Катализатор - синтез - аммиак
Cтраница 3
 |
Сопоставление характеристик ферментов и гетерогенных катализаторов. [31] |
Например, для катализаторов синтеза аммиака увеличение т) от 0 до 1 позволило бы поднять их активность приблизительно в 200 раз. Увеличение же степени возврата энергии Y до ферментного уровня ( от 0 16 до 0 23) приводит к росту активности всего лишь в несколько раз. Хотя гетерогенный катализатор и фермент работают по общему валентно-энергетическому механизму, но структура фермента представляет значительно более совершенный аппарат для рекуперации энергии, чем кристаллическая решетка. Поглощение энергии реакции ферментом, ее перемещение по связям, отдача во внешнюю среду и частичный возврат к активной группе - все эти стадии ферментного катализа зависят не только от сложности белковой молекулы, что является общим условием, но и от ее структуры. В этом отношении структурная проблема биокатализа сливается с энергетической. Как всякий катализатор, атомный ансамбль, состоящий из 2 - 3 атомов, постоянно получает и отдает энергию реакции, но в отличие от ферментов, он не обладает молекулярным аппаратом для удержания. Поэтому активные центры неорганических катализаторов работают в основном за счет собственной энергии, связанной с - их валентной ненасыщенностью. Активные же группы ферментов, хотя по своему энергетическому уровню лежат значительно ниже этих: центров ( это обычные химические молекулы), но зато постоянно подпитываются энергией реакции, захваченной агграватором. Такой способ активации обладает огромной эффективностью, недостижимой для обычных валентно-активных катализаторов. Положение меняется при переходе к активным центрам, связанным с собственной кристаллической решеткой, в первую очередь, к металлам. [32]
Сырьем для приготовления катализатора синтеза аммиака является сталь катализаторная, применяемая в виде круглых брусков длиной 6 - 8 м, 050 - 60 мм. Плавка катализатора производится в металлическом тигле, который представляет собой усеченный цилиндр, изготовленный из стали. Тигель заключен в металлическую рубашку, куда подается вода для охлаждения стенок тигля. Два тигля помещены в общий железный кожух. Кожух имеет окно для наблюдения за ведением процесса плавки. Верхняя часть соединена с воздуховодом для отсоса дымовых газов, образующихся при плавке катализатора. Под тиглем расположена железная ванна для слива и быстрого охлаждения расплавленной массы катализатора. Ванна имеет водяную рубашку с постоянным протоком воды. [33]
Разделив условно объем катализатора синтеза аммиака FK па ряд концентрических цилиндров объемом Fb в каждом из которых имеет место газовый поток, в соответствии с профилем скоростей ( кривая 1) рассчитали производительности Q каждого выделенного объема. [34]
Адсорбция водорода на катализаторах синтеза аммиака протекает обычным путем62 63: наряду с физической адсорбцией, возникающей при низких температурах, наблюдается хемосорб-ция двух видов. В одном из опытов было, например, установлено, что 10 мл катализатора при - 196 адсорбирует 5 мл водорода. С повышением температуры до 100 начинается хемосорбция другого вида, протекающая со значительно меньшей скоростью, чем описанный выше процесс хемосорбции. Количество адсорбированного водорода яри 100 составляет 8 - 9 мл, по мере дальнейшего повышения температуры до 450 оно уменьшается до 3 5 мл. [35]
В новых патентах на катализаторы синтеза аммиака зачастую описываются вещества, которые вряд ли могут обладать высокой каталитической активностью в этом процессе. [36]
Как показывают результаты испытаний катализаторов синтеза аммиака ( Fe304 - MgO - К20) на газе 1Н2: 1СО при 7 и 21 am ( рис. 167 и 168), активность катализаторов, содержащих нитриды, была выше активности соответствующих восстановленных катализаторов. [37]
Структура такого типа для катализаторов синтеза аммиака особенно целесообразна, если восстановление проводится при относительно низком давлении, когда диффузия протекает в кнудсеновском или переходном режиме и эффективный коэффициент диффузии зависит от размера пор ( см. стр. [38]
Однако развитие промышленного производства катализатора синтеза аммиака пока еще в значительной мере отстает от успехов теории. Технология производства катализатора несовершенна, колебания в активности различных партий катализатора, приготовленных одним и тем же способом при одинаковом химическом составе, не говоря уже о различных методах приготовления, значительны. Переход к единому методу приготовления затруднен из-за отсутствия надежных данных о преимуществах того или другого способа производства. Нет, например, достаточно полных сведений о лучшем способе введения в катализатор промотирующих добавок, имеются противоречия в вопросе о роли SIO2 в четырехпромотированном катализаторе, недостаточно полно освещен вопрос о влиянии степени охлаждения на свойства катализатора. Не выяснен вопрос о необходимой чистоте сырья, о преимуществах руды или железа, применяемых различными странами в качестве сырья. [39]
 |
Зависимость степени обогащения окалины от метода сепарации.| Результаты испытания на активность катализаторов синтеза аммиака ( Р 300 am. [40] |
Создана опытно-модельная установка приготовления катализатора синтеза аммиака из руды и другого высококачественного сырья, позволяющая приготовить в сравнимых условиях ряд катализаторов, сравнить отдельные способы и разработать более совершенную технологию приготовления аммиачного катализатора. [41]
Одновременно были начаты изыскания наиболее активного и дешевого катализатора синтеза аммиака. В истории развития каталитических процессов, пожалуй, никогда не проводилось столь обширных работ, как те, которые были предприняты немецкими фирмами. Без руководящей идеи о том, какова должна быть природа активной поверхности катализатора, исследовались каталитические свойства огромного числа различных соединений, были испытаны металлы почти всех групп периодической таблицы. Про Габера слагались анекдоты: сохранился рассказ о том, как он открывал шкаф с химическими реактивами, брал первое попавшееся в руки вещество и тотчас опробовал его в качестве катализатора синтеза аммиака. [42]
В последнее время находят применение катализаторы синтеза аммиака, восстановленные вне колонны. [43]
Эммет с сотрудниками изучали неоднородность катализаторов синтеза аммиака Fe - А12О3 и Fe - А12О3 - К2О, структура которых была подробно рассмотрена выше ( гл. [44]
Железо, например, является классическим катализатором синтеза аммиака. Кобальт, никель и металлы платиновой группы проявляют высокую активность в процессах гидрирования и дегидрирования. Кобальт и платиновые металлы активно разлагают перекись водорода; последние также ведут катализ гремучего газа и окисление окиси углерода. Каталитической активностью обладает медь ( окисление аммиака, метанола, метана, окиси углерода; дегидрогенизация спиртов, синтез метанола под давлением и др.), вольфрам ( гидрогенизация минеральных масел под давлением), отчасти серебро и золото; есть указания на активность металлического цинка при синтезе метанола из окиси углерода и водорода и при его разложении. [45]
Страницы: 1 2 3 4