Cтраница 1
Гете-рогенно-каталитические процессы в большинстве случаев не следуют общеизвестным уравнениям химической кинетики, так как в данном случае протекание химических процессов значительно осложняется различными физическими явлениями, в первую очередь диффузией. [1]
Окислительное дегидрирование метанола представляет гете-рогенно-каталитический процесс, протекадющий в газовой фазе на твердом катализаторе. [2]
Повышение температуры приводит к увеличению скорости гете-рогенно-каталитического процесса, но часто наблюдаемая энергия активации процесса уменьшается с ростом температуры. Это обусловливается тем, что при повышенных температурах возрастает лимитирующая роль диффузионных процессов подвода реагентов к поверхности катализатора, энергия активации которых равна всего нескольким кДж / моль. [3]
В гете-рогенно-каталитических процессах из-за большой вероятности непосредственного следования друг за другом элементарных стадий реакции, видимо, нет четкой границы между гетерсхлитическими и гемолитическими механизмами. Перенос электронной пары может осуществляться последовательным переходом отдельных электронов в течение адсорбционного состояния. [4]
Гетерогенные газофазные процессы ( газ - твердое тело) очень сложны по кинетике и технологическому оформлению. Химическое превращение реагентов в гете-рогенно-каталитическом процессе идет на поверхности катализатора. При этом решающее значение для скорости процесса, кроме скорости самого химического превращения, имеет размер поверхности катализатора и ее доступность для молекул реагентов. [5]
Учитывая сказанное, становится ясным, что задача создания эффективного катализатора требует комплексного решения, заключающегося в определении оптимального химического состава, размера гранул и параметров пористой структуры. Задача об оптимальной пористой структуре катализатора была сформулирована Г. К. Вересковым в конце 1940 гг. и с тех пор постоянно привлекает к себе внимание исследователей, занятых разработкой гете-рогенно-каталитических процессов. При решении этой задачи следует различать два этапа: 1) определение оптимальных параметров и размера гранул катализатора; 2) разработка технологии производства катализатора с необходимой пористой структурой. [6]
Еще большее значение приобретают адсорбционные явления для реакций электровосстановления и электроокисления органических веществ. Без учета адсорбции было бы невозможно объяснить часто наблюдаемый кажущийся дробный порядок реакции электровосстановления. Известно, что дробный порядок характерен для гете-рогенно-каталитических процессов, протекающих с участием адсорбированных веществ. Он отражает различие между их объемными и поверхностными концентрациями. В этой связи интересно отметить, что показатель степени у объемной концентрации ацетона оказался одним и тем же и в кинетическом уравнении, описывающем процесс его электровосстановления на ртутном катоде, и в уравнении Фрейндлиха, передающем его адсорбцию на ртути. Такой результат в сочетании с данными, полученными при изучении влияния рН на кинетику процесса, позволил установить, что реакция электровосстановления ацетона на ртути в растворах кислот является реакцией первого порядка как по отношению к ацетону, так и по отношению к ионам водорода. [7]
Это заставляет в выражения скорости реакции подставлять величины, определяемые на основании законов диффузии и адсорбции, поскольку именно процессы диффузии и адсорбции определяют поверхностные концентрации реагентов. Кроме того, следует принимать во внимание то, что адсорбционная способность твердых гранул катализатора ограничена. Кроме того, часть поверхности может быть закрыта адсорбированными нейтральными компонентами газовой среды или продуктами реакции. В результате математические описания гете-рогенно-каталитических процессов оказываются относительно сложными и нелинейными. [8]
Расчеты показали, что бимодальная модель определяет более высокие значения активности, поскольку при наличии мак-ропор они не блокируются, что обеспечивает легкую доступность внутренних микросфер гранулы катализатора. В то же время в соответствии с унимодальной моделью коксоотложение существенно снижает доступность внутренней поверхности катализатора. Показано, что параллельная реакция коксообразования более сильно влияет на срок службы катализатора, чем последовательная. В целом катализатор, с бимодальной структурой пор оказывается очень эффективным для осуществления гете-рогенно-каталитических процессов; при этом необходимо найти оптимальное соответствие между размерами микро - и макропор и соответствующими характеристиками процессов в объемах пор. [9]