Высокотемпературный катализатор
Cтраница 3
В качестве катализаторов нами выбрана группа контактов, принадлежавших по структуре к типу шпинелей - хромиты, алюминаты, манга-ниты и др. Такие контакты применены в 1933 г. Лори2 в качестве высокотемпературных катализаторов для окисления окиси углерода. Хромитные контакты готовили посредством разложения соответствующего хромата металла, алюминатные - посредством сплавления соответствующих солей металла, образующих катион, с солями алюминия. Полученные порошки, представляющие собой смеси хромитов с соответствующей окисью металла, либо алюминатов с окисью алюминия и окисью металла, наносили на асбест в широком интервале концентраций от 0.1 до 67 % по весу всего контакта. Для сравнения, в отдельных случаях приготовлены чистые хромиты металлов, посредством удаления из смеси избыточной окиси металла. Кроме того, каталитическое сжигание углеводородов проведено на лучших металлических окислительных контактах - платине и палладии. [31]
Отличие высокотемпературных катализаторов гидрогенизации ( MoS2, WS2) от низкотемпературных металлических катализаторов ( Pd, Pt, Ni) эти авторы видят также еще и в том, что при повышении температуры концентрация водорода на поверхности высокотемпературных катализаторов мало меняется вследствие меньшей величины теплоты адсорбции водорода, в то время как на поверхности металлических катализаторов с повышением температуры ( выше 250 - 300 С) при низких давлениях концентрация водорода и углеводорода резко понижается и скорость реакции уменьшается. [32]
Отличие высокотемпературных катализаторов гидрогенизации, ( MpS2, WS2) от низкотемпературных металлических катализаторов ( Pd, Pt, N1) эти авторы видят также еще и в том, что при повышении температуры концентрация водорода на поверхности высокотемпературных катализаторов мало изменяется вследствие меньшей величины теплоты адсорбции водорода, в то время как на поверхности металлических катализаторов с повышением температуры ( выше 250 - 300) при низких давлениях концентрация водорода и углеводорода резко понижается и скорость реакции уменьшается. [33]
Промежуточные и побочные продукты восстановления серы ( сероокись углерода, сероуглерод, сероводород) подвергаются каталитическому превращению с образованием элементарной серы в контактных аппаратах с катализатором на основе окиси алюминия. Высокотемпературный катализатор работает в интервале температур 420 - 440 С, а низкотемпературный - в интервале 200 - 220 С. [34]
Кинетические исследования были проведены в безградиентном реакторе проточно-циркуляционным методом. Использовался ванадиевый высокотемпературный катализатор, нанесенный на непористый носитель. [35]
Высокотемпературными катализаторами служат окиси вольфрама, титана, железа, ванадия, мышьяка, олова и хрома. Все указанные высокотемпературные катализаторы, за исключением окиси хрома, являются гс-полупровод-никами. Кроме того, имеются данные, что добавление к окисно-железному катализатору окисей Sn 4 и As4 5, имеющих более высокую валентность, чем Fe 3, повышает ее каталитическую активность. Однако добавление окисей К или Gu2 приводит к понижению каталитической активности. Если каталитическую активность связывать с числом полусвободных электронов в полупроводнике, то указанные изменения происходят в ожидаемом направлении. Исходя из этих данных, Кавагуши [68] высказывает предположение, что лимитирующей стадией реакции, протекающей на высокотемпературных катализаторах, является хемисорбция кислорода с переходом электрона от катализатора к хемисорбированному атому кислорода. Далее предполагается, что хемисорбированные атомы кислорода быстро взаимодействуют с газообразной S02; это приводит к образованию S03 и восстановлению катализатора до его первоначального состояния. [36]
Другой причиной дезактивации катализатора может явиться перегрев слоя, вызывающий его спекание. Для высокотемпературного катализатора не следует допускать температуру выше 500 С, для низкотемпературного - выше 260 С. Опасность перегрева может возникнуть как при восстановлении, так и в процессе конверсии, поскольку реакции восстановления окиси железа и меди и реакция конверсии протекают с выделением значительного количества тепла ( условия восстановления и меры по предупреждению перегрева при этой операции описаны в гл. [37]
К числу других советских катализаторов относится ИК-1, получаемый пропиткой тонкоизмельченного носителя раствором смеси сульфата ванадия и бисульфата калия. Используется также высокотемпературный катализатор ИК-2, низкотемпературный ИК-3, термостойкий ТС и катализатор для работы в кипящем слое КС. В табл. 4 сопоставлены описанные в литературе свойства советских катализаторов. [38]
 |
Комбинированная загрузка катализаторов в контактный аппарат диаметром 8 м.| Показатели работы промышленных. [39] |
Область применения высокотемпературных катализаторов - нижняя часть I слоя, II и III слои. Комбинированная загрузка контактного аппарата катализатором обеспечивает надежную его работу в течение длительного срока эксплуатации. [40]
В СССР для контактного производства серной кислоты разработаны различные высокоэффективные катализаторы, которые по овоим качествам не уступают катализаторам зарубежных фирм. Одним из разра ботаиных высокотемпературных катализаторов является ИК-2. Новыми низкотемпературными катализаторами являются СВ С и ИК-4. Эти катализаторы близки по составу и отличаются методами приготовления. [41]
При небольшом количестве кислородсодержащих ядов ( от 50 до 500 см3 в 1 м3 азотоводородной смеси) дополнительную очистку газа проводят в колоннах продуцирующего предкатализа. В этом случае применяется специальный высокотемпературный катализатор синтеза аммиака. Гидрирование кислородсодержащих соединений и процесс синтеза аммиака здесь протекает при 550 - 650 С. Очистка газа от образовавшихся паров воды происходит в водяном конденсаторе на выходе из колонны предкатализа. [42]
Поиски формы катализатора на основе Fe3O4, который годился бы для более низких температур, в значительной мере потеряли свой стимул после создания медных катализаторов, которые могут работать с температурами на выходе ниже 250 С. Проблема остаточных сульфатов в высокотемпературном катализаторе, по-видимому, затрагивает всех производителей и часто отмечается как причина выхода из строя низкотемпературных катализаторов конверсии. [43]
Паро-газовая смесь ( при отношении пар: газ п 1), поступающая после паро-газосмесителя в первую ступень конвертора окиси углерода, имеет температуру 450 С. В первую ступень конвертора загружается высокотемпературный катализатор. Температура в зоне реакции находится в пределах 450 - 525 С. После первой ступени газ охлаждается до 450 С за счет впрыскивания в него конденсата. Вторая ступень конвертора загружается низкотемпературным катализатором и реакция протекает при 450 - 480 С. [44]
При нанесении значений констант в зависимости от температуры на график в координатах Аррениуса получаются два излома. Энергия активации при низких температурах для высокотемпературного катализатора ( СВД) составляет примерно 188 5 кДж / моль ( 45 ккал / моль), и излом соответствует 440 С. В температурном интервале до 520 С энергия активации составляет примерно 83 8 кДж / моль ( 20 ккал / моль) и становится равной нулю при более высоких температурах. [45]
Страницы: 1 2 3 4