Химиялық технологияның теориялық негіздері Негізгі технологиялық түсініктер және анықтамалар
жүктеу/скачать 0.8 Mb. Pdf көрінісі
|
| А
k Т заж / = (1.26) мұндағы k – катализатор табиғатына тәуелді болатын константа. Бұл әсіресе экзотермиялық қайтымды реакцияларды жүргізуде маңызды, себебі оларда өзгеру дәрежесі «Х» температура төмендегенде артады. Егер жылудың бөліну жылдамдығы жылудың әкетілуіне тең болса, онда Т ж минималды болады және процестің автотермиялық болуын қамтамасыз етеді. Жандырудың температурасы төмен болғанда Т ж мен процестің жұмыс температурасының арасындағы жұмыс интервалы кеңейеді, реактордың конструкциясы қарапайымдалады, реагенттерді жылытуға жұмсалатын жылу шығыны төмендейді, технологиялық тәртіп тұрақталады. 3) Катализатордың селективтілігі (талғамдылығы )– бұл жүйеде термодинамикалық бірнеше реакцияның жүруі мүмкін болғанда бір реакцияны талғамды жылдамдату қабілеттілігі. Бұл кезде каталитикалық реакцияның жүру температурасы төмендейді, сондықтан басқа реакциялар өте баяу жүреді немесе мүлде тоқтайды. Белгілі бір берілген температурада катализаторды таңдау арқылы ΔЕ = Е 1 – Е 2 өзгертуге болады және процесті мақсатты өнімнің түзілу жағына бағыттауға болады. Катализаторларды қолдану арқылы бір шикізаттан әртүрлі мақсатты өнімдерді алуға болады. Селективтілік көптеген факторларға тәуелді. Оның бірі – беттің белсенді атомындағы координациялық орындар саны. Белсенді орталықтары үлкен біртектілікке ие болатын кристалды құрылымды катализаторлар ең үлкен талғамдылыққа ие болады. селективтілікке әсер ететін басқа факторларға тасымалдағыштардың табиғаты мен құрылымы, сонымен қатар шикізаттың табиғаты жатады. Мысалы, мұнайхимиялық және көмірхимиялық шикізат топтық құрамы және қоспалардың сипаты бойынша айырылады. Сондықтан өнеркәсіптік катализаторлар құрамы әртүрлі болатын шикізатты өңдеуде селективтілігін төмендетпейтіндей икемді болуы тиіс. 4) Катализатордың кеуектілігі оның меншікті бетін сипаттайды және осының салдарынан катализатордың реагенттермен жанасу жылдамдығына әсер етеді. Әрекеттесетін заттардың жанасу беті неғұрлым үлкен болса, соғұрлым олардың уақыт бірлігінде мақсатты өнімдерге айналу жылдамдығы жоғары болады. Ол меншікті бетпен, яғни катализатордың массасының немесе көлемінің бірлігіне қатынасты алынған бетпен сипатталады. Заманауи катализаторлардың меншікті беті өте дамыған болады (10 – 100 м² /1 грамм). 5) Механикалық беріктік. Контактты масса қозғалыссыз қабаты бар аппараттарда өз салмағының әсерінен бұзылмайтын және қанайтын қабаты бар аппараттарда үйкеліп тозбайтын болуы тиіс. 6) Контактты уларға тұрақтылық. Катализаторды контактты улардан бірнеше тәсілдермен қорғайды: - уды белсенді емес күйге ауыстыру; - шикізатты дайындау сатысында контактты улардан тазарту; - контактты уларға тұрақты болатын катализаторларды қолдану. Қорғаудың бірінші тәсілін қолдану мысалы ретінде аммиакты синтездеуге келетін сутектегі СО-ны шығаруды осы сутектің өзімен орындауды келтіруге болады (СО – темір катализаторы үшін контактты у болып табылады). СО + 3Н 2 → CH 4 + H 2 O Алынатын метан – сутектің инертті қоспасы болып табылады және сондықтан катализатор үшін ешбір зияны жоқ. Риформинг процесінің платиналы катализаторын қорғау екінші әдістің мысалы болып табылады. Бұл әдіс бойынша платформингке жіберер алдында бензинді фракцияларды алдын ала күкірт-, азот- және оттекқұрамды қосылыстардан гидротазарту болып табылады: RSH + H 2 = RH + H 2 S, RNH 2 + H 2 = RH + NH 3 , ROH + H 2 = RH + H 2 O. Бұл реакциялар каталитикалық улардың әсеріне тұрақты болатын алюмо- кобальт-молибденді катализаторда (АКМ) жұреді. Уларға тұрақты болатын каталитикалық композицияларды әзірлеу каталитикалық жүйелерді жетілдірудің қызықты және перспективалы бағыты болып табылады. Катализаторларды улардан қорғаудың аталған әдістері бір-біріне тәуелсіз емес, олар бір процесте бір мезгілде қолданылуы мүмкін. жүктеу/скачать 0.8 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|