Физико-химические основы повышения активности и прочности никельалюмокальциевых катализаторов

• Автор: Греченко, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 230 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. Д

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Гидратация алюминатов кальция и фазовые соотношения в системе ОаО 0 н2о.

1.2. Фазовый состав и дисперсность никелевых катализаторов.

1.3. Механические свойства дисперсных пористых структур.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объекты исследования.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Рентгенографический анализ.

2.2.2. Термический анализ.

2.2.3. Определение удельной поверхности и пористости.
2.2.4. Методы определения химического состава.
2.2.5. Метод измерения механической прочности.
2.2.6. Методы оценки каталитической активности. ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ ФАЗОВОГО
СОСТАВА И ДИСПЕРСНОСТИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ.
3.1. Алюминаты кальция талюм.
3.2. Гидроксокарбонат никеля.
3.3. Гидроксоалюминат никеля. ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ
В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ АКТИВНОГО КОМПОНЕНТА НИКЕЛЬАЛКМОКАЛЬЦИЕВЫХ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ.
4.1. Каталитическая система i,.
4.2. Каталитическая система i7 .
4.3. Влияние химической природы жидкого реагента.
4.4. Влияние концентрации никеля.
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ СТРУКТУРЫ НИКЕЛЬАЛЮМОКАЛЬЦИЕВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ.
5.1. Влияние фазового состава на пористую структуру и прочность.
5.2. Влияние давления прессования на пористую структуру и прочность.
5.3. Особенности структурообразования никельалюмокальциевых катализаторов в условиях гидратацион
ного твердения алюминатов кальция и прокаливания.
ГЛАВА 6. ПЕРСПЕКТИВЫ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВОЙСТВ АЛЮМИНАТОВ КАЛЬЦИЯ ПРИ РАЗРАБОТКЕ НИКЕЛЕВЫХ
КАТАЛИЗАТОРОВ.
вывода.
ЛИТЕРАТУРА


Таким образом, на основании вышеизложенного можно заключить, что химизм гидратации алюминатов кальция изучен достаточно подробно. Установлены фазовые соотношения в системе в нормальных условиях, обоснованные термодинамически. Показано, что наиболее стабильными гидратными новообразованиями в системе Са. Они же являются основными продуктами гидратации монокальциевых алюмината и диалюмината. Среди важнейших параметров процесса гидратации, от которых зависит кинетика процесса, отмечаются температура, время, водотвердое отношение. При характеристике взаимодействия алюминатов кальция с водой основное внимание уделяется изучению состава жидкой и твердой фазы, степени гидратации алюминатов кальция, контролю величины . В связи с использованием алюминатов кальция в катализе эти вопросы приобретают особое значение, поэтому целесообразно остановиться на некоторых результатах ранее проведенных исследований поведения алюминатов кальция в условиях приготовления цементсодержащих катализаторов. Исследования проводили на мелкодисперсном монокальциевом алюминате 6. На основе рентгенографического анализа гидратированных образцов СаАО было установлено присутствие фаз Са3А 0Н,,2 , Са2А20ИоЗН И гиббсита. Высказано предположение о наличии гидроксида кальция в рентгеноаморфной форме и гидроксокарбоалюмината кальция. С помощью метода термохроматографического анализа показано, что при нагревании гидратированного СаАа вода выделяется при 0, 00 и 00 , а при 0 0 выделяется С , однако интерпретация эффектов неоднозначна. На основе адсорбционных измерений обнаружено увеличение удельной поверхности дегидратированных при 0 0 образцов до 0 мкг, обусловленное по мнению авторов работ 6, присутствием двенадцатикальциевого семиалюмината. Для увеличения степени превращения гидроксоалюминатов кальция в Са3АР2 ОН являющийся источником СаАОзз с развитой поверхностью, было предложено производить обработку гидратированного СаАА уксусной кислотой с последующим удалением путем отмывки образующего ацетата кальция . Полученный по такой методике носитель после прокаливания 0 имел удельную поверхность более мкг. Достигнутый результат авторы объясняют удалением карбонатной пленки, образующейся на поверхности частиц и препятствующей более полной его гидратации. Таким образом, из этих данных представляется интересным и бесспорным факт увеличения удельной поверхности в процессе разложения образующихся при гидратации монокальциевого алюмината гидратных новообразований. Кроме того, отсутствует количественная характеристика соотношения компонентов и нет должного анализа влияния жидкого реагента. Экспериментальный материал весьма ограничен и не дает полного представления о процессах гидратации и дегидратации, а также о пористой структуре носителя. Исследования касаются исключительно монокальциевого алюмината, тогда как для промышленного производства катализаторов используется высокоглиноземистый цемент и технический алюминат кальция талюм, основным минералом которых является монокальциевый диалюминат. На основании вышеизложенного можно заключить, что алюминаты кальция сами по себе представляют довольно сложный объект и специфика их поведения в условиях приготовления катализаторов изучена крайне недостаточно. Поэтому для решения проблемы формирования оптимального фазового состава никельалюмокальциевых катализаторов необходимы постановка и проведение дальнейших систематических исследований закономерностей формирования и свойств алюмокальциевых носителей на основе реально используемого для приготовления катализаторов цемента. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И ДИСПЕРСНОСТЬ НИКЕЛЕВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ. К важнейшим характеристикам катализаторов, определяющим экономику каталитических промышленных процессов, относятся их активность, прочность, стабильность работы, долговечность 4,. На практике усовершенствование катализаторов достигается двумя путями изменением или усложнением химического состава усовершенствованием технологии приготовления, которое приводит к изменению фазового состава и пористой структуры катализатора .