Водородное голодание
Cтраница 1
Водородное голодание менее опасно при проведении гидрогенолиза полиолов, так как реакция происходит в этом случае на порядок медленнее, а сами полиолы довольно стабильны в щелочной среде. [1]
 |
Типичный водородный баланс гидрогенблнза. [2] |
Водородное голодание не только уменьшает скорость описываемого процесса; оно весьма неблагоприятно отражается и на его селективности, способствуя образованию пропиленгликоля вместо глицерина, а также приводит к дезактивации катализатора гидрогенолиза. Поэтому применение больших концентраций углеводов при их гидрогенолизе затруднительно, особенно при быстрой реакции прямого гидрогенолиза. [3]
В случае парофазной гидрогенизации явления водородного голодания катализатора не наблюдается. Около катализатора обеспечивается достаточная концентрация водорода и благодаря этому при парофазном процессе удается успешно форсировать процесс путем использования катализаторов, обладающих высокой активностью. [4]
При исследовании кинетики прямого гидрогенолиза глюкозы [ 33 отмечено, что увеличение концентрации глюкозы в растворе сопровождается возрастанием адсорбции глюкозы на поверхности катализатора, и это может приводить к образованию кислот и отравлению катализатора, как и в случае водородного голодания. [5]
Выше отмечалось, что при жидкофазной гидрогенизации интенсивность гидрирования ограничена скоростью диффузии водорода к углеводородному слою у катализатора. Естественно, что при этом применение активных катализаторов нецелесообразно, так как такие катализаторы будут испытывать водородное голодание, а скорость и глубина процесса будут по-прежнему определяться диффузионным фактором. [6]
Вышеприведенный анализ имеет некоторое значение при планировании экспериментов и интерпретации их результатов. Если концентрация растворенного в жидкости водорода у поверхности катализатора очень мала, то концентрация адсорбированного катализатором водорода также мала и возникает так называемое водородное голодание. В этих условиях продукты частичного гидрирования часто накапливаются на поверхности катализатора и дезактивируют его в результате протекания побочных реакций полимеризации и конденсации. Для создания повышенной концентрации водорода на катализаторе более или менее эквивалентны такие средства, как интенсивное перемешивание, низкие температуры, высокие давления водорода, низкие концентрации катализатора и применение частично дезактивированного катализатора. [7]
Прочность связи водорода с поверхностью зависит не только от свойств катализатора гидрогенизации, но в значительной степени и от рН среды. IB щелочных средах водород прочнее связан с поверхностью, а воспроизводство водорода на ней чрезвычайно замедлено; в кислых средах связь водорода с поверхностью ослабевает. Поэтому оптимальным рН для гидрогенолиза углеводов являются 7 5 - 8 5; при перещелачивании раствора происходит водородное голодание, и накопление молочной и других кислот быстро снижает рН до уровня, который не лимитирует скорости воспроизводства активного водорода на поверхности катализатора. [8]
Кроме сернистых соединений вредной составной частью мазутов являются металлы, особенно ванадий. Для борьбы с дезактивирующим отложением металлов на катализаторах нужно искать новые, более стабильные катализаторы. Это, скорее всего, должны быть широкопористые контакты, содержащие промоторы, подавляющие блокировку активных центров высокомолекулярными компонентами, особенно азотистыми основаниями. Для предотвращения коксообразования из-за водородного голодания катализаторы не должны иметь высокой кислотности и ярко выраженного ионного характера. Они должны отличаться очень высокой гидрирующей активностью. [9]
Страницы: 1