лоты становится равной скорости отвода теплоты (расходу

advertisement
лоты становится равной скорости отвода теплоты (расходу теплоты на нагрев
исходной реакционной смеси и выносу теплоты с продуктами реакции). Таким
образом, температура зажигания для экзотермических реакций – это минимальная температура, при которой процесс можно проводить в автотермическом режиме, без подвода теплоты извне.
Особенно важно иметь невысокую температуру зажигания катализатора
при проведении обратимых экзотермических реакций, тогда невысокие температуры проведения процесса позволяют сместить равновесие реакции в сторону
ее продуктов.
Селективность. Сложные каталитические реакции могут протекать по
нескольким термодинамически возможным направлениям с образованием
большого числа различных продуктов. Преобладающее течение реакции зависит от используемого катализатора, причем не всегда ускоряется процесс, термодинамически самый выгодный из нескольких возможных.
Селективностью, или избирательностью, катализатора называют его
способность избирательно ускорять целевую реакцию при наличии нескольких побочных.
Количественно селективность катализатора можно оценить как селективность процесса (см. § 1.2) – интегральную или дифференциальную.
Если одновременно протекает несколько параллельных реакций, можно
подобрать разные селективные катализаторы для каждой из этих реакций. Например, в присутствии оксида алюминия или оксида тория этанол разлагается
преимущественно на этилен и воду:
С2Н5ОН → С2Н4 + Н2О.
В присутствии серебра, меди и других металлов практически имеет место
только реакция дегидрирования спирта с образованием уксусного альдегида:
С2Н5ОН → СН3СНО + Н.
В присутствии смешанного катализатора (А12О3 + ZnO) с достаточно высокой селективностью идут реакции дегидратации и дегидрирования с образованием бутадиена:
2С2Н5ОН → С4Н6 + 2Н2О + Н2.
Селективность зависит не только от выбранного катализатора, но и от условий проведения процесса, области протекания гетерогенно-каталитического
процесса (кинетической, внешне- или внутреннедиффузионной) и т. д.
Пористая и кристаллическая структура катализатора. Важным свойством катализатора является пористая структура, которая характеризуется размерами и формой пор, пористостью (отношением свободного объема пор к общему объему), удельной поверхностью катализатора (т. е. приходящейся на единицу массы или объема).
39
Related documents
Download