Cтраница 3
Очевидно, что общий интервал изменения пористости правильных укладок шаров является вполне достаточным, чтобы использовать их для аппроксимации пористой структуры реальных катализаторов. [31]
Производимые с помощью этой теории расчеты относятся лишь к идеальным кристаллам, а потому не позволяют производить количественную обработку опытных данных, относящихся к реальным катализаторам. Сейчас учет электронных свойств катализатора производится для взаимодействия ато а с его ближайшими соседями. [32]
Производимые с помощью этой теории расчеты относятся лишь к идеальным кристаллам, а потому не позволяют производить количественную обработку опытных данных, относящихся к реальным катализаторам. Сейчас учет электронных свойств катализатора производится для взаимодействия атожа с его ближайшими соседями. [33]
Таким образом, сам каталитический процесс, сопровождающийся взаимодействием углеводородов на катализаторе, является, собственно говоря, последней стадией приготовления катализатора, так как реальный катализатор всегда содержит то или иное количество кокса и других побочных продуктов. Однако для того, чтобы управлять той стадией приготовления катализатора, которая осуществляется при воздействии самого каталитического процесса, необходимо знать не только механизм каталитического процесса, но также кинетические закономерности и механизм процесса коксообразовашш и других побочных процессов. [34]
По результатам описанных исследований модельных систем было предположено, что каталитическая активность в случае добавки калия связана с образованием сульфо - и пиросульфо-ванадатов. Стабильность этих соединений в реальных катализаторах исследовалась путем обмена меченой серой между катализатором и SO2 и 5Оз газовой фазы. Установлено, что обмен протекает во много раз интенсивнее в случае сульфова-надата и пиросульфованадата, чем в случае пиросульфата калия. [35]
Значения и не могут выбираться вполне произвольно, так как лежат в пределах между критической скоростью псевдоожижения ( МКР) и скоростью витания частиц ( WBHT) - Последняя превосходит первую на 1 5 - 2 порядка. Это связано в первую очередь с полидисперсноетью состава реальных катализаторов. [36]
Вторым требованием, предъявляемым к методу приготовления катализаторов, является создание заданной пористой структуры и распределение активного компонента. Активность, а в ряде случаев и избирательность реального катализатора зависит не только от химического состава, но и от величины его поверхности, доступной для молекул реагирующих веществ, и, следовательно, от его пористой структуры. В настоящее время выбор оптимальной пористой структуры может производиться сознательно на основании кинетических характеристик реакции, условий ее проведения и удельной активности катализатора. [37]
Фундаментом прогнозирования активности, селективности и других специфических свойств катализатора должна стать детальная микроскопическая теория гетерогенного катализа, опирающаяся на современные представления квантовой химии и теории твердого тела. Описывая элементарные акты реакций и превращений вещества на поверхности реального катализатора, такая теория в принципе дает возможность не только в полной мере понять механизм, кинетику и термодинамику катализа, но и предсказать каталитическую способность того или иного металла, полупроводника, диэлектрика в конкретной химической реакции. Однако незавершенность теорий катализа не позволяет однозначно предсказывать оптимальный состав промышленных катализаторов и другие их характеристики для действующих и проектируемых производств. До сих пор решение проблемы подбора катализаторов опирается в значительной мере на эмпирические подходы, сопряженные с большими затратами рутинных форм труда. В 1973 г. число известных органических соединений оценивалось в 6 млн. Ежегодно только в нашей стране синтезируется более 40 тыс. новых химических соединений. Таким образом, разработка научно обоснованных целенаправленных стратегий поиска катализаторов представляет актуальную проблему современного катализа. Актуальность проблемы подтверждается еще и тем, что еколо 90 % промышленных химических и нефтехимических производств ведется с применением катализаторов. [38]
Глубоким фундаментом прогнозирования активности, селективности и других специфических свойств катализатора должна стать детальная микроскопическая теория гетерогенного катализа, опирающаяся на современные представления квантовой химии и теории твердого тела. Описывая элементарные акты реакций и превращений вещества на поверхности реального катализатора, такая теория в принципе дает возможность не только в полной мере понять механизмы, кинетику и термодинамику катализа, объяснить широкий круг сопутствующих ему явлений, происходящих на границе или вблизи границы раздела фаз, но и предсказать каталитическую способность того или иного металла, полупроводника, диэлектрика в конкретной химической реакции. [39]
В заключение необходимо отметить, что все перечисленные методы расчета поверхностных состояний развиты для исследования совершенных поверхностей. Очевидно, что предположение о строго регулярном строении поверхностей реальных катализаторов является идеализацией, вероятно, не во всех случаях оправданной. [40]
III отмечалось, что независимо от способа выражения коэффициента эффективности математический анализ существенно упрощается, если исходить из того, что катализатор имеет форму плоской пластины. Это положение остается верным несмотря на то, что форма гранул реальных катализаторов в большинстве случаев ближе к сферической, чем к плоской пластине. [41]
Таким образом, ускорение вызывается лишь специфически пригодными для данного процесса контактами, причем каждый из них проводит реакцию только в одном определенном направлении. В полной мере это относится лишь к так называемым идеальным катализаторам, ибо реальные катализаторы часто способны проводить и побочные реакции. [42]
Хемосорбция должна протекать практически мгновенно. Однако хемосорбция на окисных и металлических катализаторах ( к ним относится большая часть реальных катализаторов) является процессом, идущим во времени с измеримой скоростью. Иногда состояние насыщения поверхности при данных температуре и давлении достигается в течение многих часов и даже дней. Замедленность реальных процессов адсорбции объясняется представлением об активированной адсорбции, требующей, как и химические реакции, некоторой энергии активации. Поэтому хемосорбция с измеримой скоростью может осуществляться в определенном температурном интервале. [43]
Кроме того, в любой реакции с участием твердых тел, даже для монокристаллов, приходится считаться с неоднородностью. Это - различие свойств атомов и ионов, расположенных на вершинах, ребрах и гранях кристаллов, различия свойств атомов и ионов граней с разными индексами, наконец, различия, обусловленные дефектами - вакансиями, между-узельными атомами и ионами, дислокациями, ионами с аномальной валентностью, примесными центрами, растворенными в кристаллах или адсорбированными на их поверхности. Но реальные катализаторы всегда поликри-сталличны. Обычно это пористые тела, состоящие из большого числа отдельных гранул. [44]
Выявление природы валентной индукции открывает перспективы установления механизма действия катализаторов ряда промышленно важных процессов. & и должно проходить по вышеописанному механизму. В реальных катализаторах конверсии активным компонентом считается металлический никель. Очевидно, это обстоятельство не исключает правомочности описанного выше механизма, так как одним из самых старых методов получения водорода является пропускаете паров воды над раскаленным железом и другими металлами. При таких высоких температурах обычно происходит оголение поверхности металлов, что родственно образованию координационно-ненаснщенных ионов. [45]