Железный катализатор - синтез - аммиак
Cтраница 4
 |
Влияние кислорода на активность катализатора при синтезе аммиака. [46] |
Большое влияние на скорость синтеза оказывают некоторые содержащиеся в газе примеси, являющиеся ядами для катализатора. Сероводород и другие сернистые соединения необратимо отравляют железные катализаторы синтеза аммиака. Поэтому газ должен быть очищен от них полностью. Кислород и кислородные соединения - окись углерода, вода, отравляют эти катализаторы обратимо. [47]
Однако посторонние вещества могут вводиться на поверхность металла умышленно, в процессе получения катализатора. Так, например, известно, что к железному катализатору синтеза аммиака добавляется промотор - окись калия. Наконец, прочно адсорбирующиеся частицы могут попадать на катализатор случайно. [48]
Выше мы видели, что на угле могут иметь место различные типы хемосорбции водорода. Эммет и Харкнесс [119] при изучении адсорбции водорода на железном катализаторе синтеза аммиака обнаружили два различных типа хемосорбции. Последние наблюдались в области соответственно - 100 и 100 С и были названы адсорбцией А - и 5-типа. Эти опыты были повторены Гаухмаиом и Ройтером [120], которые получили идентичные результаты. [49]
В этом направлении и была проведена наша работа по исследованию железных катализаторов синтеза аммиака с тремя и четырьмя промоторами. [50]
 |
Модифицирова - ра вызывается другими причинами. Окись. [51] |
Структурообразующие промоторы стабилизируют активную фазу катализатора, например, по отношению к нагреванию или каким-либо другим воздействиям. Хорошо изученным примером подобного действия промотора является промотирование окисью алюминия железного катализатора синтеза аммиака. Активность катализатора, приготовленного восстановлением РезСч при 550 С и 100 атм, быстро уменьшается при проведении процесса. [52]
Структурные модификаторы стабилизируют желаемую, обычно пористую, структуру катализатора, которая без модификаторов может быть нарушена вследствие спекания. Наиболее хорошо такой механизм действия изучен для добавки окиси алюминия к железному катализатору синтеза аммиака. В этом случае добавка 1 % А1203 приводит к увеличению поверхности восстановленного железного катализатора от 0 5 до 10 л2 / ги кР ме того, предотвращает рост кристаллов a - Fe при отжиге. [53]
Структурные модификаторы стабилизируют желаемую, обычно пористую, структуру катализатора, которая без модификаторов может быть нарушена вследствие спекания. Наибо - 7гее - хороша-такой - - М еханизм действия-изучен - для - обавюг-окйея-алюминия к железному катализатору синтеза аммиака. В этом случае добавка 1 % А12О3 приводит к увеличению поверхности восстановленного железного катализатора от 0 5 до 10 м2 / г и, кроме того, предотвращает рост кристаллов cc - Fe при отжиге. [54]
Различные случаи влияния отравления подробно обсуждаются в монографии [54], к которой мы и отсылаем читателя. Упомянем также результаты, полученные в работе [591], показывающие, что введение необратимого яда на железный катализатор синтеза аммиака ( промотированный окисью алюминия) в количестве до 20 % от моно слойного покрытия не влияет на скорость реакции. Миначев с сотрудниками [592] обнаружил, что удаление 60 % тиофена, адсорбированного на поверхности платинового катализатора реформинга, оказывается достаточным для регенерации его активности. Эти данные можно рассматривать как подтверждение представлений о неоднородности поверхности катализатора и о роли участков средней адсорбционной способности, но оптимальной активности. [55]
Способ основывается не на физической, а на химической адсорбции. Определяя только общую поверхность катализатора, нельзя получить информацию, например, о распределении примесей в железном катализаторе синтеза аммиака, который содержит, кроме железа, примеси окислов алюминия и калия. Общую поверхность такого сложного катализатора измеряют обычным методом низкотемпературной адсорбции азота или других инертных газов. Окись углерода сорбируется только па железе. Таким образом, измерив количество хемосорбированиых молекул окиси углерода, можно определить поверхность металла; с другой стороны, двуокись углерода хемосорбируется только на поверхности щелочной добавки, следовательно, измерив количество хемосорбированных частиц С02, можно вычислить щелочную поверхность железного катализатора. Затем сумму поверхностей, занимаемых железом и щелочной примесью, вычитают из величины общей поверхности катализатора; полученная разность показывает величину поверхности, которая приходится на долю алюминия. [56]
Образующийся метан не является ядом, а вода конденсируется при охлаждении газа и удаляется. Чаще всего проводят предкатализ со специальным катализатором гидрирования - никелем, нанесенным на окись хрома, при 200 С или с железным катализатором синтеза аммиака, но при 350 С; при этом аммиак еще не образуется. [57]
Страницы: 1 2 3 4