Бидисперсный катализатор
Cтраница 1
Бидисперсные катализаторы, как правило, изготавливают прессованием порошков. Частицы порошка обладают пористой структурой, которую называют первичной. Промежутки между частицами порошка образуют вторичную структуру. Между пористостью и радиусом пор вторичной структуры может существовать взаимосвязь, описываемая уравнением ( VII. Введение относительной пористости к в качестве характеристики пористой структуры позволяет решать задачу оптимизации пористой структуры катализаторов, не определяя предварительно ее характера. Значение к, при котором объемная производительность или другой критерий оптимизации достигает экстремального значения, определит оптимальное строение пористой структуры - моно - или би-дисперсную. [1]
Рассмотрим бидисперсный катализатор как монодисперсный. Эффективный коэффициент диффузии в нем определен только в макропорах. [2]
 |
Зависимость факторов формы Хм ( /, хкн ( 2 и их отношения Х Хм / Хкн от Дисперсии ст функции / ( / ехр [ - ( Igr-a 2 / ( 2o2 ] / ( 2 3ar л / Ю. [3] |
Для диффузии в бидисперсном катализаторе существует два параллельных пути переноса - через поры первичной и вторичной структуры. [4]
 |
Изменение концентрации исходного А ( 1 и промежуточного R ( 2 веществ и селективности дифференциальной ( 3 и интегральной ( 4 в слое катализатора при протекании последовательной реакции. [5] |
Сравним моно - и бидисперсные катализаторы. [6]
На рис. 6 показана модель бидисперсного катализатора. [7]
Такие бидисперс-ные катализаторы могут образовываться при прессовании и экструзии порошкообразных пористых материалов. С помощью одного эффективного коэффициента диффузии нельзя удовлетворительно описать процесс, протекающий в бидисперсном катализаторе. В [25, 26] макромикропористая модель была использована для определения факторов эффективности бидисперсных катализаторов. Аналогичная модель использована в [27] для изучения адсорбции газов и паров на ионообменных смолах. [8]
Такие бидисперс-ные катализаторы могут образовываться при прессовании и экструзии порошкообразных пористых материалов. С помощью одного эффективного коэффициента диффузии нельзя удовлетворительно описать процесс, протекающий в бидисперсном катализаторе. В [25, 26] макромикропористая модель была использована для определения факторов эффективности бидисперсных катализаторов. Аналогичная модель использована в [27] для изучения адсорбции газов и паров на ионообменных смолах. [9]
Большие поры ( например, 5ООО А) можно получить в катализаторе, добавляя в него органические вещества, которые затем выжигаются. Например, мелко раздробленный носитель смешивают с 5 % крахмала или сильно размельченной а-целлюлозы в присутствии активного катализатора или без него. Смесь таблетируют или формуют, сушат и окисляют, в итоге получают бидисперсный катализатор, имеющий два максимума на кривой распределения пор по радиусам: большие поры - влияние органической добавки - и обычные более узкие поры, характерные для носителя. [10]
Большие поры ( например, 5000 А) можно получить в катализаторе, добавляя в него органические вещества, которые затем выжигаются. Например, мелко раздробленный носитель смешивают с 5 % крахмала или сильно размельченной а-целлюлозы в присутствии активного катализатора или без него. Смесь таблетируют или формуют, сушат и окисляют, в итоге получают бидисперсный катализатор, имеющий два максимума на кривой распределения пор по радиусам: большие поры - влияние органической добавки - и обычные более узкие поры, характерные для носителя. [11]
 |
Зависимость наблюдаемой скорости реакции w ( а я степени превращения СО Т ( б от пористости катализатора.. [12] |
Некоторые результаты расчета приведены на рис. VII. Наибольшая селективность процесса Sn 0 97 при степени превращения метанола ц 0 99 % достигается на монодисперсном катализаторе. Объемная производительность монодисперсного катализатора при увеличении среднего радиуса пор более 100 нм резко уменьшается, что приводит к резкому возрастанию условного времени контакта, необходимого для достижения заданной степени превращения метанола. Производительность бидисперсного катализатора по превращению метанола может в несколько раз превышать производительность монодисперсного катализатора. Однако по селективности бидисперсный катализатор уступает монодисперсному ( рис. VII. Для этого процесса выбор оптимальной структуры катализатора диктуется требованиями, предъявляемыми к формальдегиду ( остаточное содержание метанола в реакционной смеси) и экономическими факторами. [13]
Некоторые результаты расчета приведены на рис. VII. Наибольшая селективность процесса Sn 0 97 при степени превращения метанола ц 0 99 % достигается на монодисперсном катализаторе. Объемная производительность монодисперсного катализатора при увеличении среднего радиуса пор более 100 нм резко уменьшается, что приводит к резкому возрастанию условного времени контакта, необходимого для достижения заданной степени превращения метанола. Производительность бидисперсного катализатора по превращению метанола может в несколько раз превышать производительность монодисперсного катализатора. Однако по селективности бидисперсный катализатор уступает монодисперсному ( рис. VII. Для этого процесса выбор оптимальной структуры катализатора диктуется требованиями, предъявляемыми к формальдегиду ( остаточное содержание метанола в реакционной смеси) и экономическими факторами. [14]
Страницы: 1