Реферат дипломдық жұмыстың көлемі 48 бет; оның құрамы 18 сурет, 13 кесте, және 37 әдебиеттер тізімінен тұрады

39
кезінде пропанның қалдық құрамы 38,82% - ды құрады, осы реакция 
жағдайында метан үшін 44,29% - ға қарсы. 
Сурет 16. Пропанның толық тотығуы, жылдамдығы: пропан – 14 мл/мин, ауа 
– 155 мл/мин. Катализатордың құрамы: Ni - 2%, Co - 1%, Pd0, 1% 
9-Кестеде платина мен палладий қосылған әртүрлі никель-кобальт 
катализаторларындағы реакцияның әр түрлі температураларында газ 
қоспасындағы метанның салыстырмалы құрамы бойынша деректер берілген.
Кесте 9 – Реакцияның әр түрлі температураларында газ қоспасындағы 
метанның салыстырмалы құрамы 
Температура 
Ni-Co 
Ni-Co-Pt 
Ni-Co-Pd 
50
о
С 
- 
100,00 
100,00 
100
о
С 
100,00 
98,03 
98,80 
150
о
С 
100,66 
63,90 
99,36 
200
о
С 
102,28 
45,78 
98,51 
250
о
С 
101,08 
34,63 
75,73 
300
о
С 
102,44 
22,08 
45,60 
350
о
С 
77,07 
6,95 
21,55 
400
о
С 
39,63 
0,42 
4,19 
450
о
С 
10,50 
0,00 
0,00 
500
о
С 
1,70 
0,00 
0,00 
550
о
С 
0,58 
0,00 
0,00 
Асыл металдарды енгізбестен катализаторда тіпті 550
о
С кезінде де 
газдалмаған метанның қалдық құрамы анықталады, ал 400
о
С кезінде платина 
немесе палладий қосылған катализаторларда метан жоқ (9-кесте). 

40
3.6 Құрамында күкірті бар қосылыстармен катализаторлардың 
улану дәрежесін анықтау
Жұмыс тақырыбы – өнеркәсіптік газ шығарындыларының улы 
компоненттерін залалсыздандыру. Біз мұнай өңдеу зауыттарында (МӨЗ) 
шығатын пеш газдарын қарастырамыз. Бұл зауыттарда пештер құрамында 
күкіртті сутегі және басқа да күкірті бар қосылыстар бар табиғи газда жұмыс 
істейді. Метан жанғанда күкірт оксидтері пайда болуы мүмкін, олар 
каталитикалық нейтрализатор арқылы өту кезінде оны уландырады, соның 
салдарынан катализаторлардың белсенділігі төмендейді.
Күкірт қосылыстарының катализаторларға кері әсерін анықтау үшін 
платина катализаторының жасанды улануы қолданылды. Құрғату үшін 
катализатор қақпағы бар фарфор стақанына және күкірт ұнтағын салып, содан 
кейін 400
о
С кезінде муфельде бір сағат бойы қыздырды. Бұл ретте катализатор 
күкірт буымен, күкірт ди - және үшоксидімен улануға ұшыраған. Платинді 
катализаторлар SO
2
тотығу үрдістерінде SO
3
-те қолданылатыны белгілі, 
алайда бұл үрдісте қышқыл тасымалдағыштар (SiO
2
, алюмосиликаттар, 
цеолиттер және шынылар) пайдаланылады. Тотығу реакциясы 400-700
о
С 
аралығында жақсы өтеді. 
Күкірттелген катализаторды метаның ауамен тотығу реакциясында 
бастапқы уланбаған катализатормен салыстыру арқылы зерттеу жүргізілді.
Метанның тотығу үрдісі уланбаған катализаторға қарағанда біршама нашар 
өтеді (10-кесте, 17-сурет, 1, 3-қисықтар). 
Кесте 10 – Реакцияның әр түрлі температурасы кезіндегі реакциялық 
қоспадағы метанның мөлшері (метан-ауа, 42-465 мл/мин) 
Температура,°С 
Метанның салыстырмалы құрамы, % 
Ni-Co-Pt 
Күкірті 
Қалпына келген 
50 
100 
100 
100 
100 
98,2 
99,1 
99,8 
150 
72,9 
94,2 
89,7 
200 
38,8 
79,1 
49,3 
250 
17,3 
52,4 
23,5 
300 
3,4 
23,3 
8,5 
350 
0 
8,5 
2,2 
400 
0 
2,1 
0 
450 
0 
0 
0 
Катализатордың белсенділігін қалпына келтіру үшін, әдетте, ауа 
тоғында қыздыру арқылы жүргізіледі. Ауа тоғындағы 600
о
С кезінде 2 сағат 
ішінде дәндік үлгіні қыздыру метанның тотығу реакциясында ішінара 
белсенділікті қалпына келтіреді (17-сурет, 1, 2-қисықтар). 
Катализаторлардағы күкірт қосылыстарын анықтау Impact 410 
"Nicolete" ИК - спектрометрінде ИК - спектроскопия әдісімен жүргізілді. ИК-
спектроскопия әдісімен зерттеу жүрізілгенде 600
о
С кезінде ауа тоғындағы 

41
регенерацияға дейін (18-сурет, 1-үлгі) және кейін күкірттің қосылыстарын 
анықтау екі үлгіде күкірт қосылыстарына тән сіңіру жолақтарының (т.б.), 
SO
4
2
-(1130-1080, 680-610 см
-1
), SO
3
2
-(шамамен 1100, 880-840 см
-1
) және 
күкірт(880-840, 650-600 см
-1
) болуын көрсетті. Өкінішке орай, бұл 
жолақтардың барлығы 1300-500 см
-1
кезінде күшті жұтуға және сандық түрде 
регенерацияға дейін және кейін үлгілерде олардың мазмұнын бағалау қиынға 
соғады. Алайда, 1300-1080 см
-1
кезінде сіңіру жолағының болуы сульфаттар 
және мүмкін болатын сульфиттер түрінде екі үлгідегі күкірттің құрамында 
оттегі бар қосылыстарының болуын бір мәнді көрсетеді. 
Сурет 17. Реакцияның әр түрлі температураларында реакциялық қоспадағы 
метан құрамының (метан-ауа, 42-465 мл/мин) тәуелділік кестесі 
Осылайша ИК-спектроскопия әдісімен күкірт қосылыстарымен терілген 
катализаторды регенерациялау жағдайында, 600
о
С кезінде ауа тоғында 
қыздыру кезінде катализатордан күкіртті ішінара алып тастау үрдісі жүреді же 
катализатордың өзі де метанның толық тотығу реакциясында өз белсенділігін 
ішінара қалпына келтіреді. Катализатордың ішінде қалған күкірт алюминий 
тотығымен және алюминий сульфатының пайда болуымен өзара 
әрекеттесудің өнімі болып табылады. Катализатордан күкіртті толық жою 
үшін 500
о
С температурада катализаторды қалпына келтіру қажет, бұл ретте 
сульфаттан күкірт H
2
S, түрінде катализатордан шығарылады, ал алюминий 
сульфаты қайтадан оксидке ауысады. Күкірт оксидтерін қалпына келтіру 
бойынша бұл операцияны катализаторды тексергеннен кейін бірден 500
о
С 
кезінде тотығу сатысына дейін жүргізуге болады, бірақ сутегідегі органикалық 
нығыздау өнімдерін жою қиын болады, тіпті коксті алу қиынға соғады, себебі 
ол көмірсутегіге дейін қалпына келтірілуі тиіс. 
Жұмыс кезінде [45] Pt-катализаторына Pd енгізгенде және жоғары беттік 
қышқылдығы бар тасымалдаушыларды пайдалануда күкіртті қосылыстардың 
уланған әсері айтарлықтай төмендегені анықталды. Авторлар палладий 
атомдарының донорлық-акцепторлық механизмі бойынша тасымалдағыштың 
электрондық-акцепторлық 
орталықтарымен 
(Н-орталықтары) 
өзара 

42
әрекеттесуімен түсіндіреді, бұл атомдарда палладий тапшылығының пайда 
болуына алып келеді, ол реакция жағдайында PdSH және PdS типті 
қосылыстардың пайда болуымен тез ыдырайды. 
Үлгі 1 – жаңа катализатор, үлгі 2 – күкіртті катализатор 
Сурет 18. Никель-кобальт ИК спектрлері + 0,1% Pt/Al203 катализатордың 
регенерацияға дейін және кейін 
Бұл қосылыстардағы палладий мен күкірт арасындағы байланыс 
донорлық-акцепторлы 
емес, 
иондық 
қосылыстар 
типі 
бойынша 
электростатикалық өзара әрекеттестікке негізделген. Осының нәтижесінде 
палладийден электрондық тығыздығы атомға ығыстырылған күкірт болып 
табылады,бұл катализатор бетінің жалпы, оның ішінде көршілес палладий 
атомдарының электр тапшылығының артуына әкеледі. Бұл соңғылардың 
күкірт анионымен электростатикалық байланысты құру қабілетінің 
төмендеуіне әкеледі. Осылайша, палладий уланған орталықтарының пайда 
болуы қалған платина орталықтарының улану қабілетін төмендетеді. 

43

жүктеу/скачать 3.84 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: