Скелетные катализаторы

Скелетные контактные массы относятся к плавленым катализаторам, т.к. их получают сплавлением исходных компонентов. Но в технологии их производства есть еще одна стадия (так называемая «скелетная») - частичное или полное удаление неактивных веществ из сплава, в результате которого образуется «скелет» из активных компонентов сплава.

Материалами для получения скелетных контактов служат двух- или многокомпонентные сплавы каталитически активных металлов с такими веществами, которые затем можно удалить при обработке сплава растворами сильных электролитов (например, выщелачиванием) или отгонке в вакууме или других операциях, основанных на различии их физико-химических свойств. По мере удаления из сплава растворимых компонентов происходит перегруппировка атомов остающегося металла в свойственную ему кристаллическую решетку. К каталитически активным относят переходные металлы, к неактивным - сера, фосфор, алюминий, кремний, магний, цинк и др.

Наиболее распространены скелетные катализаторы из сплавов Ni с А1. В промышленности используют два типа таких катализаторов:

  • - катализатор Бага - кусочки, никель - алюминиевого сплава (65-75 % Ni и 35-25 % А1);
  • - никель Ренея — мелкодисперсный порошок, состоящий из чистого никеля.

Для получения активных катализаторов большое значение имеют способ приготовления и состав сплава. При изготовлении никелевых скелетных катализаторов приемлемы сплавы с содержанием активного металла (Ni) от 40-60 % Повышение содержание Ni более 60 % затрудняет разложение сплава щелочью.

Начальные стадии производства для катализатора Бага и никеля Ренея одинаковы: при Т=660°С расплавляют А1, затем повышают температуру до Т = 900-1200°С и выдерживают расплав при этой температуре для удаления из металла газа и солей. Далее в расплав вносят Ni, температура поднимается до 1900°С за счет теплоты образования сплава. В процессе сплавления металлов наблюдается смещение их внешних электронных уровней, с чем связывают промотирующий эффект вводимой добавки (А1). После этого сплав охлаждают:

  • - при медленном остывании образуется мелкокристаллическая структура, что способствует получению катализатора в высоко дисперсном состоянии;
  • - при быстром охлаждении образуется крупнокристаллическая структура сплава.

Охлажденный сплав дробят и в аппаратах с мешалкой проводят выщелачивание алюминия 20-30 % раствором NaOH. При производстве никеля Ренея алюминий выщелачивают полностью, в случае катализатора Бага до определенного процентного содержания. О количестве выщелоченного алюминия судят по объему выделившегося водорода

Срок службы никеля Ренея невелик, он быстро отравляется сернистыми, кислородными и азотистыми соединениями. Его регенерацию не производят. Катализатор Бага регенерируют дополнительным выщелачиванием алюминия.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >