Головна |
Каталітичні процеси активно застосовуються для окислення неорганічних сполук з метою отримання корисних продуктів і для очищення газових викидів і водних стоків.
(Процеси дожигания СО, очищення повітря приміщень)
(Отримання сірки, очищення природного і попутних газів від H2S)
(Процес Клауса, очищення газових викидів і синтез сірки)
(Виробництво H2SO4)
(Виробництво HNO3)
(Дікон-процес, синтез Cl2)
(Виробництво HNO3)
(Виробництво N2O)
(Очищення стоків)
Розглянемо як приклад реакцію (Н4):
(40)
На двох різних каталізаторах Fe2O3/ SiO2 (1) і V2O5-K2SO4/ Al2O3 (2) швидкість реакції описується кінетичним рівнянням (41), отриманим для випадку неоднорідної поверхні.
(41)
де a'= 0.75 і b'= 0.25 для железооксідние каталізатора (1) і a'= 0.4 і b'= 0.6 для ванадійоксідного каталізатора (2).
Схема механізму, відповідна рівнянню (41)
лімітуючим стадія
Реакції окислення SO2 на Pt (H4), NO і NH3 на Pt-Rh (H5 і H7) протікають в адіабатичному режимі дифузійного "запалювання".
Питання для самоконтролю
1) Привести варіанти класифікації реакцій окислення.
2) Назвати окислювачі, які використовуються в промислових процесах і в синтетичної органічної хімії.
3) Привести приклади гомогенно-каталітичного окислення пероксидом водню і гідропероксидів.
4) З яких макростадій (блоків елементарних стадій) складається Вакер-процес?
5) Кінетика і механізм першого блоку стадій Вакер-процесу.
6) Умови проведення реакції Моїсеєва в гомогенному і гетерогенному варіантах.
7) Записати механізм і вивести кінетичне рівняння (20) для халкони-процесу.
8) Основні стадії Мерокс-процесу.
9) У чому різниця між механізми окисної димеризации RSH і RC?CH?
10) Отримайте кінетичне рівняння окислення етилену до етиленоксиду (32) при великих PC2H4.
11) Чому відбувається адіабатичне запалювання і перехід у внешнедіффузіонную область в процесі окислення спиртів на срібних каталізаторах?
12) Поясніть суть хімічних процесів, що мають місце в стадії (4) в схемі освіти дихлоретан.
13) Перерахувати основні промислові каталітичні процеси окислення в неорганічної хімії.
Література для поглибленого вивчення
1. Гейтс Б., Кетцір Дж., Шуйт Г., Хімія каталітичних процесів, М, Мир, 1981.
2. Тьомкін О. Н., Хімія і технологія металокомплексного каталізу, М., МИТХТ, 1980, ч. III.
3. Моїсеєв І. І., p-Комплекси в Рідкофазний окисленні олефінів, М., Наука, 1970, 240 с.
4. Моїсеєв І. І., Досягнення і проблеми окисного каталізу (каталіз сполуками паладію), в книзі: "Chemical Eng. Science for Advanced Technologies", Proceed. of Second Session of Continuing Educ. School, Moscow, Karpov Inst. of Physical Chem., ed. V.A.Makhlin, 1996, p. 37 - 73.
5. Толстіков Г. А., Реакції гідроперекісного окислення, М., Наука, 1976, с. 5 - 75, 96 - 114.
6. Денисов Є. Т., Саркісов О.М., Ліхтенштейн Г. І., Хімічна кінетика, М., Хімія, 2000..