Явления промотирования и отравления катализаторов — КиберПедия 

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Явления промотирования и отравления катализаторов



 

Часто введение небольших добавок посторонних веществ в катализатор приводит либо к резкому повышению его активности, либо, наоборот, к ее снижению. В первом случае говорят о промотировании, а во втором - об отравлении катализатора.

Механизм этих явлений очень сложен; например, добавки могут вступать с катализатором в химические взаимодействия, образуя новые вещества, обладающие большей активностью. Эти добавки могут изменять кристаллическую структуру катализатора, делая ее более пористой, а следовательно, более активной. Иногда добавки препятствуют срастанию отдельных кристаллов катализатора друг с другом («старению» и спеканию) и т. д.

Каталитические яды даже в самых незначительных количествах резко снижают активность катализатора, так как они сорбируются прежде всего на активных центрах, расположенных на поверхности катализатора. Такими центрами могут являться различные микротрещины, дефекты кристаллической решетки, места дислокации напряжений и др.

Доля этих активных центров несравнимо мала с общей поверхностью, но для отравления катализатора достаточно даже небольшого количества ядов.

Отравление бывает обратимым и необратимым. При необратимом отравлении катализатор регенерации не подлежит. При обратимом отравлении первоначальную активность частично или практически полностью можно восстановить различными способами.

Кроме отравления, существует, так называемая, блокировка катализатора. При блокировке зерна катализатора снаружи покрываются слоем инертного материала, который не вступает в химическую связь с активными центрами катализатора, но затрудняет их доступность для реагентов. Например, при каталитической переработке углеводородов может наблюдаться отложение углерода на катализаторах (закоксовывание). Иногда закоксовывание наступает через 10 - 15 мин работы, например, при каталитическом крекинге нефтепродуктов. Регенерация катализатора достаточно простая и заключается в выжигании кокса кислородом воздуха при строго определенных температурах.

 

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИ

ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Сырьевая база химической промышленности

Эффективное использование сырья и энергия в технологических процессах является одной из важнейших задач химической промышленности. Наша страна является практически единственной в мире, которое может покрыть свои потребности в большинстве видов минерального сырья за счет собственных ресурсов.



Россия занимает одно из первых мест в мире по разведанным запасам фосфатов, калийных солей, поваренной соли, природного газа, угля, нефти, железных и марганцевых руд, цветных металлов и т. д. Доля ее в мировой добыче полезных ископаемых достигает 10 - 15%.

Развитие сырьевой базы происходит в направлении более полного и комплексного использования сырья, вовлечения в переработку более бедных видов сырья, утилизации отходов химической и других отраслей промышленности.

Классификация сырья

 

Различают: исходное сырье, промежуточные продукты (полупродукты), готовые продукты. Сырье классифицируют по различным признакам:

1) по происхождению:

- минеральное,

– растительное,

– животное;

2) по запасам:

- невозобновляемые (руды, минеральные горючие ископаемые),

- возобновляемые (вода, воздух, растительное и животное сырье);

3) по химическому составу:

- неорганическое (руды, минералы),

– органическое (нефть, газ, уголь);

4) по агрегатному состоянию:

- твердое,

– жидкое,

– газообразное.

Кроме того, сырье подразделяется на первичное и вторичное.

К вторичному сырью относятся:

- отходы производства – остатки сырья, материалов и полупродуктов, которые частично или полностью утратили свое качество и не соответствуют стандартам и техническим условиям;

- отходы потребления – различные бывшие в употреблении изделия или вещества, восстановление которых экономически не целесообразно.

– побочные продукты, которые образуются в процессе переработки сырья наряду с основными продуктами, но не являются целью производства. Они, как правило, имеют ГОСТ и ТУ.

Использование вторичного сырья позволяет экономить первичное сырье и, кроме того, уменьшить загрязнение окружающей среды. Например, при получении одной тонны калийных удобрений образуется более четырех тонн побочного продукта – хлористого натрия. Из этого побочного продукта можно получать большое количество разных ценных продуктов: пищевую соль, техническую соль, кальцинированную соду (Na2CO3), каустическую соду (NaOH) и многое другое.



 

 

Принципы обогащения сырья

 

В большинстве случаев добываемое сырье имеет низкую концентрацию полезного вещества (от нескольких десятых долей процента до десятков процентов). Такое сырье непосредственно после его добычи подвергают концентрированию (обогащению) с отделением пустой породы.

Для обогащения твердого сырья применяются различные методы.

Гравитационный метод (метод отсадки), используемый для отделения ценного вещества от пустой породы, основан на различной скорости осаждения частиц разной плотности и крупности. Чаще всего отсадку проводят в жидкости, имеющей плотность среднюю между плотностью пустой породы и полезного вещества. При этом частицы с большей плотностью осаждаются на дно, а частицы с меньшей плотностью всплывают на поверхность такой жидкости. В качестве жидкости чаще всего используют воду в которую добавляют определенное количество утяжеляющего реагента, например сульфат бария. Для интенсификации разделения применяют пульсацию или вибрацию.

Электромагнитный метод основан на различиях в магнитной восприимчивости пустой породы и полезного компонента. Этим методом обогащают магнитный железняк, рутил, хромистый железняк и другие магнитно-восприимчивые минералы.

Электростатический метод основан на различиях электрической проводимости пустой породы и полезного компонента. Иногда для усиления различий в электропроводимости исходную руду обрабатывают небольшим количеством специальных ПАВ.

Фотоэлектрический метод основан на различии цвета ценного минерала и пустой породы.

Флотационный метод заключается в разделении взвешенных в жидкости мелких частиц ценного вещества и пустой породы по их различной способности прилипать к пузырькам газа.

В результате флотации плохо смачиваемые (гидрофобные) частицы прилипают к пузырькам газа, вводимым в суспензию, и всплывают на поверхность, образуя так называемую, минерализованную пену. Гидрофильные частицы, напротив, хорошо смачиваются и опускаются на дно.

Минерализованную пену отделяют и обезвоживают. Если в пенный продукт переходят ценные минералы, то процесс называется прямой флотацией, а если наоборот – обратной флотацией.

Для повышения эффективности флотации в суспензию вводят различные флотационные реагенты. Одни из них селективно сорбируются на поверхности ценных минералов (или пустой породы) и тем самым усиливают различие в их смачиваемости (собиратели или депрессоры). Другие повышают устойчивость пены (пенообразователи), регулируют среды и др.

Флотация является наиболее универсальным и совершенным мето-дом обогащения и поэтому широко применяется на практике. Примерно 80% руд обогащаются именно этим методом.

К недостаткам флотации относятся большой расход воды и значительные объемы образующихся загрязненных сточных вод (так называемые флотационные «хвосты»), необходимость тонкого измельчения исходной руды (примерно 10 % всей электроэнергии страны расходуется именно на измельчение руд), а также использование дорогостоящих и часто токсичных флотореагентов.

Жидкие виды сырья концентрируют выпариванием, вымораживанием, выделением примесей в осадок и другими методами.

Газовое сырье можно разделить на компоненты, так называемым, методом парциальной конденсации. Он заключается в постепенном сжатии и охлаждении газовой смеси. В первую очередь при этом будут конденсироваться высококипящие компоненты, которые отделяют. Затем оставшуюся газовую смесь сжимают дальше и охлаждают с выделением среднекипящих фракций и только потом легкокипящие.

В последнее время для этой цели начали использовать метод обратного осмоса с использованием специальных мембран (молекулярных сит).






Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...





© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав

0.007 с.