مقاله واکنش های کاتالیزوری

[mim-shimi 25686]

مکانیسم واکنشهای کاتالیزوری جامد

فرضیات اساسی که برای بیان مکانیسم واکنشهای کاتالیستی جامد بیان می شود

عبارتند از :

1- نفوذ ترکیب شونده ها از توده سیال به سطح کاتالیست و داخل حفره ها

2- جذب ترکیب شونده ها بر روی سطوح فعال

3- واکنش ترکیب شونده ها با هم روی سطح برای تشکیل محصولات

4- دفع محصولات از سطح کاتالیست

5- نفوذ محصولات از نزدیک سطح به توده سی

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

فاکتورهای مؤثر بر واکنشهای کاتالیستی

هر یک از پنج فرض ذکر شده در قبل تأثیرپذیر از یکی یا بیشتر از عوامل ذیل هستند:

1- فاکتورهای دینامیک سیال (مثل سرعت جرمی)

2- خواص کاتالیست، نظیر اندازه ذرات، تخلخل، اندازه حفره ها و مشخصات سطح

3- مشخصات نفوذی ترکیب شونده ها و محصولات

4- انرژی اکتیواسیون لازم به منظور جذب

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

دفع (ترکیب شونده ها و محصولات

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

5- انرژی اکتیواسیون واکنش انجام شده روی سطح

6- فاکتورهای حرارتی، نظیر دما و خواص ترموفیزیکی

مثالهایی از واکنشهای کاتالیزوری متداول در صنعت در جدول زیر نشان داده شده است.

 

[TABLE=width: 95%, align: center]

[TR]

[TD=align: center]Catalyst[/TD]

[TD=align: center]Reaction[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]Metals (e.g., Ni, Pd, Pt, as powders Or on supports) or metal oxides (e.g., Cu, Ni, Pt)

[/TD]

[TD] C= C bond hydrogenation, e.g.,

olefin + H₂ → parafin

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]Metals (e.g., Cu, Ni, Pt)

[/TD]

[TD]C= O bond hydrogenation, e.g.,

acetone+H₂ → isopropanol

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]Metal (e.g., Pd, Pt)

[/TD]

[TD]Complete oxidation of Hydrocarbons, Oxidation of CO

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]Fe (supported and promoted with Alkali metals)

[/TD]

[TD]3 H₂ + N₂ → 2 NH₃

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]Ni

[/TD]

[TD]CO + 3 H₂ → CH₄ + H₂O

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]Fe or Co (supported and promoted With alkali metals)

[/TD]

[TD]CO+H₂ → parafins + olefins +H₂O + CO₂ (+ other oxygen-containing compounds)

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]Cu (supported on ZnO, with other Components e.g., Ai₂O₃)

[/TD]

[TD]CO + 2H₂ → CH₃OH

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]Re + Pt (supported on a-Al₂O₃ or b-Al₂O₃ promoted with chloride)

[/TD]

[TD]Paraffin dehydrogenation,isomerization and

dehydrocyclization

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]Solid acids (e.g., SiO₂, Al₂O₃, zeolites)

[/TD]

[TD]Parafin cracking and isomerization

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]b-Al₂O₃

[/TD]

[TD]Alcohol → olefin + H₂O

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]Metal-oxide supported complexes of Cr, Ti or Zr

[/TD]

[TD]Olefin polymerization, e.g.,

ethylene → polyethylene

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]Pd supported on acidic zeolite

[/TD]

[TD]Paraffin hydrocracking

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]Metal-oxide supported complexes of W or Re

[/TD]

[TD]Olefin metathesis, e.g.,

propylene → ethylene + butane

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]Ag (on inert supported, promoted by Alkali metals)

[/TD]

[TD]Ethylene + 1/2O₂ → ethylene Oxide (with CO₂ + H₂O)

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]V₂O₅ or Pt

[/TD]

[TD] 2SO₂ + O₂ → 2 SO₃

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]( V₂O₅ (on metal oxide support

[/TD]

[TD]Naphtalene + 9/2 O2 → Phthalic anhydride + 2CO2 + 2H₂O

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left] Bismuth molybdate

[/TD]

[TD]Propylene + 1/2 O₂ → acrolein

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left]Mixed oxides of Fe and Mo

[/TD]

[TD]CH₃OH + O₂ → formaldehyde

(with CO₂ + H₂O)

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: left] Fe₃O₄ or metal sulfides

[/TD]

[TD]H₂O + CO → H₂ + CO₂

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]