Технология защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г - 129 стр.

UptoLike

Рубрика: 

3.3.2. Теория процесса катализа
Роль катализаторов в технологических процессах исключительно вели-
ка. С
их участием осуществляются такие процессы, как производство серной
кислоты, синтез аммиака, получение из угля жидкого топлива, переработка
нефти и природного газа, синтез искусственного каучука, пластмасс, гидро-
генизация жиров, ряд процессов в растительных и животных организмах,
протекающих с применением биологических катализаторов (ферментов) и
другие технологии.
Катализом называют изменение скорости реакции или возбуждение
ее,
происходящее под действием веществ (катализаторов), которые участвуют в
процессе, но в нем не расходуются и к концу реакции остаются химически
неизменными, хотя физически могут изменяться. Наличие катализаторов не
отражается стехиометрическими уравнениями химических реакций.
Катализаторы в равной степени изменяют скорость прямой и обратной
реакций, иногда в миллионы и большее число
раз. Равная степень воздейст-
вия на скорость прямой и обратной реакций обусловливает важнейшую осо-
бенность катализаторов: они не изменяют состояния химического равнове-
сия, константы равновесия, а лишь ускоряют или замедляют достижение ре-
акцией ее равновесного состояния.
Увеличение скорости реакции называют положительным катализом
или просто катализом, а замедление скорости - отрицательным катализом
(
ингибированием). Механизм действия ингибиторов отличен от действия ка-
тализаторов.
Химические реакции, протекающие в присутствии катализаторов, полу-
чили название каталитических. Из их числа выделяют автокаталитические
(самоускоряющиеся) реакции, в которых роль катализаторов выполняют
один или несколько продуктов реакции.
В свою очередь, на эффективность действия катализаторов зачастую
влияют другие вещества (каталитические яды
и промоторы).
Каталитические яды - это вещества, снижающие или полностью унич-
тожающие активность катализаторов. К ним относятся, например, соедине-
ния мышьяка, ртути, свинца, цианиды, отравляющие платиновые катализато-
ры. В производственных условиях реагирующие вещества стараются очи-
щать от каталитических ядов, а отравленные катализаторы регенерируют.
Промоторы - вещества, усиливающие действие катализаторов. Напри-
мер, платиновые
катализаторы промотируют добавками железа, алюминия и
др.
Катализаторы могут обладать так называемым свойством специфично-
сти. Специфичность катализатора состоит в том, что во многих случаях он
избирательно увеличивает скорость только определенной реакции, не влияя
заметно на скорость других, возможных в данной системе. Так, в зависимо-
сти от типа катализатора, из этилового
спирта при 300°С можно получить
                    3.3.2. Теория процесса катализа
     Роль катализаторов в технологических процессах исключительно вели-
ка. С их участием осуществляются такие процессы, как производство серной
кислоты, синтез аммиака, получение из угля жидкого топлива, переработка
нефти и природного газа, синтез искусственного каучука, пластмасс, гидро-
генизация жиров, ряд процессов в растительных и животных организмах,
протекающих с применением биологических катализаторов (ферментов) и
другие технологии.
     Катализом называют изменение скорости реакции или возбуждение ее,
происходящее под действием веществ (катализаторов), которые участвуют в
процессе, но в нем не расходуются и к концу реакции остаются химически
неизменными, хотя физически могут изменяться. Наличие катализаторов не
отражается стехиометрическими уравнениями химических реакций.
     Катализаторы в равной степени изменяют скорость прямой и обратной
реакций, иногда в миллионы и большее число раз. Равная степень воздейст-
вия на скорость прямой и обратной реакций обусловливает важнейшую осо-
бенность катализаторов: они не изменяют состояния химического равнове-
сия, константы равновесия, а лишь ускоряют или замедляют достижение ре-
акцией ее равновесного состояния.
     Увеличение скорости реакции называют положительным катализом
или просто катализом, а замедление скорости - отрицательным катализом
(ингибированием). Механизм действия ингибиторов отличен от действия ка-
тализаторов.
     Химические реакции, протекающие в присутствии катализаторов, полу-
чили название каталитических. Из их числа выделяют автокаталитические
(самоускоряющиеся) реакции, в которых роль катализаторов выполняют
один или несколько продуктов реакции.
     В свою очередь, на эффективность действия катализаторов зачастую
влияют другие вещества (каталитические яды и промоторы).
     Каталитические яды - это вещества, снижающие или полностью унич-
тожающие активность катализаторов. К ним относятся, например, соедине-
ния мышьяка, ртути, свинца, цианиды, отравляющие платиновые катализато-
ры. В производственных условиях реагирующие вещества стараются очи-
щать от каталитических ядов, а отравленные катализаторы регенерируют.
     Промоторы - вещества, усиливающие действие катализаторов. Напри-
мер, платиновые катализаторы промотируют добавками железа, алюминия и
др.
     Катализаторы могут обладать так называемым свойством специфично-
сти. Специфичность катализатора состоит в том, что во многих случаях он
избирательно увеличивает скорость только определенной реакции, не влияя
заметно на скорость других, возможных в данной системе. Так, в зависимо-
сти от типа катализатора, из этилового спирта при 300°С можно получить