СОВРЕМЕННАЯ ТЕХНИКА КАТАЛИТИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Методы определения каталитических свойств

5 курс, 9 семестр
12 часов семинаров и 24 часа лабораторных занятий
к.х.н., доцент Н.Н.Бобров

На семинарских занятиях студенты знакомятся с современными методами и аппаратурой для экспериментальных исследований катализаторов. Особенности использования реакторов идеального смешения и идеального вытеснения для измерения скоростей химических реакций, интерполяционные и итерационные методики точного определения каталитической активности, способы приготовления и использования исходных реакционных смесей, конструкции лабораторных микрореакторов, методы контроля составов и расходов реакционных смесей, системы автоматического управления ходом экспериментов и обработки информации. Лабораторные занятия проводятся на специальной автоматизированной проточно-циркуляционной кинетической установке на примере модельной реакции глубокого окисления пропана на меднохромовом катализаторе. В ходе выполнения работ исследуются зависимости каталитической активности от температуры и полного состава контактной смеси, определяется область протекания реакции, наблюдаемые энергии активации и порядки реакции по пропану, кислороду, диоксиду углерода и воде.

Гетерогенные катализаторы находят широкое применение в различных отраслях промышленности: свыше 80 % всех химических процессов являются каталитическими, из них около 90% используют гетерогенные катализаторы. Мировой рынок катализаторов оценивается в 13 млрд. долларов; с их использованием в развитых странах создается около 20% валового внутреннего продукта.

Усовершенствование существующих и разработка новых катализаторов и каталитических процессов является ключевым фактором в решении настоящих и грядущих проблем, связанных с эффективной утилизацией природных ресурсов, уменьшением энергозатрат и отходов, охраной окружающей среды, с улучшением качества продукции и т.д. На разных этапах жизненного цикла катализатора (от его разработки до использования в промышленности) возникают различные задачи, при решении которых определение его каталитических свойств является неотъемлемой частью: скрининг катализаторов, изучение механизма реакции, оптимизация условий эксплуатации в промышленном масштабе, моделирование химических процессов и реакторов, исследование стабильности и причин дезактивации, контроль качества промышленных образцов и т.д. Успех научно-исследовательской работы или проектов прикладного характера, направленных на усовершенствование существующих и разработку новых катализаторов и каталитических процессов, определяется в первую очередь достоверностью и воспроизводимостью результатов при тестировании катализаторов. Знание общих подходов к проведению каталитических испытаний позволяет организовать тестирование катализаторов на высоком методологическом уровне, а также сократить время и расходы на выполнение проекта.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 127; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!