Список вопросов к экзамену

Список вопросов к экзамену по дисциплине
«Промышленный катализ и моделирование химических производств»
1.
История катализа. История катализа в нефтепереработке. Примеры
2.
Определение катализа. Особенности определения катализа.
3.
Природа действия катализатора. Степень компенсации. Скорость реакции согласно
теории активных столкновений реакций. Константа скорости, факторы, определяющие ее
значение.
4.
Активный центр катализатора. Стадии каталитической реакции.
5.
Механизмы образования промежуточных структур. Виды каталитических реакций
по типу механизма.
6.
Классификация катализаторов по составу и характеру получения активных
центров.
7.
Классификация каталитических процессов по типу образования/разрушения
химических связей. Примеры процессов.
8.
Способы выражения активности катализатора.
9.
Основные этапы становления теорий приготовления катализаторов. Основные
задачи теории и практики приготовления катализатора
10.
Величины, определяющие активность единицы объема катализатора.
11.
Характеристики пористой структуры.
12.
Строение твердых тел. Простая глобулярная модель.
13.
Классификация размеров пор по М.М. Дубинину. Особенности процессов в порах
различных размеров.
14.
Классификация пористых тел по характеру распределения размеров пор.
Преимущества и недостатки различных распределений размеров пор.
15.
Низкотемпературная адсорбция газов: определяемые величины, суть метода,
расчетные формулы, используемые газы, критерии точности.
16.
Классификация изотерм адсорбции, примеры.
17.
Идентификация пористой структуры с применением теории мономолекулярной
адсорбции Лэнгмюра.
18.
Идентификация пористой структуры с применением теории полимолекулярной
адсорбции БЭТ.
19.
Теплота адсорбции, изостерическая теплота адсорбции.
20.
Явление капиллярной конденсации. Возникновение гистерезиса на изотерме
адсорбции.
21.
Правило Кельвина, расчетная формула. Построение интегральной и
дифференциальной кривой распределения пор по размерам.
22.
Особенности адсорбции в микропорах. Уравнение Дубинина-Радушкевича.
23.
Ртутная порометрия. Построение интегральной и дифференциальной кривой
распределения пор по размерам.
24.
Кажущаяся и истинная плотности. Расчет пористости и удельного объема пор.
25.
Макрокинетические области протекания каталитических процессов. Параметр
Тиле, степень использования внутренней поверхности зерна катализатора.
26.
Удельная каталитическая активность. Правило Г.К. Борескова о постоянстве
удельной каталитической активности.
27.
Особенности удельной каталитической активности различных катализаторов.
Отклонения от правила Борескова.
28.
Устойчивость катализаторов процессу рекристаллизации.
29.
Механическая прочность катализаторов, способы определения.
30.
Оптимальные размеры и форма гранул катализатора. Зависимость гидравлического
сопротивления и объема катализатора от размера и формы гранул.
31.
Расчет гидравлического сопротивления. Фактор формы зерна катализатора.
Приведённый диаметр зерна катализатора.
32.
Оптимальные размеры и форма гранул катализатора, особенности: кольца,
небольшие высоты слоя, равномерная засыпка слоя, реактора с высоким и низким давлением,
кипящий и движущийся слои, крупнотоннажные производства, процессы с малым временем
контакта.
33.
Приготовление катализаторов. Требования к катализаторам.
34.
Синтез высокодисперсных систем. Основные стадии и их последовательность.
35.
Стадия осаждения, основные параметры. Золь, гель, коагель, старение геля.
36.
Стадия сушки, закон Лапласа.
37.
Стадии приготовления высокодисперсных систем на примере силикагеля.
38.
Нанесенные катализаторы. Нанесение из жидкой и газообразной сред.
Изоэлектрическая точка.
39.
Нанесенные катализаторы, стадия сушки/пропитки в случаях сильной и слабой
сорбции раствора активного компонента.
40.
Носители для каталитических систем. Функции и свойства носителей.
41.
Силикагель и другие соединения кремния как носители и адсорбенты: способы
получения, свойства пористой структуры, строение, особенности применения.
42.
Оксида алюминия как носитель и адсорбент: способы получения, фазовые
модификации, свойства пористой структуры, строение, особенности применения.
43.
Цеолиты как носители и адсорбенты: способы получения, свойства пористой
структуры, строение, особенности применения.
44.
Активные угли как носители и адсорбенты: способы получения, свойства пористой
структуры, строение, особенности применения.
45.
Спекание катализаторов, факторы спекания, кинетика спекания. Рекристаллизация
нанесенных катализаторов.
46.
Отравление катализаторов, виды ядов, селективное отравление, пути уменьшения
отравления.
47.
Блокировка поверхности катализаторов, причины, условия возникновения, пути
образования кокса, способы регенерации.
48.
Проблемы определения каталитической активности гетерогенного катализатора.
49.
Статические методы определения каталитической активности.
50.
Интегральные проточные методы определения каталитической активности.
51.
Дифференциальные проточные методы определения каталитической активности.
52.
Проточно-циркуляционный реактор, схема. Особенности эксплуатации. Типовой
кинетический эксперимент. Применение результатов кинетических экспериментов.
53.
Предвидение каталитического действия. Подбор катализатора и оценка скорости
реакции с его участием, пример.
54.
Металлические катализаторы: химический состав, кристаллическая решетка.