|
|
|
Главная --> Справочник терминов Гетерогенно каталитических а—связывание макромолекул на поверхности частиц гетерогенного катализатора; б—связывание исходных полимер-катализаторных частиц. Высокая стереоспецифичность действия катализатора обеспечивается координацией мономера компонентами каталитического комплекса, а также ориентацией мономера и конца растущей цепи в адсорбционном слое на поверхности гетерогенного катализатора. Наличие ионов Ag+ может приводить, таким образом, к тому, что вместо механизма SN2 реализуется механизм SN!. Однако кинетическая картина часто осложняется, поскольку осажденный галогенид серебра сам может действовать в качестве гетерогенного катализатора реакции замещения. Этого можно добиться разными способами. Например, обе реакции в Превращении (1) принадлежат к одному и тому же типу гидрирования в присутствии гетерогенного катализатора. Поэтому для обеспечения селективного гидрирования ацетиленов в олефины необходимо модифицировать катализатор так, чтобы восстановление двойной связи на этом катализаторе Проходило существенно медленнее, чем восстановление тройной. Этому тре- Наличие ионов Ag+ может приводить, таким образом, к тому, что вместо механизма SN2 реализуется механизм SN\. Однако кинетическая картина часто осложняется, поскольку осажденный галогенид серебра сам может действовать в качестве гетерогенного катализатора реакции замещения. Этого можно добиться разными способами. Например, обе реакции в Превращении (1) принадлежат к одному и тому же типу гидрирования в присутствии гетерогенного катализатора. Поэтому для обеспечения селективного гидрирования ацетиленов в олефины необходимо модифицировать катализатор так, чтобы восстановление двойной связи на этом катализаторе Проходило существенно медленнее, чем восстановление тройной. Этому тре- Восстановление нитроксгмов. Нитроксилы могут быть каталитически восстановлены, причем степень восстановления зависит от природы гетерогенного катализатора. На платиновом катализаторе Адамса нитроксилы восстанавливаются до гидроксиламинов, а ии никеле Ренея - до аминов: Фталевый ангидрид с конца XIX века служил важным промежуточным продуктом для производства красителей. В начале XX века был разработан первый удобный способ синтеза фталевого ангидрида, основанный на окислении нафталина в газовой фазе кислородом воздуха при 400-450°С в присутствии "У^Оэ как гетерогенного катализатора. Полимеризация в присутствии гетерогенных катализаторов, приводящая к образованию изотактических полимеров. Основную роль при этом методе играют поверхность примененного гетерогенного катализатора и адсорбционные процессы, протекающие при взаимодействии поверхности катализатора с компонентами системы, растворенными в гомогенной фазе. В патентной литературе рекомендуется проводить полимеризацию этилена с использованием катализаторов на основе соединений ванадия в среде инертных растворителей — алифатических предельных (Cs—Cg), циклоалифатических или ароматических углеводородов. Каталитический комплекс может образовываться непосредственно в реакционном объеме или его готовят предварительно в другом аппарате. Наиболее часто в патентах встречается второй способ, причем, как правило, условия предварительного образования комплекса (концентрация реагентов, температура, длительность контактирования) обеспечивают образование гетерогенного катализатора. На рис. 45 представлен один из вариантов проточно-циркуляционной установки для исследования кинетики гетсрогенно-каталитических реакций в реакторе полного смешения. Реакция осуществляется на поверхности гетерогенного катализатора /, помещенного в среднюю часть установки. Термостатиропанная с помощью электрообмотки 9 и автотрансформатора 6 газообразная реакционная масса циркулирует в полом пространстве реактора под действием поршня 2, проходя через слой катализатора и отверстие 10 в цилиндре поршня. Движение поршня обеспечивается с помощью переменного магнитного поля, создаваемого катушкой 4, в котором совершает колебательное движение в вертикальном направлении железный сердечник 3, запаянный в верхнюю часть штока поршня. В нижней части цилиндра имеется пружина 7, смягчающая удар штоком порш- '<'.&. Кинетика гетерогенно-каталитических процессов под давлением / Под ред. В.И.Атрощенко. - Харьков : Вища школа,1974.- 168 с. 1.1 Проведение гетерогенно-каталитических газофазных реакций Так. в частности, изучена возможность осуществления эндотермических гетерогенно-каталитических процессов под действием электромагнитного СВЧ-излучения на примере промышленного процесса получения мономеров, дегидрированием бутенов. Выбор данного процесса обусловлен тем, что основные энергозатраты (70%) в производстве синтетического каучука имеют место именно при синтезе мономеров. Рис. 77. Установка для гетерогенно-каталитических реакций: 7. Основы расчета гетерогенно-каталитических реакторов... 108 Разнообразные каталитические реакции образования олефинов, диенов и некоторых мономеров с функциональными группами для СК, рассматриваемые в этом учебном пособии, имеют одну общую черту — они, как правило, протекают на поверхности твердых катализаторов. Поэтому целесообразно проанализировать общие кинетические закономерности гетерогенно-каталитических реакций, дать термодинамическое и кинетическое обоснование выбора рабочих параметров и катализаторов для проведения этих процессов, рассмотреть математические модели процессов и их оптимизацию. Рассмотренные выше (см. гл. 4) основы кинетики гетерогенно-каталитических реакций соответствуют условиям* при которых на всех участках поверхности катализатора концентрации компонентов системы, температура и химический состав поверхности одинаковы. В реальных каталитических процессах эти условия чаще всего нарушаются процессами переноса (диффузии) вещества и теплоты, а также изменением размера и химического состава поверхности. Исследование вопроса о влиянии диффузии и теплопередачи на наблюдаемые количественные характеристики гетерогенноката-литической реакции являются предметом ряда специальных монографий [7, 14, 15]; здесь мы рассмотрим лишь диффузионные ограничения (или ограничения со стороны массообмена), особенно резко искажающие кинетику каталитических процессов и часто существенно влияющие на такие характеристики катализаторов, как активность и избирательность действия. 7. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ГЕТЕРОГЕННО-КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ Установка для проведения гетерогенно-каталитических реакций.51 УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННО-КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ  Гидролизом образующегося Гидролизуется кислотами Гидролизуют нагреванием Гидроперекись тетралина Гидроперекиси изопропилбензола Гигроскопичные кристаллы Глицериновом альдегиде Гауссовым распределением Глобулярные структуры |
- |
Навигация