Cтраница 1
Поры катализатора - это промежутки между элементарными кристалликами, которые составляют гранулы или зерна катализатора. [1]
![]() |
Пять типов изотерм физической адсорбции ( по Бруна-уэру, Демингу и Теллеру. [2] |
Поры катализатора играют значительную роль не только потому, что они увеличивают активную поверхность, но еще и потому, что с ними связаны своеобразные явления переноса вещества в процессе работы катализатора ( диффузия) в тех случаях, когда размеры пор того же порядка, что и размеры молекул. [3]
Поры катализатора - - это промежутки между элементарными кристалликами, которые составляют гранулы или зерна катализатора. [4]
Порами катализатора являются промежутки между неплотно прилегающими друг к другу кусками, которые составляют каталитическую структуру. В некоторых случаях эти куски легко отождествить с хорошо образованными кристаллами, например в случае активированной окиси алюминия и восстановленных металлов. В случае катализаторов типа гелей мы можем делать только предположения относительно формы кусков. Во всех случаях куски, составляющие пористый катализатор, не прилегают вплотную друг к другу и промежутки между ними образуют поры катализатора. Вероятно, кристаллические катализаторы представляют собой неплотное нагромождение кирпичей, каждый из которых представляет собой маленький кристалл. [5]
Распределение пор катализаторов по размерам играет немаловажную роль во внутридиффузионной кинетике каталитических процессов ( см. гл. В основе адсорбционного метода измерения функции распределения пор по размерам лежит явление гистерезиса при капиллярной конденсации газов в порах адсорбента. При малых относительных давлениях паров сорбируемого вещества в широких порах идет только адсорбция пара, мелкие же поры заполняются ожиженным паром за счет смыкания адсорбционных слоев. При переходе в область капиллярной конденсации с повышением давления происходит объемное заполнение ожиженным паром все более крупных пор при одновременном возрастании толщины адсорбционных слоев на поверхности стенок еще незаполненных пор. [6]
Объем пор катализатора определяется главным образом характеристиками матрицы и, в частности, ее удельной поверхностью. Как правило, при одной и той же удельной поверхности большему объему пор соответствует их больший средний диаметр. Катализаторы с крупными порами легче регенерировать; они более пригодны для переработки тяжелого сырья1, так как имеют повышенную гидротермическую стабильность при эксплуатации. [7]
Объем пор катализаторов составляет не менее О, 1 см / г и достигает 0 5 - 0 6 см / г, размер зерна О, 3 - 0, 6 мм. [8]
Диаметр пор катализатора, их распределение по размерам и размер зерна влияют на скорость диффузии к поверхности катализатора и обратно в ядро потока. Следовательно, эти параметры играют важную роль только в процессах, общая скорость которых лимитируется сопротивлением диффузии. В опытах по гидрированию бензола до циклогексана было обнаружено [12], что с уменьшением размера зерна катализатора до некоторой предельной величины скорость реакции увеличивалась. [9]
Структура пор катализатора, а следовательно, и величина его удельной поверхности формируется на разных этапах приготовления катализатора и различным путем, в зависимости от типа катализатора. Для распространенных гелевых катализаторов и носителей регулирование структуры пор осуществляется либо на стадиях осаждения, промывки и прокалки, либо путем специальной гидротермальной обработки. Установлено [36, 37], что увеличению пористости сили-кагеля способствует рН 7 при осаждении и щелочная реакция промывных вод. Этими же работами установлено, что повышение температуры прокаливания свыше 600 С приводит к уменьшению удельной поверхности силикагеля и сокращению диаметра пор. Варьирование условий осаждения в отношении рН растворов, их концентрации, скорости осаждения и времейи вызревания осадков, а также температуры осаждения дает возможность путем изменения величины кристаллитов изменять пористость катализаторов / получаемых из кристаллических осадков. Исследованиями Кагановой с соавторами [41] показано для силикагелей и алюмоси-ликагелей, что наблюдаемые зависимости пористости готового катализатора от рН среды, температуры сушки, а также содержания окиси алюминия сводятся к взаимосвязи пористой структуры геля со степенью его синерезиса. [10]
Структура поры катализатора радиусом от 20 до 150 А определена адсорбционным методом, радиусом от 150 до 10 Д - методом вдавливания ртути. [11]
В тонких порах катализатора имеет место капиллярная конденсация тяжелых молекул сырья и промежуточных продуктов крекинга, в результате чего то, что обычно принято называть коксом, содержит много углеводородов, богатых водородом, обладает повышенной теплотворной способностью и склонностью к горению. [12]
Во внутренних порах катализатора происходит диффузия сорбирующихся и реагирующих компонентов, причем большая часть активных центров катализаторов расположена внутри пор. [13]
В узких порах катализатора массоперенос аммиака и кислорода характеризуется коэффициентом кнудсеновской диффузии. [14]
Общий объем пор катализатора может быть определен простым измерением увеличения массы образца после заполнения его пор жидкостью известной плотности. Предпочтительно использовать жидкости низкой молекулярной массы с тем, чтобы заполнялись и тонкие поры. С успехом могут применяться вода, углеводороды и их хлорпроизводные. [15]