Лабораторные исследования промышленных катализаторов 2

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Химико-технологический факультет

Процессы и аппараты химических производств

Кафедра химической технологии топлива

«Лабораторные исследования промышленных катализаторов»

Реферат №3 по дисциплине «Дополнительные главы физической химии».

Исполнитель:

маг. гр. 5М550 Афанасьева Ю.И.

Руководитель:

Ассистент Чеканцев Н.В.

Томск – 2010

Оглавление

Лабораторные исследования промышленных катализаторов.......................................... 3

1. Методы определения активности катализаторов........................................................ 3

1.1.Статистический метод...................................................................................................... 3

1.2.Проточные (динамические) методы................................................................................ 4

1.2.1. Проточный метод..................................................................................................... 4

1.2.2. Безградиентный проточно-циркуляционный метод............................................ 5

1.3.Метод изучения кинетики реакций во взвешенном слое катализатора...................... 6

1.4.Импульсные методы исследования активности катализатора..................................... 7

2. Методы определения активности катализаторов........................................................ 7

2.1.Адсорбция как способ определения поверхности......................................................... 7

2.2.Методы определения поверхности по изотермам адсорбции...................................... 8

2.2.1. Объемные методы.................................................................................................... 9

2.3.Хроматографический метод определения поверхности............................................. 10

2.4.Адсорбционный метод определения радиуса пор....................................................... 10

2.5.Ртутная порометрия........................................................................................................ 12

2.6.Определение истинной и кажущейся плотности катализатора................................. 13

2.7.Электронная микроскопия............................................................................................. 13

3. Определение механической прочности катализаторов............................................. 14

3.1.Статические методы........................................................................................................ 14

3.2.Динамические испытания.............................................................................................. 14

3.3.Метод истирания............................................................................................................. 14

3.4.Определение механической прочности в условиях катализа.................................... 15

Список литературы................................................................................................................... 15

Лабораторные исследования промышленных катализаторов

Исследование катализаторов должно носить комплексный характер, поэтому, прежде всего, при их приготовлении надо определять их активность, макроструктуру (поверхность, пористость) и механическую прочность [1].

1. Методы определения активности катализаторов

Наиболее существенной характеристикой любого катализатора является его активность. Мерой каталитической активности может служить скорость протекания реакции в присутствии катализатора по отношению к единице объема контактной массы:

, (1)

где С_п – концентрация продукта, С_и – концентрация реагента, τ – время, υ – объем контакта.

Для определения удельной каталитической активности (активности единицы поверхности), надо замерить всю внутреннюю поверхность и полностью ее использовать в реакции, т.е. вести процесс в кинетической области. Тогда скорость реакции выразится формулой:

, (2)

где С_н – начальная концентрация реагента, χ – степень превращения в целевой продукт реагента (выход продукта), S_уд – удельная поверхность контакта.

Методы определения кинетических характеристик делятся на 2 группы:

1) Статистические (в закрытых системах);

2) Проточные – в открытых системах.

1.1. Статистический метод

Реакцию проводят в замкнутом объеме до установления термодинамического равновесия или полного превращения реагента. При этом измеряется концентрация от исходной до равновесной. Соответственно, по закону действующих масс, измеряется и скорость реакции.

Чаще всего этот метод используют для процессов, приводящих к изменению числа молей, что позволяет следить за ходом реакции по изменению давления. Одним из таких процессов является реакция водорода с кислородом. Перед опытом в установке устанавливают вакуум (1

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать