Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Активный уголь как носитель для твердых гетерогенных катализаторов.

Активный уголь (АУ). Применение АУ в различных отраслях промышленности в качестве сорбентов, катализаторов, носителей обусловлено их высокой пористостью (около 60—70 %), значительной электрической проводимостью и химической при­родой поверхности. Технический АУ содержит в зависимости от исходного сырья и условий приготовления 88—98 % углерода.

Активные угли, выпускаемые промышленностью, в зависимо­сти от областей их применения делят на три основные группы:

1) осветляющие; 2) рекуперационные; 3) угли газового типа.

Наи­большее применение в качестве катализаторов и носителей нашли угли третьей группы.

В общем случае угли обладают мультидисперсной пористой структурой, имеющиеся в ней разновидности пор образуют еди­ную древовидную систему. Их готовят из различного вида органического сырья: твердого топлива различной степени мета­морфизма (торф, антрацит, бурый и каменный уголь), древесины, отходов кожевенной промышленности, скорлупы орехов, костей и др.

Элементарные стадии гетерогенных каталитических реакций. Понятие о лимитирующей стадии каталитического процесса.

Катализ на твердых пористых катализаторах состоит из 7стадий:

1. эффективная внешняя диффузия реагирующих веществ из потока к поверхности зерна катализатора.

2. эффективная внутренняя диффузия в порах зерна катализатора.

3. активированная химическая адсорбция (хемосорбция) одного или нескольких реагирующих компонентов на поверхности катализатора с образованием поверхностного химического соединения: реагенты – катализатор.

4. перегруппировка атомов с образованием поверхностного комплекса: «продукт – катализатор».

5. десорбция продуктов катализа с поверхности, т.е. регенерация активного центра катализатора.

6. диффузия продуктов в порах зерна катализатора.

7. диффузия продукта от поверхности катализатора в поток.

Общая скорость гетерогенного каталитического процесса определяется относительными скоростями отдельных стадий и может лимитироваться наиболее медленной из них. Иногда наиболее медленной стадией оказывается одно из химических взаимодействий на поверхности катализатора, а иногда диффузионные процессы.

Одной из обязательных стадий гетерогенных каталитических реакций является перенос реактантов к активной поверхности пористого катализатора. Если реакция протекает достаточно быстро, скорость процесса может лимитироваться подводом реагентов из ядра потока к внешней поверхности частицы, а также диффузией реагентов в порах зерна катализатора.