Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow Катализ в органической технологии

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Плавленые и скелетные контактные массы

Обе группы катализаторов получают сплавлением исходных составляющих при высоких температурах.

Плавленые катализаторы

Промышленность выпускает два типа плавленых катализаторов:

  • - металлические (сплавы Pt с некоторыми металлами платиновой группы (Pd, Rh) катализируют окисление аммиака до оксидов азота);
  • - оксидные (плавленый оксид V(5) катализирует окисление нафталина во фталевый ангидрид).

Технология приготовления включает следующие стадии:

  • 1) приготовление шихты нужного состава,
  • 2) расплавление компонентов будущего катализатора,
  • 3) формование (а) или охлаждение расплава и дробление массы до требуемых размеров (б).

Плавление - процесс перехода кристаллического твердого тела в жидкость. Плавление происходит при определенной температуре - температуре плавления, величина которой определяется природой тела и зависит от внешнего давления.

Для приведения тела в жидкое состояние необходимо затратить энергию на преодоление сил, действующих между элементами его кристаллической решетки. Молекулярно-кинетическая теория плавления говорит, что уменьшение степени порядка в расположении частиц твердого тела начинается задолго до плавления в связи с увеличением тепловой подвижности частиц при росте температуры. При этом возрастает число точечных дефектов структуры, что способствует разрыхлению кристаллической решетки. С дальнейшим повышением температуры степень разрыхления повышается.

Наличие чужеродных атомов в решетке основного вещества (примеси) всегда приводит к снижению его температуры плавления. При плавлении многокомпонентной смеси, возможно, взаимодействие её составляющих. Различают два типа плавления твердых веществ:

- плавление, протекающее без изменения химического состава

фаз;

- плавление, протекающее с появлением фаз с измененным химическим составом.

Катализаторы, полученные сплавлением компонентов, обладают высокой прочностью, хорошей теплопроводностью, но имеют малую удельную поверхность.

Металлические плавленые катализаторы выпускают в виде сеток, спиралей, стружки, мелких кристаллов, сфер, полученных при разбрызгивании или распылении расплава в охлаждающую жидкость. Технология производства металлических плавленых катализаторов сводится к составлению сплава нужного состава. Для увеличения удельной поверхности сплав подвергают дополнительной обработке.

Платиновый сетчатый катализатор окисления NH3 представляет собой сплав Pt с некоторыми металлами платиновой группы (Pd, Rh). Наиболее распространенная катализаторная сетка, применяемая в промышленности, имеет состав (% масс.): Pt = 93; Pd =4; Rh = 3 (для работы при атмосферном давлении). Катализаторные сетки бывают разных размеров, благодаря чему создается большая поверхность катализатора при относительно малом расходе платины. Обычно диаметр проволоки, из которой делают сетки, составляет 0,04 ^ 0, 09 мм.

Катализаторные сетки из чистой платины не готовят, т.к. платина при высоких температурах быстро разрушается, и ее частички уносятся с потоком газа. Поэтому для изготовления сеток используют её сплавы. Введение в сплав Rh делает катализатор более устойчивым в процессе эксплуатации при высоких температурах. Использование добавки Pd повышает активность катализатора и позволяет вести процесс при более низких температурах. Катализаторными ядами являются: РН3, H2S, ацетилен, оксиды железа, содержащиеся в газе. Регенерируют сетки, обрабатывая их 10 % раствором НС1 при 60-70°С в течение 2 часов. Затем сетки тщательно промывают дистиллированной водой, сушат и прокаливают.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>