33. Основные этапы производства контактных масс.

Производство контактных масс включает следующие основные этапы:

1. Получение исходного твердого материала, частично или полностью входящего в состав конечного катализатора. Исходными твердыми материалами могут служить гидроксиды или соли летучей или нестойкой кислоты (нитраты, карбонаты, ацетаты, хроматы и др.).

2. Выделение соединения, которое является собственно катализатором. Из исходного материала удаляют термическим разложением, выщелачиванием или иным способом лишние вещества. Катализатор выделяется при этом в виде самостоятельной объемной фазы.

3. Изменение состава катализатора при взаимодействии с реагентами и под влиянием условий реакции.

34. Определение истинной и кажущейся плотности.

По истинной (г/см³) и кажущейся (г/см³) плотностям можно достаточно точно рассчитать суммарный удельный объем пор ( , см³/г) катализатора [1]:

(4.4)

Истинная плотность — масса единицы объема собственно твердого материала без учета объема пор. Наиболее распространен пикнометрический способ определения истинной плотности твердых тел. В качестве пикнометрической жидкости можно использовать бензол, этанол, воду и другие растворители [19, 20].

Кажущаяся плотность — масса единицы объема твердого материала, включая объем пор. Кажущуюся плотность определяют на установке, изображенной на рис. 4.5. [1]. Для этого навеску образца 6 помещают в предварительно взвешенный прибор 5.

Рис. 4.5. Установка для определения кажущейся плотности:

1 — бюретка со ртутью;

2 — ртуть;

3 — вакуум-манометр;

4 — вакуумный шланг;

5 — прибор для определения кажущейся плотности;

6 — образец;

7 — штатив

Нижнюю часть прибора вакуумным шлангом 4 соединяют с бюреткой 1, а верхнюю - с форвакуумным насосом, с помощью которого откачивают воздух из образца. Остаточное давление замеряют вакуум-манометром 3. Далее открывают краны, и ртуть заполняет образец. Затем краны закрывают, и ртуть вдавливается в поры под атмосферным давлением. После этого насос отключают, прибор очищают от ртути и взвешивают. Кажущуюся плотность рассчитывают по формуле:

(4.5)

Здесь 13,54 - плотность ртути при 20 °С, г/см³; - масса прибора с ртутью г; - масса прибора с образцом и ртутью, г.

35. Основные стадии гетерогенного каталитического процесса. Основные стадии гетерогенного каталитического процесса

Гетерогенно-каталитический процесс включает в себя ряд физических и химических стадий:

1) Диффузия частиц реагирующих веществ к внешней поверхности зёрен (гранул) катализатора (внешняя диффузия);

2) Диффузия частиц реагирующих веществ внутри пор к внутренней поверхности катализатора;

3) Активированная (химическая) адсорбция одного или нескольких реагентов на внутренней поверхности катализатора;

4) Перегруппировка атомов с образованием поверхностных соединений (комплекса) продукт-катализатор (химическая реакция с образованием продукта реакции, адсорбированного на поверхности);

5) Десорбция частиц продукта реакции с внутренней поверхности катализатора;

6) Диффузия частиц продукта реакции внутри пор катализатора и внешней поверхности частиц;

7) Диффузия частиц продукта реакции от внешних поверхностей катализатора в ядро потока.

Каждая из стадий протекает со своей скоростью, не равной скорости других стадий. Общая скорость всего процесса определяется (равна) скорости наиболее медленной стадии процесса. Сама эта стадия наз. лимитирующей.