Катализаторы на углеродных носителях для гидродехлорирования хлорорганических соединений и прямого окислительного разложения сероводорода

• Автор: Карасева, Мария Сергеевна
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 166 с. : ил.

1 Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ НОСИТЕЛЕЙ КАТАЛИЗАТОРОВ .

1.1 Общие сведения о производстве катализаторов.

1.2 Типы катализаторов, основные требования к качеству

1.3 Носители гетерогенных катализаторов.

1.3.1 Углеродные носители катализаторов.

1.4 Технологии получения УН и катализаторов на их основе

1.4.1 Технологии получения УН и катализаторов на их основе

1.4.2 Новые разработки в области получения углеродных носителей.

1.4.3 Методы получения катализаторов на УН

1.4.4 Области применения катализаторов на УН

Выводы к главе 1

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2 Глава 2. ПОЛУЧЕНИЕ УГЛЕРОДНЫХ НОСИТЕЛЕЙ
2.1 Методы оценки качества сырья и продуктов его переработки . .
2.2 Аппаратура и методики эксперимента
2.3 Характеристика исходного сырья
2.4 Получение дробленых и гранулированных УН
2.4.1 Получение дробленых носителей.
2.4.2 Получение гранулированных носителей . .
2.4.3 Модифицирование углеродных носителей
2.5 Исследование свойств углеродных носителей.
2.6 Обсуждение результатов
3 Глава 3. ПОЛУЧЕНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ НА УН
3.1 Методики приготовления катализаторов
3.2 Исследование получешплх катализаторов на УН.
3.2.1 Исследование методом рентгеноструктурного анализа .
3.2.2 Исследование методом мессбауэровской спектроскопии . .
3.3 Обсуждение результатов
4 Глава 4. КАТАЛИЗАТОРЫ НА УН В РАЗЛОЖЕНИИ
ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.
4.1 Состояние проблемы и способы е решения.
4.1.1 Методы дехлорирования хлорорганических соединений
4.1.2 Каталитическое гидродехлорирование.
4.2 Катализаторы на УН в гидродехлорировании ХОС.
4.2.1 Парофазное гидродехлорирование хлорбензола.
4.2.2 Гидродехлорирование дихлорбензола в многофазных условиях
4.3 Обсуждение результатов.
5 Глава 5. КАТАЛИТИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ СЕРОВОДОРОДА . .
5.1 Состояние проблемы.
5.2 Испытания катализаторов на УН в процессе разложения Н . .
5.3 Наработка и исследования опытной партии катализатора .
5.4 Экономическая оценка производства катализатора на УН .
5.4.1 Расчет себестоимости производства катализатора.
5.4.2 Экономическая эффективность производства.
5.5 Обсуждение результатов.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЦИТИРУЕМЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ . .
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ


Типы катализаторов, основные требования к качеству Согласно определению 6, катализаторы вещества, изменяющие скорость химических реакций посредством многократного промежуточного химического взаимодействия с участниками реакций и не входящие в состав конечных продуктов. Каталитическая активность катализатора достигается определенным сочетанием химического и минералогического составов катализатора и его оптимальной пористой структурой. Она зависит также от технологических параметров процесса. Селективность катализаторов имеет большое практическое значение, так как путем подбора подходящего катализатора можно увеличить выход нужного продукта. Селективность реакции также зависит от пористой структуры катализатора. Механическая прочность определяется главным образом способом приготовления. Требования к прочности зависят от условий эксплуатации катализатора, с учетом изменения прочности под воздействием реакционной среды и повышенной температуры. Механическая прочность существенно зависит от пористой структуры, так как наличие микро и макроструктурных неоднородностей пор, особенно очень крупных, трещин и других дефектов и больших В1гутренних напряжений снижает прочность. Недостаточная механическая прочность многих промышленных катализаторов приводит не только к потерям катализатора, но и к росту гидравлического сопротивления каталитического реактора и последующих аппаратов и к частым вынужденным остановкам. Многие активные катализаторы не могут быть применены в промышленности изза недостаточной прочности 6. Гидродинамические характеристики процесса определяются размером и формой зерен катализатора, которые полностью зависят от способа его приготовления. Оптимальный размер зерна катализатора определяется размером контактного аппарата и расходом энергии на проталкивание газа через слой катализатора. Значительного эффекта можно достигнуть изменением формы зерен. Одной из главных характеристик катализаторов является устойчивость к длительной работе, которая зависит от большого числа факторов. Снижение каталитической активности может наступить в результате действия различных ядов, химических превращений активного компонента, уменьшения поверхности и изменения пористой структуры катализатора и многих других. Устойчивость катализатора часто определяется протеканием процессов рекристаллизации активного компонента, приводящих к уменьшению его поверхности. Для повышения стабильности иногда в состав катализатора вводят добавки, предохраняющие активный компонент от рекристаллизации путем разделения его кристаллитов друг от друга. Этот способ используется, например, в случае приготовления катализаторов синтеза аммиака 7. Применение носителя не исключает возможности рекристаллизации активного компонента. Выпускаемые промышленностью катализаторы классифицируются по фазовому состоянию реагентов и катализатора гомогенные и гетерогенные типу катализируемых реакций кислотноосновные, окислительновосстановительные грушам каталитических процессов или особенностям их аппаратурнотехнологического оформления например, катализ синтеза аммиака, крекинга нефтепродуктов, катализ для использования в псевдоожиженном слое природе активного вещества металлические, окисные, сульфидные, металлоорганические, комплексные и т. При гомогенном катализе катализатор и реагирующее вещество находятся в одной фазе, как правило, в растворе, но известны примеры и газообразных катализаторов для газофазных реакций 8. В случае гетерогенного катализа реакции проходят на границе раздела фаз обычно это система твердое тело газ. Принципиальное отличие гетерогенного катализа от гомогенного состоит в том, что стадии превращения предшествует адсорбция, а свойства каталитически активных участков зависят от свойств поверхности твердого тела 9. В особую группу выделяют микрогетерогенные и ферментативные биохимические каталитические процессы, очень распространенные в природе и применяемые в промышленном масштабе для производства спиртов, кормовых белков, органических кислот, а также при обеззараживании сточных вод 7.