Основы технологии приготовления катализаторов

Основы технологии
приготовления
катализаторов
Лекция № 14
Катализаторы можно производить
следующими способами:
• - химическим с применением реакции двойного обмена,
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
окисления, гидрирования и др.;
- сплавлением металлов;
- золь-гель методом;
- смешением оксидов и гидроксидов металлов;
- сухим разложением солей;
- нанесением одних фаз на другие фазы твердых тел;
- синтезом коллоидных систем;
- прививкой различных соединений на твердый носитель
(прививка фермента на активированный уголь);
- пропиткой носителей;
- механическим перемешиванием твердых катализаторов;
- ионным обменом, заменяя одни катионы в решетке
катализатора на другие (например, цеолит NaX под
воздействием CaCl2 переводят в CaX - цеолит).
Производство контактных масс
включает следующие основные
этапы:
– Получение исходного твердого материала (при
приготовлении Al2O3 - выделенный из раствора гель
Al(OН)3; при приготовлении оксидных или
металлических катализаторов – соли летучей и
нестойкой кислоты: нитраты, карбонаты, ацетаты и
др.).
– Выделение соединения, которое является собственно
катализатором (термическим разложением,
выщелачиванием или иным способом).
– Изменение состава катализатора при взаимодействии
с реагентами и под влиянием условий реакции.
Технология производства
осажденных катализаторов
А
Растворение
Сушка осадка
Осаждение
Прокаливание
катализатора
Фильтрование
Измельчение
Сухой способ формовки
Промывка
осадка
Сухая
формовка
катализатора
Технология производства
осажденных катализаторов
Б
Растворение
Формовка
катализатора
Осаждение
Сушка гранул
Фильтрование
Прокаливание
катализатора
Влажный способ формовки
Промывка
осадка
Растворение
Gp
p

D

Fñð (Ñ ð  Ñî )   Fñð (Ñ ð  Ñî )
Осаждение
d ç2 g (  ò â   )
î ñ 
18
 î ñ  0, 78
d ç0,43 (  ò â   )0,715
î ñ  5, 46

0,285
 0,43
dç ( ò â  )

C
n  A(  1)
Cp
Фильтрование
dvô
d ô

Sô Ð
 æ ( Rî ñ  Rô .ï . )
vñâ vî ñ  vò â
vò â
Gò â


 1
 1
vî ñ
vî ñ
vî ñ
ò âvî ñ
Промывка
ï ð 
 R v v
2
ïð îñ îñ ïð
2
î áù î áù
Ð F
Схема формирования структуры силикагеля при
сушке
а
в
б
г
д
е
а, б – I стадия, в, г, д – II стадия, е – III стадия
Скорость сушки
dW
u
d
Высококремнеземистые цеолитные
катализаторы для получение
высокооктановых бензинов и их
компонентов
Характеристики катализаторов
Структурная форма
Цеолит типа zsm-5
Насыпная плотность, г/дм 3600 – 860
Прочность на раздавливание по
образующей, МПа не менее 4,2
Размер гранул, мм Д = 3 - 4
Н= 3 - 10
Д = 2 - 3 (шарик)
Катализатор очистки газов ИКТ-12-40
Катализаторы ИК-1-6М для окисления
сернистого ангидрида в серный в
производстве серной кислоты
Катализаторы риформинга
серии ПР
Нанесенный титанмагниевый катализатор
ИК-8-21 для производства полипропилена
Неплатиновый блочный катализатор ИК42-1 для производства азотной кислоты
Углерод-углеродный материал
«СИБУНИТ» сочетает в себе
преимущества как графита
(химическая устойчивость,
электропроводность), так и
активированного угля (высокая
адсорбционная способность).
Наличие регулируемой
мезопористой структуры,
термостабильность до 1500oС
обеспечивают эффективность
использования нового материла в
различных областях применения,
таких, как углеродные адсорбенты.
Области применения
В качестве адсорбентов - медицина и фармацевтика,
производство жиров и сахарная промышленность,
виноделие и пивоварение, производство цветных металлов,
очистка промышленных и городских сточных вод и др.
В качестве носителя для катализаторов - процессы
гидрирования, гидроочистки, гидродехлорирования и др.
Приготовление нанесенных
катализаторов
Схематическое изображение
распределения нанесенного
компонента
Пропитка зернистого носителя в
общем случае состоит из
следующих стадий:
• - эвакуация газа из пор носителя;
• - обработка носителя раствором;
• - удаление избытка раствора;
• - сушка и прокаливание.