Cтраница 2
На рис. 46 показано изменение константы скорости магний-хромового катализатора с добавкой кремневой кислоты, процент которой отложен по оси ординат. Если при добавлении промотора Е и k0 сначала снижаются, а затем растут, то при низких температурах должен быть максимум, при высоких - минимум. На рис. 47 показано изменение активности закиси никеля при введении нитрата бария, подтверждающее сказанное выше. Относительно большое количество промотирующей добавки может привести к отравлению катализатора - потере им каталитической активности. [16]
![]() |
Построение кривых распределения объема пор по их радиусам. [17] |
Активность катализатора зависит от способа его приготовления и условий проведения химического процесса. Во многих случаях активность ката лизатора увеличивают добавлением промоторов ( сокатализаторов), использованием пористых носителей. [18]
Реакции окисления органических веществ катализируются преимущественно окислами и солями элементов с переменной валентностью. Находят применение также смешанные катализаторы, иногда с добавлением промоторов. Наиболее известны в этой группе катализаторов окислы ванадия, молибдена, вольфрама, железа, марганца, урана, свинца, меди, серебра, кобальта и никеля. Описаны катализаторы типа солеобразных соединений, в которых, кроме металлического окисла, имеется анион кремневой, фосфорной или борной кислоты, а также такие, где перечисленные выше окислы выполняют кислотную функцию. [19]
Она пригодна для ал кил и-роиаиия посредством вторичных и третичных спиртов и спирток типа бении-лового. Туссен и Хенион [ 1В ] нашли, что добавление промоторов, например фосфорного ангидрида или беизолсульфокис-лоты, поаволяег применить этот способ и для многих первичных спиртов. [20]
Активными центрами па поверхности катализатора являются, по-видимому, места, где нарушается однородность кристаллической структуры, углы, трещины на поверхности, искажения структуры, точки контакта двух фаз. Вероятно, именно последнее обстоятельство является причиной резкого усиления каталитической активности в результате добавления промоторов - веществ, которые сами по себе не ускоряют реакцию, но активируют катализатор. Например, добавление оксида алюминия усиливает каталитическую активность железного катализатора для синтеза аммиака. [21]
Процесс переработки пропан-пропиленовой ( ППФ) и бутан-бутиленовой ( ББФ) фракций нефтезаводских газов позволяет получить высокооктановый компонент автобензина с умеренным содержанием ароматических углеводородов. Процесс осуществляется в присутствии катализатора на основе высококремнеземного цеолита типа ЦВМ в водородной форме с добавлением металлического промотора. [22]
Непромотированные катализаторы быстро теряют свою активность, особенно при жестких условиях работы колонны синтеза. Это не противоречит данным о том, что восстановленные магне-титы представляют собой хорошие катализаторы и без добавления промоторов. Автор произвел спектрографический анализ октаэдрического кристалла уральского магнетита, который показал, что кальций присутствует в количестве не менее 1 %, титан - в пределах 0 5 - 1 % и магний с алюминием - в еще меньшем количестве; эти результаты свидетельствуют о наличии хорошо известных промоторов в решетке магнетита. [23]
Хотя изучение вопроса о влиянии промоторов на горение катализированных систем находится в начальной стадии, полученные данные показывают, что имеются некоторые общие тенденции: роль промоторов сильнее сказывается в тех условиях, когда влияние одного катализатора проявляется в силу каких-либо причин слабо. В этих условиях каталитические эффекты могут быть существенно усилены ( в 1 5 - 3 4 раза) при добавлении соответствующих промоторов. [24]
Апплебей [17], обсуждая механизм, которым окиси, в особенности окись алюминия, повышают ак тивность железных катализаторов при синтезе аммиака, указывает, что хотя одно железо и является активным катализатором, оно быстро теряет свою активность; добавление промотора препятствует этому падению активности. Применение окиси алюминия, как промотора, связано с изоморфизмом закись-окиси железа и Ре ( АЮ2) 2т последняя главным образом создает условия для промотирования, имение создает барьеры из окиси алюминия, которые препятствуют росту кристаллов или коалесценции активных центров железа. [25]
Добавка чрезмерно большого количества воды приводит к образованию шестиводного галогенида алюминия. Хотя при добавке соответствующего количества воды и образуется галоидоводород, назначение воды не ограничивается получением галоидоводорода, как первоначально предполагали, так как удаление галоидоводорода путем откачки под вакуумом не уничтожает активности катализатора. Кроме того, галогенид алюминия и галоидоводород без добавления промоторов не катализируют изомеризацию чистого к-бутана. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что активным катализатором является оксигалогенид алюминия. [26]
Добавка чрезмерно большого количества воды приводит к образованию шестиводного галогенида алюминия. Хотя при добавке соответствующего количества воды и образуется галоидоводород, назначение воды не ограничивается получением галоидоводорода, как первоначально предполагали, так как удаление галоидоводорода путем откачки под вакуумом не уничтожает активности катализатора. Кроме того, галогенид алюминия и галоидоводород без добавления промоторов не катализируют изомеризацию чистого н-бутана. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что активным катализатором является оксигалогенид алюминия. [27]
Наиболее сильный промотор в области низких давлений - бихромат калия ( кривая 5), увеличивающий действие хлорида аммония в 2 6 раза при 75 ат и в 1 5 раза при 1000 ат. Минимум па кривой Рг ( р) в этом случае наблюдается при 200 ат. Кривая Рг ( р) для хлорида аммония с 0 1 % салицилата меди до 600 ат совпадает с кривой для бихромата калия, но при р 600 ат эффективность бихромата возрастает, а салицилата меди - падает. Неорганическая соль меди - хлорид - значительно менее эффективна в качестве промотора, чем органическая - салицилат. Из солей натрия напротив, более эффективен хлорид, салицилат натрия менее эффективен, и при 100 ат Коэффициент промотирования составлял для него 0.7. На кривой Рг ( р) для хлорида аммония с хлоридом натрия имеется минимум при 200 ат, после которого промотирующее влияние добавки начинает возрастать, и при 1000 ат добавление промотора вдвое увеличивает действие хлорида аммония. [28]
По-видимому, их роль сводится к увеличению срока жизни микрокристаллической фазы катализатора, неустойчивой вследствие термодинамически самопроизвольной термической рекриста лл. Хорошо изученным примером подобного действия промотора является промотиррвание окисью алюминия железного катализатора синтеза аммиака. Активность катализатора, приготовленного восстановлением Fe3O4 при 550 С и 100 агЗИ, быстро уменьшается при проведении процесса. Добавление небольшого количества А12О3 вдвое увеличивает первоначальную активность катализатора и поддерживает стабильность его в течение значительного промежутка времени. В результате добавления промотора увеличивается и удельная поверхность катализатора. Так, железо, восстановленное из чистого Fe3O4, имеет поверхность 5 0 55 м2 / г, а железо, восстановленное из Fe3O i, промотированного 1 % А12О3, имеет S 9 44 м2 / г. Увеличение удельной поверхности объясняет повышение активности, но стабильность катализатора вызывается другими причинами. Сравнительное изучение адсорбции азота и окиси углерода, которые специфично хемосорбируются на ионах алюминия, показало, что эта смешанная структура образуется в основном на поверхности катализатора. Таким образом, окись алюминия образует на поверхности кристалликов железа сетчатую пленку, препятствующую процессам рекристаллизации. [29]
Фирма Варта предложила и использует двусторонние электроды ( янус-электроды), состоящие из пяти слоев. Средний слой электрода имеет широкие поры и является газовым слоем. Два внешних слоя являются запорными слоями, а промежуточные слои - активными слоями. Фактически такой двусторонний электрод представляет собой два электрода. При изготовлении электродов предварительно выщелачивают никель Ренея. Скорость выщелачивания увеличивают, добавляя в раствор щелочи тартрат калия. Активность катализатора может быть повышена добавлением промоторов ( 1 - 5 мг на 1 г никеля Ренея), в частности металлов платиновой группы или меди. [30]