Kimya 2019-05-09

Katalizatorların İstehsalı

Katalizatorların İstehsalı

E-mail Üzvlüyü

Q.K. Boreskor göstərmişdir ki, katalizatorun xarakteristikasının ancaq tərkibi ilə müəyyən olunması qənaətbəxş deyildir. Katalitik aktivlik, kimyəvi fərdilik ilə yanaşı çoxlu sayda faktorların cəmi ilə təyin olunur, lakin, tərkibindən asılı olmadan hazırlanma üsulundan asılı olaraq dəyişir. Kimyəvi istehsalın əsas göstəricisi olan katalizatorun keyfiyyəti məhsulun çıxımı, prosesin intensivliyi, reaktorun fasiləsiz işləmə müddəti ilə təyin olunur. Bununla yanaşı katalizatorun qiyməti bir qayda olaraq məqsədli məhsul istehsalının çox-çox kiçik faizini təşkil edir. Buna görə də iritonnajlı məhsuldan fərqli olaraq katalizatorların istehsal qiyməti yox, onun aktivliyi və işləməyə davamlılığı xarakteristikaları təyinedicidirlər. Katalizatorların hazırlanmasında xüsusi incəlik tələb olunur. Onların retseptində və hazırlanmasında katalizatorların texnologiyasında hər bir ardıcıl mərhələ dəqiq nəzərə alınmalıdır. Əks halda mərhələlərin birində edilən xəta hazırlanma mərhələlərində çökdürmə, yuyulma, qurudulma, közərdilmə və s. ibarət olduğunu nəzərə alaraq onların istehsalına düzgün yanaşmaq lazımdır. Sənaye katalizatorlarının əsas xarakteristikası kimyəvi tərkibin olmasına baxmayaraq, bəzi fiziki parametrlərin də böyük əhəmiyyəti vardır. Bu fiziki parametr olan katalizatorun xüsusi səthin böyük olması tələb olunur. Adətən, məsaməli katalizatorların xüsusi səthi 10 dan 1000 m2/q intervalında olur. Katalizatorların məsaməli quruluşu reagentin diffuziyasına maneçilik törədir və nəticədə reagentin aktiv mərkəzlə əlaqəsini çətinləşdirdiyindən məhsulun xaric olmasına mane olur, nəticədə reaksiyanın aktivliyi və seçiciliyi dəyişir. Sürətlə gedən reakiyalar üçün geniş məsaməli və kiçik xüsusi səthə malik katalizatorların olması məqsədəuyğun hesab olunur.

Katalizatorların stabilliyi onun temperatura, zəhərlənməyə və suyun təsirinə qarşı davamlı olmasıdır. Reaksiya qarışığında katalizatorun davamlı olması uzun müddət işləmə stabilliyinin göstəricisidir. Katalizatorlar mexaniki möhkəmliyə və sürtünməyə qarşı davamlı olmalıdırlar. Katalizatorlar dənələrin optimal ölçüləri istifadə olunan prosesin növündən asılıdır. Qaynar lay proseslərində katalizator hissəciklərinin ölçüləri 20 dən 300 mkm-ə qədər olur. Tərpənməz layla işləyən proseslərdə katalizatorların ölçülərinin diametrləri 1,5-dən 10 mm-intervalında olur. Ölçüləri 1-2 mm az olan hallarda prosesdə təzyiq düşgüsü yarandığından istifadə olunması məsləhət görülmür. Belə proseslərdə istifadə edilən katalizator hissəciklərinin formalaşmasının da böyük əhəmiyyəti vardır.

Kontakt kütlələrin istehsalı əsasən aşağıdakı müddəalardan ibarətdir:

1. İlk bərk xammalın alınması;

2. Katalizatorlara məxsus birləşmənin ayrılması;

3. Reaksiya şəraitinin təsirindən katalizator tərkibinin dəyişməsi.

Katalizator istehsalında katalitik aktiv metal duzları, zollar, təbii minerallardan istifadə edirlər. Bunlar müəyyən tələbləri qane etməlidirlər: kimyəvi və faza tərkibinin sabit olması, zərərli qalıqların olmaması, hissəciklərin lazımi ölçüləri, lazımı nəmlik, ucuz olması və s. Bəzi maddələr çox kiçik miqdarda katalizatorun aktivliyini və seçiciliyini kəskin azaldır. Lazım olmayan qarışıqların əsas miqdarı xammalın tərkibində olurlar. Katalizatorların istehsalında buraxıla bilən çirklənmə dərəcəsi praktiki olaraq çox geniş intervalda olur. Məsələn, gümüş, platin katalizatorları kükürdün kiçik miqdarına qarşı çox həssasdırlar. Vanadium əsasında hazırlanmış katalizatorlar isə kükürd və birləşmələrinə qarşı həssas deyildirlər. Digər mümkün qatışıq mənbə isə texniki sudur. Bir çox katalizatorların hazırlanmasında həlledici kimi sudan istifadə edildiyindən onun təmizliyinin böyük praktiki əhəmiyyəti vardır.

Avadanlıq materiallarının seçilməsinin də əhəmiyyəti vardır, avadanlıqlar korroziyaya qarşı davamlı olmalıdırlar. Katalizatorların və daşıyıcıların formalaşdırılma üsulları: damcıda koaqulyasiya, ekstruziya, həbləşdirilmə, qranulyatorda dənələndirmə, püskürülən quruducuda qurutma, materialın üyüdülməsi və s. Bunların arasında ən universal üsul ekstruziya və həbləşdirilmədir. Burada nəm çöküntü şnek və ya hidravliki press ilə fasiləsiz qaytan formasında sıxılıb çıxarılır. Nümunənin forması və ölçüsü presin başlığında olan formalaşdırıcı ilə tənzim olunur. Katalizator dənələri müvafiq ölçülü tənzim olunmuş bıçaq ilə kəsilir və lent nəqledici vasitəsilə quruducuya ötürülür. Həbləşdirilmə metodu ilə katalizatorun hazırlanması 30 MPa (300 kq/sm 2 ) hidravliki maşında aparılır. Matrissa və puansonun formasından asılı olaraq hissəciklər silindr, həlqə, ulduz və s. şəkildə olurlar. Əlaqələndirici material kimi talk, qrafit, maye şüşə, bəzi üzvi turşular və s. istifadə edilir.

Monolit katalizatorların xırdalanması, şnek doğrayıcıda aparılır və titrləyici ələkdə və ya baraban seperatorlarında fraksiyalarına ayrılırlar. Bu üsuldan istifadə edildikdə çoxlu miqdarda qalıqlar alınır. Formalaşma üsulundan asılı olaraq kontakt kütlənin xüsusi səthi, məsamə quruluşu və əsasən mexaniki möhkəmlik dəyişir.

Çökdürmə üsulu ilə hazırlanan kontakt kütlələrə mühitin pH-ı, ilk maddənin qatılığı, temperaturu, çökmə sürəti, çöküntünün vaxtı təsir edir. Çox hallarda katalizatorlar yüksək dispersli metallardırlar. Bunlar alüminium oksidi, silisium oksidi və başqa metal oksidləri üzərində hopdurulur və ya bunlar hopdurulmadan aktiv kütlə kimi istifadə edilir. Sulfid katalizatorları hazırlanmasında isə ilk növbədə oksid formasından sulfid formaya keçmək üçün hidrogen sulfid və ya digər kükürdlü birləşmələrlə sulfidləşdirilir. Katalizatorlar adətən çökdürmə və ya hopdurulma üsulu ilə hazırlanılır. Bu metod ilə sintez edildikdə katalizatorun xüsusi səthini və məsamə quruluşunu tənzimləmək olur. Çökdürmə üsulu ilə hazırlanma metodunun texnoloji çatışmayan cəhəti – reaktivlərin sərfi, axıb gedən (çirkab) suyun miqdarı çox olur. Adətən metal duzların sulu məhlulu qələvi, ammonium hidrooksidi və ya metal karbonat məhlulları ilə qarışdırılır. Bu halda həll olmayan metal hidrooksidləri və ya karbonatlar alınır. Qızdırılma nəticəsində bunlar oksid formasına keçirlər. İlk birləşmələr elə seçilir ki, onlar tez tapılsınlar, suda yaxşı həll olsunlar və katalizator üçün zəhərli olmasınlar. Məsələn, halogenlər bəzi katalizatorlar üçün zəhər, natrium isə hazır katalizatorun bitişməsini sürətləndirir. Metallik katalizatorların istehsalında sulfatlar sulfidlərə keçərək onu zəhərləyirlər. Çox hallarda ucuz tapılan və ya yaxşı həll olan metal nitratlardan istifadə olunur, közərdilmə zamanı nitratların ayrılmasını tənzim etmək mümkündür. Üzvi duzlardan, formiat və oksalatlardan da istifadə edilir. Bəzi hallarda közərdildikdə ayrılan üzvi maddələrin fraqmentləri katalizatorların aktivliyini azaltmış olurlar. Bundan başqa metallik katalizatorların istehsalında üzvi maddələrin parçalanmasından va ya oksidlərin reduksiyasından alınan metal katalizator hissəciklərinin orta ölçüləri çox müxtəlif olur. Sulfatlar və xloridlər adətən suda həll olurlar və bu anionları sonradan yumaq ilə xaric edirlər. Bu səbəbdən də katalizator istehsalında çirkab suların təmizlənmə problemi yaranır. Hazırlanma prosesində çöküntülərin təbiətindən asılı olaraq kontakt kütlələri şərti olaraq duz, turşu və oksidlərə bölmək olar. Oksid katalizatorlarına misal olaraq dəm qazının su buxarı ilə konversiyası reaksiyasında istifadə edilən dəmir oksid, amorf dəmir oksidinin közərdilməsindən alınır. Müxtəlif silikagellər, alümogellər, alümosilikatlar karbohidrogenlərin krekinq, hidratlaşma, alkilləşmə və izomerləşmə proseslərində istifadə edilən turşu katalizatorlarıdır. Bunların istehsalında müvafiq məhlullardan silisium və ya alümosilisium turşuları və alüminium hidrooksid çöküntüləri alınır. Katalizatorların duz çökməsi ilə müşahidə olunan halda növbəti texnoloji əməliyyatlarda onların tərkibi dəyişə bilər.


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