اطلاعات سریع کاتالیزوری

1. تعریف و ویژگی های اساسی کاتالیزورها

کاتالیزور ماده ای است که سرعت یک واکنش شیمیایی را با برهمکنش با واکنش دهنده ها، بدون تغییر تعادل شیمیایی یا تغییر محصولات نهایی واکنش، تغییر می دهد. پس از اتمام واکنش، کاتالیزور جرم کل، ترکیب شیمیایی و خواص شیمیایی خود را حفظ می کند، در حالی که خواص فیزیکی آن ممکن است تغییر کند.

2. شاخص های اصلی عملکرد کاتالیزورهای صنعتی

کاتالیزورهای صنعتی باید الزامات عملکرد جامع را برآورده کنند:

①فعالیت کاتالیزوری بالا و انتخاب هدف عالی برای دستیابی به تبدیل کارآمد مواد اولیه و سرکوب واکنش های جانبی

②پایداری فعالیت برتر با کمترین کاهش عملکرد در طول-عملکرد طولانی مدت

③ ساختارهای فیزیکی مطلوب از جمله سطح خاص، اندازه منافذ و حجم منافذ

④استحکام مکانیکی قوی با مقاومت فشاری واجد شرایط و مقاومت در برابر سایش

⑤ اندازه ذرات یکنواخت، توزیع اندازه ذرات و مورفولوژی برای مطابقت با بارگذاری راکتور و شرایط عملکرد سیال

3. گزینش پذیری و پایداری کاتالیزورها

• گزینش پذیری

اساساً، یک کاتالیزور انرژی فعال‌سازی واکنش اصلی را به شدت کاهش می‌دهد در حالی که اثر کاهش ضعیف‌تری بر انرژی فعال‌سازی واکنش‌های جانبی اعمال می‌کند. این توسط سه عامل کلیدی کنترل می شود: انتخاب ذاتی تعیین شده توسط مکانیسم واکنش، گزینش پذیری انتشار ناشی از ساختار منافذ کاتالیزور، و انتخاب فرآیند تحت تاثیر پارامترهای عملیاتی مانند دما، فشار و سرعت فضا.

• ثبات

پایداری برای عملکرد کاتالیزور طولانی-چرخه، پوشش پایداری حرارتی، پایداری شیمیایی، مقاومت در برابر کک شدن، پایداری مکانیکی و مقاومت در برابر سم بسیار مهم است. این خواص به ترتیب کاتالیزور را قادر می سازد تا در برابر دماهای بالا، زوال شیمیایی، رسوب کک، سایش مکانیکی و فرسایش توسط ناخالصی های سمی موجود در مواد اولیه مقاومت کند.

4. راکتورهای کاتالیستی معمولی صنعتی

سه نوع اصلی از راکتورهای کاتالیزوری به طور گسترده در صنعت استفاده می شود:

· راکتور بستر ثابت-: ساختار ساده با بسته‌بندی کاتالیزور ثابت، به طور گسترده برای واکنش‌های گازی{0} جامد مانند سنتز آمونیاک، گوگردزدایی از گازهای دودکش و تبدیل هیدروکربن استفاده شده است.

· راکتور بستر سیال-ذرات کاتالیست توسط سیال فرآیندی معلق و سیال می شوند و جرم و انتقال حرارت یکنواخت را ارائه می دهند که برای سیستم های واکنش سریع ایده آل است.

· راکتور بستر متحرک-: حرکت مداوم و بازسازی کاتالیزورها را فعال می کند، مناسب برای فرآیندهای صنعتی که نیاز به تجدید بی وقفه کاتالیزور و تولید مداوم طولانی مدت دارند.