Kimya 2019-04-26

Katalizatorların Dezaktivasiyası

Katalizatorların Dezaktivasiyası

E-mail Üzvlüyü

Katalizatorun proses zamanı aktivliyinin azalması və ya katalizatorun dezaktivasiyası əsasən üç səbəbdən irəli gəlir:

- bitişmə (termiki dezaktivasiya);

- zəhərlənmə;

- təcrid edilmə.

Bitişmə - yüksək temperaturda katalizatorun istismarı nəticəsində xüsusi səth və məsaməliyin azalmasından irəli gələrək katalizatorun aktivliyi azalır. Hopdurulmuş metallik katalizatorlarda katalitik reaksiya şəraitində kiçik kristallar yox olur və iri kristallar yaranır. Bəzi hallarda eyni zamanda metal və daşıyıcılarda bitişmə müşahidə olunur. Katalizatorların bitişməyə qarşı davamlılığını artırmaq üçün müvafiq daşıyıcılar və stabilləşdiricilər əlavə etməklə hopdurulmuş metal hissəciklərin səthdə yerdəyişməsini ləngidir.

Katalizatorun zəhərlənməsi - kontakt zəhərlər adlanan maddələrdən cüzi miqdarının təsirindən onun aktivliyinin qismən və ya tam itirilməsidir. Kontakt zəhərləri adətən ilkin reaksiya qarışığının tərkibində olur və buna görə də onu diqqətlə təmizləmək lazım gəlir. Bununla əlaqədar olaraq bir çox proseslərdə təmizləyici aparatlar reaktorlardan daha böyük və enerji tutumlu olurlar. Bu baxımdan katalizatorun kontakt zəhərlərinin təsirinə qarşı davamlı olması onun sənayedə tətbiqinin vacib meyarlarındandır. Adətən təklif olunan katalizatorlardan ən aktivinin yox, zəhərlənməyə qarşı ən davamlısının seçilməsi məqsədəuyğun hesab olunur.

Aktivliyin itirilməsi katalizatorda aktiv mərkəzlərin qismən və ya tam aradan çıxması nəticəsində baş verir. Kontakt kütlələrinin zəhərlənməsi həqiqi zəhərlənmə və təcrid olunma (blokirovka) ilə fərqlənirlər.

Həqiqi zəhərlənmə.

Zəhərin aktiv mərkəzlərdə xemosorbsiyası nəticəsində katalizatorun aktivliyinin itirilməsinə həqiqi (kimyəvi) zəhərlənmə deyilir. Kimyəvi zəhərlənmə zamanı aktivləşmə enerjisi (E) artır. Qeyri həmcins səthin adsorbsion zəhərlənməsi zamanı aktivləşmə enerjisi monoton arta bilər, əvvəl çox aktiv pilləvari, sonra isə mərkəzlərin örtürülməsindən nisbətən az aktiv artır. Bu zaman reaksiyanın tərtibi dəyişə bilər. Həmcins səthli katalizatorun həqiqi zəhərlənməsi aktivləşmə enerjisinin dəyişməsi ilə müşahidə olunmur. Bu zaman müşahidə olunan aktivlik katalizatorun səthindəki zəhərin miqdarından xətti asılı olur.

Zəhərlənmə dönən, dönməyən və kumulyativ ola bilər. Dönən zəhərlənmə katalizatorun aktivliyinə təsir etmir. Qaz qarışığından zəhərlərin çıxarılması aktivliyin bərpası ilə müşahidə olunur. Tərkibində dönməz zəhərləyici olan maddələrin katalitik sistem hazırlanmasında istifadə olunması yol verilməzdir. Buna görə xammalın təmizliyinə ciddi tələb qoyulur. Xüsusən tipik zəhər olan kükürdlü, fosforlu, arsenli və s. birləşmələrin katalizator komponentlərinə qarışması yol verilməzdir. Bəzi hallarda katalizatorun zəhərlənməsi sorbsion və kimyəvi proseslərlə eyni zamanda əlaqədar olur. Belə ki, SO2 birləşmələri, həm dönməz (kimyəvi) həm də dönən (sorbsion) zəhərlənməyə səbəb olur. Bütovlükdə isə zəhərlənmə natamam dönən olur: belə ki, zəhər reaksiya qarışığından xaric edildikdən sonra katalizatorun aktivliyi yalnız qismən bərpa olunur.

Kumulyativ (toplanan) zəhərlənmə, reagentlərin tərkibində olan az miqdar zəhərin təsiri ilə katalizatorun tədricən güclənən dezaktivikasiyasına deyilir. Əgər zəhər katalizator tərəfindən yaxşı udularsa, onda reaksiya qarışığını kumulyativ zəhərdən qorumaq üçün kontakt aparatından əvvəl sorbent rolunu oynayan əlavə forkontaktlar yerləşdirilir.

Dönməyən zəhərlənməyə əsas həssas VIII və I b qrup metallarıdır. Belə metallar üçün katalitik zəhərlər aşağıdakılardır.

1. Tərkibində Va və VI a qrup elementləri olan molekullar N, P, As, Sb, O, S, Se və Te. Bu elementlər katalizatorun səthində xemosorbsiya olaraq elektron cütünün hesabına rabitə yaradır.

2. Katalitik zəhərə malik metal birləşmələri - Hg, Pb, Zn, Bi, Sn, Cd.

3. Möhkəm adsorbsiya qabiliyyətinə malik üzvi birləşmələr və qısa rabitəli molekullar - CO, CN, NO.

Klassik zəhər kimi təbii qazda və neftdə qalıq olan kükürd və onun birləşmələridir. Reduksiya şəraitində (hidrogenləşmə, riforminq və hidrotəmizləmə) onlar H2S-ə çevrilir və səthdə möhkəm adsorbsiya olur, bəzi halda həcmi sulfidlər, məsələn nikel metalı ilə Ni3S2 əmələ gətirirlər.

Ammonyakın sintezində istifadə edilən dəmir katalizator oksigen və digər oksigenli birləşmələrlə (H2O, CO və CO2 ilə) çox zəhərlənsə də dönən zəhərlənmə olur. Etilendən etilen oksidinin alınmasında istifadə olunan gümüş katalizatoru xlorlu karbohidrogenlərlə dönən zəhərlənirlər.

Katalitik krekinq prosesinin alümosilikat katalizatorunun turşu mərkəzləri səthdədir. Müvafiq olaraq əsasi xassəli maddələrlə əsasən azot tərkibli (NH3 , piridin, xinolin, pirrolom) maddələrlə zəhərlənmiş olurlar.

Zəhərlənmə dərəcəsini azaltmaq üçün prosesə üç formada yanaşmaq təklif olunur:

1. Xammal dəqiq təmizlənilməlidir, məsələn zəhər seçici adsorbent ilə udulur;

2. Forkontakt-reaktordan istifadə etməklə reaktora daxil olan zəhər təmizlənilir;

3. Xüsusi konstruksiyalı reaktordan istifadə edilərək, zəhərin miqdarı minimuma endirilir, məsələn, uzun reaktordan istifadə edildikdə zəhər ancaq reaktorun girişində katalizator layınının üst hissəsini zəhərləyir.


Android Proqramı Yüklə

Android proqramı yükləyərək elmi-texnoloji yeniliklərdən məlumat ala, kitabxanadan istifadə edə, video dərsliklərdən yararlana bilərsiniz.

Yüklə

Ən Çox Oxunanlar

1

Qanın laxtalanması

Müəllif: Xəyal Hüseynov
3

Kufus Politalamiya

Müəllif: Əlibaba Əliyev
4

Konyak istehsalının tarixi

Müəllif: Əlibaba Əliyev
5

Bal arıları haqqında 8 məlumat

Müəllif: Əlibaba Əliyev

E-mail Üzvlüyü

E-mail vasitəsilə məlumatlanmaq istəyirsinizsə abunə olmağı unutmayın.

Kitab Məsləhəti