ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ, ускоряют р-ции окисления мол. кислородом. Используются в процессах парциального (неполного) и глубокого окисления хим. соединений. Катализаторами парциального окисления орг. соед. обычно являются оксиды. Из металлич. К. о. используют лишь Ag. Оксидные К. о., как правило, - сложные многокомпонентные системы, состоящие из простых или сложных оксидов металлов V-VIII групп. наиб. активны К. о., обладающие высокой энергией связи металл - кислород, такие, как оксиды Mo, Bi, Co, Fe, К и др. Соединение этих оксидов в многокомпонентный К. о. увеличивает его селективность. В пром-сти на катализаторах неполного окисления проводят ряд след. многотоннажных процессов. 1. Окисление этилена до этиленоксида с использованием металлич. Ag (10-15%), нанесенного на a-Al2О3, обладающий малой уд. пов-стью; частичное отравление катализатора хлорсодержащими добавками увеличивает селективность катализатора. 2. Окисление СН3ОН в формальдегид; для смесей с соотношением СН3ОН : воздух = 1:1 используют проволочную сетку из Ag или Ag на a-Al2О3, для смесей с содержанием СН3ОН < 9% - Fe(MoO4)3 + MoO3. 3. Окисление пропилена в акролеин, изобутилена в метакролеин и окислит. аммонолиз пропилена в акрилонитрил в присут. молибдена Bi с добавками СоМоО4 и молибдатов Fe, а также в присут. оксидных олово- и урансурьмяных К. о. Послед. окисление акролеина и метакролеина в акриловую и метакриловую к-ты происходит на оксидах V и Мо. 4. Окислит. дегидрирование бутилена в бутадиен, изопентана в изопрен, этилбензола в стирол в присут. молибдата Bi или ферритных шпинелей, содержащих наряду с оксидами Fe оксиды Mn, Zr, Cr. 5. Окисление бензола в малеиновый ангидрид проводят на V2O5 + MoO3, нафталина во фталевый ангидрид - на V2O5 + K2SO4, нанесенных на SiO2, о-ксилола во фталевый ангидрид - на ванадиевотитановом К. о. 6. Окисление бутана в малеиновый ангидрид в присут. ванадийфосфорных К. о., модифицированных оксидами Ti, Zn, Те и др. Для неполного окисления СН4, С2Н6 и С3Н8 селективные К. о. в пром-сти не применяют.
Важнейший процесс окисления неорг. соед. - превращ. SO2 в SO3 при получении H2SO4. Для этого процесса используют металлич. K.o. - Pt на Al2О3 или более активные и устойчивые ванадийоксидные К. о., напр., бариево-алюмованадиевый V2O5 • 12SiO2 • 0,5Al2О3 • 2К2О • 3ВаО • КСl. Катализаторы глубокого окисления - металлы платиновой группы Pt, Pd, Rh, реже Ni и Со, а также простые и сложные оксиды металлов VI-VIII групп. Металлич. К. о. отличаются высокой активностью при разл. т-рах. Их используют при дожигании примесей углеводородов, Н2 и СО, содержащихся в воздухе производств. помещений и выхлопных газах автомобилей. Для увеличения уд. пов-сти Pt и Pd наносят на Al2О3, находящийся на пов-сти спец. огнеупорного керамич. носителя; подобные К. о. имеют вид шариков или блоков со сквозными каналами. Среди оксидных К. о. наиб. активны соед. с низкой энергией связи металл-кислород. Они обычно эффективны в процессах, протекающих при комнатной т-ре. наиб. активные К. о. глубокого окисления - сложные оксиды типа шпинелей, такие, как хроматы(III) и кобальтаты(III) Fe, Mn, Co, Сr, а также Со3О4 и оксиды типа перовскитов, напр. LaCoO3. При окислении СО в замкнутых системах жизнеобеспечения и в каталитич. обогревателях применяют смешанный катализатор СоСr2О4 + Со3О4. В противогазах для защиты от СО используют гопкалитовые патроны, содержащие К. о. состава: 50% МnО2, 30% СuО, 15% Со2О3, 5% Ag2O; такой К. о. катализирует р-цию окисления СО до СО2 и активен выше 0°С в отсутствие паров воды. Окисление углеводородов до СО2 и Н2О проводят в осн. на оксидных К. о При окислении СН4 наиб. активны Со3О4, Cr2O3, MnO, CuO и NiO. Окисление С2Н4 при 250-400°С селективно проводят на Сr2О3, при 450-600 °С - на Со3О4 или СuО. Пропан обычно окисляют в присут. Сr2О3, NiO, МоО или V2O5. Общих закономерностей в подборе К. о. углеводородов не существует. К глубокому окислению относят также превращ. NH3 в NO в произ-ве HNO3; катализатор - сетка из сплавов Pt с Rh (см. Азотная кислота).
===
Исп. литература для статьи «КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ»:
Мapгoлис Л. Я., Окисление углеводородов на гетерогенных катализаторах, М., 1977; Голодец Г. И., Гетерогенно-каталитическое окисление органических веществ, Киев, 1978; Проблемы кинетики и катализа, т. 18. под. ред. О. В. Крылова и Н. Д. Шибановой, М., 1981; там же, т. 19, 1985;
Сеттерфилд Ч., Практический курс гетерогенного катализа, пер. с англ., М., 1984; Chemical and physical aspects of catalytic oxidation, ed. by J. L. Portefaix and F. Figueras, P., 1980. О. В. Крылов.

Страница «КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков