Учебное пособие для спо нижнекамск 2015 Х 98 Печатается по решению редакционно-издательского совета нхти фгбоу
Катализаторы на носителях, получаемые методом пропитки
жүктеу/скачать 1,09 Mb. Pdf көрінісі
|
nchti Хуснутдинов-а2-кафедра-ХТОВ
| Катализаторы на носителях, получаемые методом пропитки
Контактные массы, относящиеся к этой группе, получают нанесением ак- тивных компонентов на пористую основу (носитель). Как правило, для данного процесса носитель является малоактивным или даже инертным материалом. В зависимости от типа реакторных устройств катализаторы на носителях изго- товляют в виде таблеток, шариков, мелких сфер или порошков. Получение катализаторов нанесением активного компонента на носитель обладает рядом преимуществ по сравнению с другими: относительной просто- той, меньшим количеством вредных отходов и более эффективным использова- нием активного компонента. Нанесенные катализаторы делят на два класса: 1) сорбционные - наблюда- ется взаимодействие между носителем и исходным веществом, адсорбирую- щимся на поверхности; 2) пропиточные – исходное соединение активного ком- понента вносят в растворенном состоянии в поры носителя. Обычно пористую основу пропитывают раствором, содержащим не актив- ные компоненты катализатора, а соединения, которые переходят в эти компо- ненты при соответствующей обработке. Чаще всего применяют соли, анионы которых можно легко удалить в процессе термообработки: нитраты, карбонаты, ацетаты и др. При синтезе металлических катализаторов сначала получают на носителях их оксиды, которые затем восстанавливают (чаще всего водородом) до металла. Пропитка зернистого носителя в общем случае состоит из следующих ста- дий: 1) эвакуация газа из пор носителя; 2) обработка носителя раствором; 3) удаление избытка раствора; 4) сушка и прокаливание. Вакуумирование носителя производят с целью улучшения однородности пропитки зерен и ускорения процесса. Иногда из этих же соображений перед пропиткой гранулы насыщают газом, легко растворимым в данном пропиточ- ном растворе. Пропитку можно осуществлять периодически и непрерывно. При непре- рывной пропитке получают более однородный по составу катализатор. Пропит- ка может быть однократной и многократной. Последнюю используют только, когда за один раз невозможно нанести требуемое количество солей. После каж- дой пропитки соли переводят термообработкой в нерастворимое состояние. По- этому при многократной пропитке технология значительно усложняется. 20 Равномерного распределения активного компонента по зерну достигают, регулируя адсорбционный объем носителя. С этой целью вводят в носитель ве- щества, изменяющие его адсорбционный объем, либо в пропиточный раствор добавляют соединения, конкурирующие в процессе адсорбции с активным компонентом. Известно несколько методов пропитки. 1. Окунание. Носитель погружают в пропиточный раствор и выдерживают некоторое время при определенной температуре и перемешивании. При этом некоторые компоненты избирательно адсорбируются на носителе. Для получе- ния требуемого соотношения активных компонентов в катализаторе нужно го- товить пропиточный раствор определенной концентрации. Окунанием получа- ют достаточно однородные по составу катализаторы. Однако имеются большие потери активных компонентов в растворе, остающемся после пропитки. Утили- зировать отработанный пропиточный раствор не всегда возможно из-за наличия в нем вредных примесей. 2. Опрыскивание. Носитель опрыскивают раствором активных солей. При этом нет потерь пропиточного раствора, что особенно важно при изготовлении дорогостоящих катализаторов. Опрыскивание обычно производят при переме- шивании носителя во вращающемся барабане с обогревом или в кипящем слое. Это позволяет в том же аппарате и сушить материал. Метод экономичен, безот- ходен, но при его использовании трудно получить однородный продукт. 3. Пропитка с упариванием раствора. Применяют при получении сравни- тельно небольших количеств катализатора. При этом используют небольшой избыток раствора, который затем упаривают. Метод безотходен. По мере упа- ривания растет концентрация солей в растворе, соли отлагаются в тонком по- верхностном слое носителя, что снижает общую активность катализатора, а в некоторых случаях и его механическую прочность. 4. Пропитка расплавом солей. Применяют в тех случаях, когда отсутству- ют растворители, позволяющие проводить пропитку из растворов. носитель по- гружают в расплав солей, содержащий активные компоненты в заданном соот- ношении, перемешивают, извлекают из аппарата и подвергают термической обработке. жүктеу/скачать 1,09 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|