- •1. Что такое катализ?
- •2. Каково значение каталитических процессов в химической промышленности?
- •3. Что происходит при каталитическом взаимодействии?
- •4. Какие факторы влияют на скорость каталитической реакции?
- •5 . Какие стадии составляют процесс гетерогенно-каталитического взаимодействия? Основные стадии гетерогенного каталитического процесса
- •6. Классификация процессов и реакторов по режиму протекания процесса.
- •7. Реакторы с неподвижным слоем катализатора.
- •8. Реакторы с кипящим слоем катализатора. Р еакторы с псевдоожиженным (кипящим) или восходящим слоем катализатора (рис. 1.5).
- •9. Классификация и химия катализаторов. Классификация катализаторов
- •10. Природа носителей для катализаторов.
- •11. Показатели качества гетерогенных катализаторов.
- •12. Технологические процессы по подготовке сырья и его переработке.
- •13. Технологические решения по управлению процессом для получения катализаторов. (кто придумал этот вопрос?)
- •14. Анализ качества катализаторов. (кто придумал этот вопрос?)
- •15. Методы анализа катализаторов. (кто придумал этот вопрос?)
- •16. Методы получения катализаторов с заданными свойствами. (кто придумал этот вопрос?)
- •17. Решение вопросов экологической безопасности при производстве катализаторов. (кто придумал этот вопрос?)
- •18. Каковы основные технические характеристики катализаторов?
- •19. Из каких основных компонентов состоят твердые катализаторы? Состав и пористая структура твердых катализаторов
- •20. Каковы основные характеристики пористой структуры контактных масс?
- •21. Как можно охарактеризовать материалы с губчатой, корпускулярной и смешанной структурой?
- •1. В чем различие монодисперсной и полидисперсной структур?
- •2. Какие процессы протекают при взаимодействии катализатора с реакционной средой?
- •Спекание
- •3. Какие факторы влияют на устойчивость катализатора во время работы?
- •5. Какие основные этапы включает производство контактных масс?
- •6. На какие группы можно разделить катализаторы по методам синтеза и приготовления?
- •7. Каковы особенности формования носителей и катализаторов?
- •8. В чем заключаются основные стадии производства осажденных контактных масс?
- •9. На чем основано получение катализаторов методом пропитки?
- •10. Каковы особенности метода пропитки?
- •1 1. Каковы основные принципы синтеза смешанных катализаторов?
- •1 2. В чем состоит сущность механохимической активации?
- •13. Каковы особенности получения плавленых и скелетных контактных масс?
- •14. Как получают катализаторы на основе цеолитов?
- •15. С какой целью производят исследования катализаторов?
- •16. Каковы основные принципы исследования состава катализаторов?
- •17. Какими методами определяют активность контактных масс?
- •18. В чем суть основных способов исследования пористой структуры катализаторов?
- •19. Как определяют истинную и кажущуюся плотности?
- •20. Какие исследования проводят для определения механической прочности катализаторов?
- •21. В чем заключается метод тпв?
- •1. Катализ и каталитические процессы в химической промышленности.
- •2. Сущность каталитического действия.
- •3. Классификация катализаторов по методам получения.
- •4. Формование носителей и катализаторов.
- •5. Основные факторы, влияющие на скорость каталитической реакции.
- •6. Основные стадии производства осажденных контактных масс.
- •7. Основные стадии процесса гетерогенно-каталитического взаимодействия. Основные стадии гетерогенного каталитического процесса
- •8. Получение катализаторов методом пропитки.
- •9. Влияние температуры на выход продукта в каталитических процессах.
- •1 0. Получение смешанных катализаторов.
- •11. Реакторы с неподвижным слоем катализатора.
- •1 2. Сущность механохимической активации.
- •1 3. Реакторы с кипящим слоем катализатора.
- •14. Получение плавленых и скелетных контактных масс.
- •15. Основные технические характеристики катализаторов.
- •16. Производство катализаторов на основе цеолитов.
- •17. Основные компоненты твердых катализаторов. Состав и пористая структура твердых катализаторов
- •18. Основные цели и задачи исследования катализаторов.
- •19. Пористая структура контактных масс.
- •20. Основные методы исследования состава катализаторов.
- •21. Материалы с губчатой, корпускулярной и смешанной структурой.
- •22. Методы определения активности контактных масс.
- •23. Монодисперные, бидисперсные и полидисперсные структуры.
- •24. Основные способы исследования пористой структуры катализаторов.
- •25. Взаимодействие катализатора с реакционной средой.
- •Спекание
- •26. Основные факторы, влияющие на устойчивость катализатора.
- •27. Определение механической прочности катализаторов.
- •28. Основные этапы производства контактных масс.
- •29. Метод термопрограммированного восстановления катализаторов.
- •30. Классификация катализаторов по методам получения.
- •31. Сущность каталитического действия.
- •32. Определение механической прочности катализаторов.
- •33. Основные этапы производства контактных масс.
- •34. Определение истинной и кажущейся плотности.
- •35. Основные стадии гетерогенного каталитического процесса. Основные стадии гетерогенного каталитического процесса
- •36. Каталитические реакторы для экзотермических каталитических реакций.
- •37. Определение удельной поверхности катализаторов методом бэт.
14. Получение плавленых и скелетных контактных масс.
Технология металлических плавленых катализаторов сводится к составлению сплава нужного состава. Для увеличения удельной площади поверхности сплав подвергают дополнительной обработке, например, анодным окислением. Платиновые сетки в условиях окисления NH3 активируются самопроизвольно, т.к. в результате катализа поверхность проволоки разрыхляется и площадь ее увеличивается в течение первых двух-трех дней работы в десятки раз. Одновременно катализатор теряет механическую прочность.
Пористые металлические катализаторы, так называемые скелетные, получают из двух- или многокомпонентных сплавов каталитически активных металлов (Ni, Co, Cu, Fe) с Al или Si c последующим выщелачиванием Al или Si растворами электролитов [6].
Например, Ренеем был предложен метод приготовления скелетного катализатора, заключающийся в сплавлении каталитически активного металла с другим металлом, растворимым в щелочи. Так, например, скелетный Ni-катализатор гидрирования (Ni-Ренея) получают выщелачиванием никель-алюминиевого сплава (обычно в соотношении 50:50) избытком горячего водного раствора гидроксида натрия. При этом практически полностью удаляется алюминий и остается очень пористая губчатая (скелетная) масса никеля, которую из-за ее пирофорности необходимо хранить под слоем инертной жидкости.
15. Основные технические характеристики катализаторов.
1) Активность – мера ускоряющего действия катализатора по отношению к той или иной реакции (способность ускорять реакции).
Способы выражения активности:
1. Выражение с помощью скорости реакции: ;
2. Отношение скорости каталитической реакции к скорости некаталитической: , (отношение констант скоростей);
3. Разность энергий активаций .
Удельная (истинная) активность (TOF (число оборотов реакции)) выражается скоростью реакции на 1 каталитическом центре, [с-1]
[с-1] – количество элементарных взаимодействий в секунду.
TOF [с-1] 10-3-10-6 моль/с 1017-1020 молекул/с
Чем больше активных центров, тем выше скорость реакции.
2) Производительность – количество продукта, полученного с использованием единицы массы (объема) катализатора в единицу времени.
3) Селективность катализатора по определенному заданному продукту или группе продуктов – способность избирательно ускорять заданную реакцию при наличии побочных реакций. Выражается долями или %.
4) Устойчивость катализатора к отравлению (химическая устойчивость).
Отравление катализатора – снижение каталитической активности при контакте с отдельными хим. реагентами.
Вещества, приводящие к отравлению катализатора, наз. контактными ядами.
Различают обратимое и необратимое отравление. В 1-ом случае активность катализатора можно восстановить, предотвратив доступ контактного яда к поверхности катализатора и путем дальнейшей продувки чистой газовой смеси. Во 2-ом случае производство останавливается, катализатор выгружают, производят регенерацию или загружают новый.
5) Термическая устойчивость – способность катализатора работать в условиях повышенных температур.