Cтраница 1
Задача подбора катализатора, достаточно селективного в отношении окисления этилена в окись этилена, была разрешена в 30 - х годах. Оказалось, что металлическое серебро, осажденное на различных носителях, селективно действует при умеренных температурах - в интервале 200 - 300 С. Этот же катализатор при более высокой температуре вызывает полное окисление этилена, а при более низкой становится малоактивным. На серебряном контакте из всех возможных путей реакции происходит преимущественно образование окиси этилена и полное окисление этилена. [1]
Задача подбора катализатора, достаточно селективного в отношении окисления этилена в окись этилена, была разрешена в 30 - х годах. [2]
Задачей научного подбора катализаторов можно считать выяснение характеристик, определяющих оптимальный для данной реакции катализатор, на основании которых он и может быть предсказан. [3]
Сейчас задача подбора катализаторов для важнейших промышленных процессов сводится к определению оптимального соотношения компонентов давно зарекомендовавших себя катализаторов. Это общее положение имеет непосредственное отношение к катализаторам высокотемпературной конверсии углеводородов. [4]
В основу алгоритма решения задачи подбора катализаторов окисления СО была положена геометрическая интерпретация теории-распознавания в виде метода потенциалов. [5]
Следует подчеркнуть, что сегодня задачу подбора катализаторов, в силу накопленного большого опыта, понимают большей частью не просто как нахождение катализаторов, но как нахождение катализаторов, обладающих лучшими показателями по сравнению с уже известными или удовлетворяющих каким-либо специальным - химическим или технологическим требованиям. [6]
При этих температурах наиболее стабильным углеводородом является бензол; таким образом, исследователь опять сталкивается с задачей подбора катализатора, который ускорял бы образование олефина и его циклизацию, но в то же время не приводил бы к ароматизации. Такие же рассуждения верны и для алкилциклогексанов; в настоящее время, по-видимому, не существует способа непосредственного превращения парафинов в циклогексаны. [7]
При этих температурах наиболее стабильным углеводородом является бензол; таким образом, исследователь опять сталкивается с задачей подбора катализатора, который ускорял бы образование олефина и его циклизацию, но в то же время не приводил бы к ароматизации. Такие же рассуждения верны и для алкилциклогексанов; в настоящее время, по-видимому, ле существует способа непосредственного превращения парафинов в циклогексаны. [8]
Изучение природы активных центров, а также строения и свойств поверхностных соединений, образующихся при взаимодействии молекул с поверхностью катализатора, позволяет глубже проникнуть в механизм гетерогенного катализа и ближе подойти к решению задачи научного подбора катализаторов. Широко используемые в настоящее время кинетические методы исследования каталитических реакций не могут дать прямую информацию о промежуточных стадиях каталитического процесса. Многие детали каталитических реакций не удается выяснить также при помощи других физико-химических методов исследования, например применением изотопов. [9]
Несмотря на отсутствие насыщенных атомов углерода в этилене, его окисление в зависимости от параметров процесса и катализатора может протекать в разных направлениях. Задача подбора катализатора, достаточно селективного в отношении окисления этилена в этиленоксид, была решена в 30 - х годах. Оказалось, что металлическое серебро, осажденное на различных носителях, селективно действует при умеренных температурах - в интервале 200 - 300 С. Этот же катализатор при более высокой температуре вызывает полное окисление этилена, а при более низкой становится малоактивным. На серебряном контакте из всех возможных путей реакции происходят преимущественно образование этиленоксида и полное окисление этилена, а образование ацетальдегида за счет изомеризации оксида незначительно. [10]
Некоторые из реакций табл. 1 приобрели исключительно важное значение для промышленности, например реакция ( 5) для синтеза каучука по С. В. Лебедеву, которая, правда, в целях получения более высокого выхода бутадиена проводится не на окиси магния, а на более сложном катализаторе. Применение катализатора позволяет направлять реакцию по определенному пути. Задача подбора катализаторов и состоит в указании именно тех, которые пригодны для данной реакции. [11]
Понятие подбора катализаторов охватывает очень широкий круг задач разной сложности. Наиболее простые из них сводятся к выбору из числа известных катализаторов, способных проводить данную реакцию наиболее эффективно при новых физико-химических, сырьевых или аппаратурных условиях. К этому близка задача подбора катализатора для реакций, близких по характеру к другим, уже осуществленным каталитически, в тех случаях, когда можно использовать известные контакты. [12]
Оба эти направления работ, связанных с подбором катализаторов, конечно, имеют самостоятельное значение и уже выходят за рамки ранее предложенной классификации, хотя и основываются на ней. Поэтому ниже они будут рассмотрены дополнительно ( см. разд. Сейчас же целесообразно указать на то, что, помимо классификации Рогинского в связи с задачей подбора катализаторов, были выдвинуты и другие предложения в этой области. [13]
Сюда же примыкают энтропийно-информационные методы принятия решений при подборе катализаторов, а также разработка экспертных систем прогнозирования каталитического действия. Как уже упоминалось, методы количественных оценок при решении задач подбора катализаторов разделяются на два направления: методы, основанные на глубоком анализе механизмов гетерогенного катализа, и формальные приемы анализа кибернетических систем типа черного ящика. Методы первого направления связаны в основном с развитием квантовохимических расчетов и установлением полуэмпирических зависимостей активности катализаторов от их физико-химических и термодинамических параметров. [14]
Когда-то катализ рассматривался как особое, немного таинственное явление, со специфическими законами, раскрытие которых должно было сразу и в общей форме решить задачу подбора. Изменение скорости реакции при каталитическом воздействии обусловлено промежуточным химическим взаимодействием реагирующих веществ с катализатором. Это означает, что проблема предвидения каталитического действия принципиально не отличается от предсказания скорости химических реакций, но является только более сложной из-за участия дополнительного компонента - катализатора. Отсюда сразу становится ясной трудность задачи подбора катализаторов. Скорость даже простой химической реакции теория пока не может предсказать. Тем более недостижимо это в случае катализа. Теоретически предсказать катализатор - это значит рассчитать максимум вероятности образования активного комплекса для стадий рассматриваемой реакции при участии в нем одного из возможных катализаторов. [15]