пневматическим (путем подкачки воздуха) перемешиванием.

Для приготовления растворов в производстве осажденных катализаторов применяют, как правило, чистые твердые соединения, в большинстве случаев растворимые соли, растворение которых позволяет ускорить протекание последующих химических реакций.

Оксидные катализаторы получают из растворов соответствующих солей. Как правило это соли азотной, щавелевой и др. кислот, кот. хорошо растворяются.

Для растворения используют готовые соли или растворяя соответствующие оксиды, гидроксиды, карбонаты в кислотах или щелочах.

Основными факторами, влияющими на скорость растворения, явл. перемешивание, температура, степень измельчения твердого сырья.

С увеличением температуры растет скорость диффузии, снижается вязкость жидкости и увеличивается скорость массоотдачи.

С увеличением температуры увеличивается растворимость и скорость растворения в воде.

Осаждение

процесс образования тв. частиц в результате смешения исходных растворов и протекания химической реакции.

Скорость процесса кристаллизации растет с уменьшением температуры. При осаждении в начале образуются зародыши кристаллов и затем рост кристаллов или укрупнение гелеобразных частиц.

При достижении определенных размеров происходит их осаждение.

Скорость образования зародышей возрастает с увеличением конденсации раствора. Снижение скорости происходит при увеличении температуры и pH среды, а также увеличением ионной силы раствора.

Укрупнение первичных частиц может происходить путем переконденсации, т.е. растворение мелких частиц с ростом более крупных в результате их срастания.

Концентрация первичных и вторичных частиц и характер упаковки первичных кристаллов в объеме вторичного кристалла оказывает значительное влияние на отдельные стадии производства, такие как фильтрование, осаждение, сушка, а также на их свойства (удельную поверхность, пористость, термостойкость, активность).

По способности к кристаллизации гидроксиды разделяют на 3 группы:

1) Слабокристаллизующиеся или практически не гидролизирующиеся, к кот. относятся силикагели.

2) Гидроксиды Mg, K, Sn, кот. кристаллизуются с высокой скоростью.

3) Гидроксиды Ti, Zr, Fe, Cu, Al и др. элементов.

pH среды необходимо держать на постоянном уровне в процессе осаждения, иначе осадок содержит продукты неполного гидролиза, что приводит к уменьшению удельной поверхности.

Более однородный осадок можно получить путем непрерывного осаждения при постоянных параметрах осаждения.

Соседние файлы в предмете Технология катализаторов