Katalitik jarayonlar [info-referat]

Katalitik jarayonlar Reja: 12.1. Sanoat katalizi 12.2. Qattiq katalizator texnologik xarakteristikasi 12.3. Kontakt qurilmalar 12.4. Kontakt qurilmalarni ish ko'rsatkichlari Tayanch so'zlar: katalitik, kontakt, geterogen, ferment, xemosorbsiya, selektivlik. 12.1. Sanoat katalizi Katalitik jarayonlar uzluksiz, chiqindisiz, ki chiq energiya sig'imi, yuqori texnik-iqtisodiy ko'rsatkichli, yuqori darajada tayyor mahsulot olinishi mumkin bo'lgan jarayon hisoblanadi.Kataliz quyidagi jarayonlar uchun keng ko'lamda qo'llaniladi. 1) oksidlash jarayonlari: (NH3 NO2 · SO2 → SO3) 2) vodorod bilan ishlash jarayonlari: (N2 → NH3) 3) gidratasiya, degidratasiya, gidroliz, gidroliz jarayonlari 4) kreking, polimerlash: ((С2Н6 - Н2 + С2Н4)) C2H4 → -(C2H4)n- Katalitik jarayonda katalizatorni qo'llanilishi kimyoviy texnologik jarayonni tezlashtiradi, jarayonni kerakli tomonga boshqarishga, ishlab chiqarilayotgan mahsulotni tarkibi va xossasini tartibga solishni ta'minlaydi. Katalitik jarayonlar quyidagi turlarga bo'linadi: - gomogen katalitik jarayonlar, harakat qiluvchi modda va katalizator bitta fazani tashkil etadi. - geterogen katalitik jarayonlar, harakat qiluvchi modda va katalizator kolloid holatda bo'ladi. - fermentativ katalitik jarayonlar, fermentlar ta'sirida biologik sistemada olib boriladi. Gomogen kataliz jarayonida reagentlar va katalizator o'rtasida oraliq birikmalar hosil bo'lishi bilan kechib, bu oraliq birikmalarni ajratib olish va tarkibini aniqlash mumkin. Eritmada gomogen katalizda vodorod ionlari, gidroksil turkumlar va tuzlarning ionlari katalitik ta'sir etishi mumkin. Kislota-asosli ta'sirning (katalizning) mohiyati protonning katalizatordan reaksiyaga kirishuvchi moddaga (kislota ishtirokidagi kataliz) yoki reaksiyaga kirishuvchi moddadan katalizatorga (asoslar ishtirokidagi kataliz) o'tishidan iborat. Katalizning keyingi bosqichlarida proton teskari yo'nalishda siljiydi va katalizator o'z tarkibini tiklab oladi: 1)СH2 = СН2 + Н2SО4→CH3-CH2-OSO3H 2)СH3 - СН2 - ОSО3Н + H2O → C2H5OH + H2SO4 Bu usul bilan sanoatda etil spirti olish sifatida quyidagini keltirish mumkin: Gaz fazali gomogen kataliz misoli: 1)SО2 + N02 ↔ SO3+ NO 2)2NО + О2 ↔ 2NO2 Bu usul bilan sulfat kislotasi olish mumkin. Gomogen kataliz tezligi katalizatorning faolligiga, haroratga, reagentlar va katalizator konsentrasiyasiga, aralashish tezligiga bog'liq. Kimyo sanoatida geterogen katalitik jarayonlar qattiq katalizator yuzasida boradi. Bu jarayon murakkab bo'lib, bir nechta elementar bosqichda amalga oshadi: - reagentlar katalizator yuzasida diffuziyalanadi; - reagent molekulalari katalizator g'ovaklari ichiga diffuzilanadi (ichki diffuziya), - katalizator yuzasida reagent molekulalari absorbsiyasi, xemosorbsiya yoki fizik absorbsiya ko'rinishida boradi; - yuzali kimyoviy reaksiya, natijada aktivlangan kompleks gruppalanadi yoki bitta absorbsiyalangan reagent molekulasini ikkinchi molekula bilan o'zaro ta'siri; - katalizator yuzasida hosil bo'lgan mahsulotlar desorbsiyasi; - katalizator g'ovaklari ichidan uning yuzasiga mahsulotlarni diffuziyalanishi (qaytar ichki diffuziya); - katalizator yuzasidan oqim tomonga mahsulot diffuziyasi. Kimyoviy texnologik jarayonda kontakt massa qo'llaniladi. Kontakt massa katalitik aktiv modda, aktivator, tashuvchidan iborat. Geterogen katalizator tabiati katalizlanayotgan reaksiya turiga bog'liq. Katalizator sifatida erkin metallar (platina, kumush, ...