21. В чем заключается метод тпв?
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.
Контрольные вопросы для промежуточной аттестации
ЗДЕСЬ ПОВТОРЯЮТСЯ ПРОШЛЫЕ ВОПРОСЫ!!!
1. Катализ и каталитические процессы в химической промышленности.
Катализ играет исключительную роль в осуществлении химических превращений в природе и в промышленности. В настоящее время в производстве более 30% продукции всей промышленности применяют катализаторы. Более 70 % важнейших химических продуктов получают с использованием каталитических процессов на той или иной технологической стадии.
Особенно велико и разнообразно применение катализа в технологии органических веществ, прежде всего в органическом синтезе - в процессах окисления, гидрирования, дегидрирования, гидратации, дегидратации и др. При помощи катализаторов получают основные полупродукты для синтеза высокополимеров. Непосредственное получение высокомолекулярных соединений полимеризацией и поликонденсацией мономеров также осуществляется с участием катализаторов. На применении катализаторов основаны многие методы переработки нефтепродуктов: каталитический крекинг, риформинг, изомеризация, ароматизация и алкилирование углеводородов. Жидкое моторное топливо из твердого (ожижение твердого топлива) получают при помощи катализаторов.
Большое количество катализаторов применяют при проведении процессов очистки отходящих газов промышленности и транспорта, загрязненных вредными примесями, для снижения негативного воздействия на окружающую природную среду.