Cтраница 3
Часто оказывается необходимым рассмотреть вопрос о конструктивных мерах, обеспечивающих быстрое удаление отработанного катализатора и замену его свежим. Это особенно важно в тех случаях, когда регенерацию осуществляют в отдельном аппарате или вообще не производят. Поскольку большинство каталитических процессов очистки газа осуществляется при высоких температурах, установки должны быть оснащены аппаратами для нагрева, охлаждения и теплообмена потоков. На многих установках требуется специальное оборудование для удаления продуктов реакции, а при некоторых процессах - отдельные системы регенерации катализаторов. [31]
Органические сернистые соединения значительно менее реакционно-способны, чем сероводород; поэтому при обычных процессах извлечения сероводорода содержание их не снижается или снижается незначительно. Некоторые адсорбционные и окислительные процессы, применяемые для удаления сероводорода, позволяют частично удалить и органическую серу ( см. главы восьмую и девятую), но, как правило, для удаления органических сернистых соединений из большинства газовых потоков необходимо применять каталитические методы превращения при высоких температурах. При большинстве каталитических процессов удаления органической серы требуется, чтобы поступающий газ практически не содержал сероводорода. Однако при некоторых катализаторах присутствие сравнительно значительных количеств сероводорода в поступающем газе снижает их активность. Такие катализаторы имеют особенно важное экономическое значение при очистке синтез-газов, когда предварительная очистка от сероводорода обычными методами для возможности последующего удаления органических сернистых соединений вызывает необходимость охлаждения и повторного нагрева всего количества газа, поступающего на очистку. [32]
Из работы Нагаева вытекает, таким образом, новое объяснение связи каталитической активности с шириной запрещенной зоны U. Следовательно, энергия активации Е хемосорбции молекул без разрыва связи должна уменьшаться с ростом U, & Е хемосорбции с разрывом на атомы ( радикалы) - увеличивается с ростом U. Ввиду того, что в большинстве каталитических процессов, особенно в гемолитических реакциях, одной из стадий является хемосорбция молекулы с ее диссоциацией, из проведенного расчета следует увеличение энергии активации каталитической реакции с ростом эффективного заряда е или ширины запрещенной зоны U. [33]
Жидкий SO2 - не единственный растворитель, которым можно экстрагировать ароматические углеводороды. Частичное гидрирование нафталинов до тетралинов не может препятствовать использованию каталитического гидродеалкилирования, так как в условиях большинства каталитических процессов, разработанных для производства нафталина, тетралины неизбежно дегидрируются до нафталинов. Для снижения содержания серы и устранения коррозии при использовании любого каталитического или термического крекинг-сырья или выделенных из него ароматических экстрактов может потребоваться его гидроочистка. [34]
Есть вещества, которые подавляют действие катализатора. Эти вещества называются каталитическими ядами. Так, небольшое количество окиси углерода отравляет медный катализатор, каталитическое действие платины сильно отравляется мышьяком и селеном. Вообще, для большинства каталитических процессов каталитическими ядами являются сернистые, мышьяковистые, кислородные и цианистые соединения. С целью удлинения продолжительности действия катализатора в промышленных условиях в большинстве случаев производят тщательную очистку реагирующих веществ от каталитических ядов. Так, например, SO2 в производстве серной кислоты очищают от соединений мышьяка, в производстве NH3 и при технических процессах гидрогенизации освобождают водород от сернистых соединений и окиси углерода. [35]
Катализаторы со временем могут терять свою активность. Это объясняется тем, что обычно побочные химические процессы, в результате которых каталитически активный центр - атом, молекула, ион, каталитический центр на поверхности - блокируется, выводится из сферы реакции. Такими процессами могут быть реакции нейтрализации в кислотно-основном катализе, комплексообразования, когда катализатор в виде ионов комплексуется с определенными ли-гандами и выходит из сферы реакции; реакции образования нерастворимых соединений и др. Потеря каталитической активности может быть обусловлена химическим распадом в результате термических или фотохимических процессов. Явления, когда активность катализатора резко уменьшается при прибавлении незначительных количеств некоторых веществ, иногда падая до нуля, называется отравлением катализаторов. Вещества, резко понижающие активность катализатора, называются каталитическими ядами. Сильное действие каталитического яда объясняется тем, что в большинстве каталитических процессов концентрация катализатора очень мала и для блокирования каталитических центров нужны незначительные количества каталитического яда. [36]
Катализаторы со временем могут терять свою активность. Это объясняется тем, что обычно побочные химические процессы, в результате которых каталитически активный центр - атом, молекула, ион, каталитический центр на поверхности - блокируется, выводится из сферы реакции. Такими процессами могут быть реакции нейтрализации в кислотно-основном катализе, комплексообразования, когда катализатор в виде ионов комплексуется с определенными ли-гандами и выходит из сферы реакции; реакции образования нерастворимых соединений и др. Потеря каталитической активности может быть обусловлена химическим распадом в результате термических или фотохимических процессов. Явления, когда активность катализатора резко уменьшается при прибавлении незначительных количеств некоторых веществ, иногда падая до нуля, называется отравлением катализаторов. Вещества, резко понижающие активность катализатора, называются каталитическими ядами. Сильное действие каталитического яда объясняется тем, что в большинстве каталитических процессов концентрация катализатора очень мала и для блокирования каталитических центров нужны незначительные количества каталитического яда. [37]
Необходимым условием высокопроизводительной работы печи и чистоты получаемого ацетилена является тщательный подбор состава сырья. Известняк и углеродистые материалы должны содержать минимальные количества фосфора, мышьяка, серы, соединений магния, кремния и железа, так как присутствие посторонних примесей в сырье приводит к перерасходу электроэнергии на производство карбида кальция и ухудшению его качества. Так, при взаимодействии кремния и железа в печи образуется ферросилиций, нарушающий нормальный режим работы печи. Присутствие в сырье, главным образом в известняке, магния повышает вязкость плава и затрудняет слив образующегося карбида кальция, вследствие чего приходится повышать температуру в печи, что связано с дополнительным расходом электроэнергии. Наличие в шихте для производства карбида кальция примесей фосфора, серы и мышьяка приводит к загрязнению ацетилена водородными соединениями указанных элементов. В то же время эффективная очистка ацетилена от этих весьма вредных для большинства каталитических процессов соединений связана со значительными затруднениями и затратами. Поэтому с точки зрения оптимальной экономичности необходимо применять для производства карбида кальция высококачественное сырье. [38]