Технология защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г - 130 стр.

UptoLike

Рубрика: 

воду и этилен (катализатор - оксид алюминия) или водород и уксусный аль-
дегид (катализатор - медный или никелевый):
Al
2
O
3
C
2
H
5
OH H
2
O + C
2
H
4
; (3.100)
Cu, Ni
C
2
H
5
OH H
2
+ CH
3
CHO. (3.101)
Однако специфичность не является общим свойством катализаторов.
Так, металлические Ni, Pd или Pt катализируют целый ряд реакций гидроге-
низации и дегидрогенизации.
Различают два вида катализа: гомогенный (однородный) и гетерогенный
(неоднородный).
При гомогенном катализе реагирующие вещества и катализатор обра-
зуют однофазную систему (жидкую или газовую). Примером гомогенного
катализа могут служить
реакции горения водорода и оксида углерода, в ко-
торых роль катализаторов выполняют активированные частицы, а также ре-
акция окисления диоксида серы в присутствии диоксида азота в камерном и
башенном методах производства серной кислоты.
Установлено, что скорость химической реакции при гомогенном катали-
зе пропорциональна концентрации катализатора.
При гетерогенном катализе катализатор составляет самостоятельную
фазу (обычно твердую). Этот тип катализа получил очень широкое распро-
странение в промышленности. Большую часть продукции, вырабатываемой
химической и смежными отраслями промышленности, получают с помощью
гетерогенного катализа, как правило газового, т.е. когда ускоряются реакции
газовой фазы. Менее распространен гетерогенный катализ в жидкой фазе
(гидрогенизация жиров).
Все реакции при гетерогенном
катализе протекают на поверхности ката-
лизатора. Твердые катализаторы, которые наиболее распространены, чаще
всего выпускают в виде зерен, таблеток, гранул. Это в основном металлы и
их оксиды, например медь, серебро, платина, платиноиды, хром, молибден,
железо, никель, кобальт и др. Часто металлы используют в виде дисперсий на
поверхности носителей.
Носители, или трегеры
, представляют собой пористые, индифферент-
ные вещества, в качестве которых применяют пемзу, силикагель, каолин, ак-
тивированный уголь, алюмосиликаты и др. Носители увеличивают поверх-
ность катализатора, а также прочность контактов. Механическая прочность
катализаторов является их важнейшим свойством. В целом использование
носителя снижает себестоимость катализатора.
Действие катализаторов сводится к уменьшению энергии активации ре-
акции. Реакция разложения аммиака в отсутствие катализатора имеет энер-
гию активации 297400 Дж/моль, а при наличии ванадиевого катализатора -
только 163800 Дж/моль. Энергия активации процесса разложения оксида азо-
воду и этилен (катализатор - оксид алюминия) или водород и уксусный аль-
дегид (катализатор - медный или никелевый):
             Al2O3
           C2H5OH → H2O + C2H4 ;                       (3.100)
             Cu, Ni
           C2H5OH → H2 + CH3CHO.                       (3.101)
     Однако специфичность не является общим свойством катализаторов.
Так, металлические Ni, Pd или Pt катализируют целый ряд реакций гидроге-
низации и дегидрогенизации.
     Различают два вида катализа: гомогенный (однородный) и гетерогенный
(неоднородный).
     При гомогенном катализе реагирующие вещества и катализатор обра-
зуют однофазную систему (жидкую или газовую). Примером гомогенного
катализа могут служить реакции горения водорода и оксида углерода, в ко-
торых роль катализаторов выполняют активированные частицы, а также ре-
акция окисления диоксида серы в присутствии диоксида азота в камерном и
башенном методах производства серной кислоты.
     Установлено, что скорость химической реакции при гомогенном катали-
зе пропорциональна концентрации катализатора.
     При гетерогенном катализе катализатор составляет самостоятельную
фазу (обычно твердую). Этот тип катализа получил очень широкое распро-
странение в промышленности. Большую часть продукции, вырабатываемой
химической и смежными отраслями промышленности, получают с помощью
гетерогенного катализа, как правило газового, т.е. когда ускоряются реакции
газовой фазы. Менее распространен гетерогенный катализ в жидкой фазе
(гидрогенизация жиров).
     Все реакции при гетерогенном катализе протекают на поверхности ката-
лизатора. Твердые катализаторы, которые наиболее распространены, чаще
всего выпускают в виде зерен, таблеток, гранул. Это в основном металлы и
их оксиды, например медь, серебро, платина, платиноиды, хром, молибден,
железо, никель, кобальт и др. Часто металлы используют в виде дисперсий на
поверхности носителей.
     Носители, или трегеры, представляют собой пористые, индифферент-
ные вещества, в качестве которых применяют пемзу, силикагель, каолин, ак-
тивированный уголь, алюмосиликаты и др. Носители увеличивают поверх-
ность катализатора, а также прочность контактов. Механическая прочность
катализаторов является их важнейшим свойством. В целом использование
носителя снижает себестоимость катализатора.
     Действие катализаторов сводится к уменьшению энергии активации ре-
акции. Реакция разложения аммиака в отсутствие катализатора имеет энер-
гию активации 297400 Дж/моль, а при наличии ванадиевого катализатора -
только 163800 Дж/моль. Энергия активации процесса разложения оксида азо-