Активация низкотемпературных катализаторов конверсии оксида углерода

• Автор: Павлов, Юрий Леонидович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 205 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ,
ЭКСПУАТАЦИИ И АКТИВАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ КОНВЕРСИИ ОКСИДА
УГЛЕРОДА ( ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР )
1.1 Низкотемпературные катализаторы конверсии
оксида углерода
1.2 Природа активного компонента и состояние поверхности в реакционной паро-газовой среде низкотемпературных катализаторов конверсии оксида углерода
1.3 Современное состояние теории топохимических
реакций
1.4 Кинетика и механизм восстановления оксидов меди и медьсодержащих катализаторов конверсии оксида углерода
1.5 Способы разогрева и активации низкотемпературных катализаторов конверсии оксида углерода в промышленных
БГ-БЯ
агрегатах
2.МЕТОДИК А ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Методика приготовления оксидных систем и катализаторов
2.2 Статический циркуляционный метод для исследования
кинетики восстановления катализаторов
2.3 Методы измерения каталитической активности
2.4 Метод рентгенофазового анализа
2.5 Методика определения медной поверхности
2.6 Определение удельной поверхности, пористости и механической прочности образцов
2.7 Оценка возможных ошибок при определении кинетических параметров восстановления в статической циркуляционной установке. Методика обработки экспериментальных
данных
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ
РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Анализ кинетического описания и механизма топохимических реакций восстановления. Исследование кинетики восстановления катализаторов методом "стандартного
опыта"
3.1.1 Исследование кинетики восстановления медьсодержащих катализаторов водородом методом “стандартного”опыта
3.2 Кинетика восстановления водородом медьсодержащих оксидных систем и катализаторов при условиях, близких к промышленным. Влияние условий приготовления твердых образцов на их реакционную способность при восстановлении
3.3 Кинетическая модель реакции восстановления водородом медьсодержащих оксидных систем и катализаторов
3.4 Влияние предварительного восстановления и пассивации на реакционную способность катализаторов НТК при их восстановлении и в реакции конверсии оксида углерода
водяным паром
3.5 Влияние способа приготовления и фазового состава медьсодержащих низкотемпературных катализаторов на их активность в отношении реакции оксида углерода с
водяным паром
3.6. Исследование "состояния" поверхности низкотемпературных катализаторов конверсии СО в условиях различных восстановительных смесей и реакционной паро-газовой среды
3.7 Исследование процесса восстановления медьсодержащих катализаторов конверсии оксида углерода при низких температурах
3.8 Влияние условий восстановления на характеристики получаемого катализатора НТК (активность, механическую прочность, медную поверхность, пористость, дисперсность)
3.9 Разработка оптимальных способов разогрева и восстановления низкотемпературных катализаторов конверсии оксида углерода промышленными газовыми смесями
З.ЮПрактическая реализация низкотемпературного способа восстановления медьсодержащих катализаторов в промышленных агрегатах
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
3) существенно увеличивающие индукционный период и значи-
тельно уменьшающие скорость процесса восстановления (А120з, МёО, АёШ3,'КС1, Си(Ж)3)2)
Авторы отмечают, что на формирование дисперсной, структуры восстанавливаемого оксида меди (I) в большей степени оказывает влияние добавки 2-й и 3-й группы. Эти сведения могут быть полезны для приготовления катализаторов.
Таким образом, многие авторы указывают на автокаталитический характер реакций восстановления оксидов металлов, причем большинство объясняют это с позиций зародышеобразования твердого продукта реакции восстановления.
Современная теория кинетики топохимических реакций учитывает закономерности процессов зародышеобразования, на основании которых построены различные кинетические модели процесса и дано их математическое описание.
Учитывая многообразие теорий и уравнений (Авраами, Мампеля, Про-ута-Томпкинса, Ерофеева) для описания кинетики топохимических реакций в данном обзоре будут приведены лишь некоторые, используемые для описания кинетики восстановления оксидов меди.
Наиболее общим является уравнение Ерофеева Б.В. [77], полученное в предположении многостадийного зародышеобразования в объеме твердого реагента по закону случая, причем ядра растут не перекрываясь и не поглощая потенциальные центры ядрообразования.
Уравнение имеет следующий вид:
-фП-аНЫУ1 , (1.3)
где к-константа скорости реакции,
п-показатель степени, зависящий от характеристик твердого образца и условий проведения реакции.