30. Классификация катализаторов по методам получения.

По методам синтеза и приготовления промышленные катализаторы можно разделить на следующие группы:

1. Осажденные катализаторы (солевые, оксидные, металлические, кислотно-основные), которые представляют собой монолитные или вторичные формованные структуры.

2. Нанесенные (пропиточные) катализаторы (солевые, оксидные, металлические, кислотно-основные). Этот тип катализа торов получают либо на готовых зернах носителей, либо методом формования.

3. Катализаторы, получаемые механическим смешением исходных компонентов.

4. Плавленые сплошные катализаторы (металлические и оксидные), получаемые в виде сетки, проволочных спиралей, цилиндриков и др.

5. Скелетные (металлические) катализаторы.

6. Цеолиты (молекулярные сита).

31. Сущность каталитического действия.

Катализатор вступает в реакцию с исходными веществами и направляет хим. реакцию по другому реакционному пути (механизму).

, где – уравнение Аррениуса; – константа скорости (увеличивается при снижении ); – энергия активации хим. реакции, кДж/моль; – предэкспоненциальный множитель (отражает количество соударений между частицами); – температура, К; .

32. Определение механической прочности катализаторов.

Прочность определяется количеством контактов между зернами катализатора и при увеличении пористости уменьшается.

В реакторах с неподвижным слоем катализатор должен быть устойчив к давлению вышележащих слоев катализатора, механическому воздействию при загрузке и выгрузке и другим факторам [6].

Механическую прочность гранул определяют по усилию, вызывающему разрушение гранул при раскалывании или раздавливании, а также по истиранию при статических или динамических нагрузках.

Условия создания напряженного состояния материала во время испытания должны по возможности соответствовать условиям, в которых будет находиться образец при эксплуатации. Для катализаторов фильтрующего слоя наиболее важны закономерности статического разрушения раздавливанием. Этот режим наиболее прост и в значительной мере отвечает реальным условиям разрушения катализаторов стационарного слоя.

Для подобных испытаний используют экстензометр ИПГ-1 [1]. Основным принципом и в этом приборе является измерение разрушающего усилия с помощью плоской пружины, для замера прогиба которой предусмотрена электромагнитная схема, позволяющая производить запись результатов. Прибор может работать как при ручном управлении, так и в автоматическом режиме. Схема экстензометра изображена на рис. 4.6.

Рис. 4.6. Схема прибора ИПГ-1:

1 — кожух;

2 — пуансон;

3 — образец;

4 — матрица;

5 — штанга;

6 — стержень;

7 — дифференциально-трансформаторная катушка;

8 — корпус;

9 — пружина

Для испытаний в каждом случае отбирают 10 — 20 образцов. Раздавливание производят при горизонтальном положении гранул (по «образующей»), когда усилие направлено перпендикулярно оси образца и раскалывание происходит в вертикальной плоскости. Прочность P находят как отношение среднего разрушающего усилия F образцов к площади сечения гранулы, по которому происходит разлом.

Для гранул цилиндрической формы:

(4.6)

Для гранул кольцеобразной формы:

(4.7)

Здесь - диаметр цилиндра или наружный диаметр кольца, см; - внутренний диаметр кольца, см; - высота образцов, см.