ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетика окисления индивидуальных соединений из "Глубокое каталитическое окисление органических веществ" Рассмотрим данные о кинетике глубокого окисления углеводородов разного строения и кислородсодержащих соединений на практически важных катализаторах алюмоплатиновом (платина на оксиде алюминия), меднохромоксидном и алюмо-меднооксидном. [c.125] На платиновом катализаторе АП-64 изучена кинетика окисления циклогексана в проточно-циркуляционном реакторе [130]. Размер гранул 0,1-0,2 и 2,5-5,0 мм. Опыты проводили в интервалах температур 140-300 С и начальных концентраций циклогексана 0,214-168 и кислорода 9,8-44,7-10 моль/м . При 140 °С изменение концентрации водяных паров в воздухе в И раз снизило скорость окисления в 3,2 раза. С увеличением температуры торможение окисления циклогексана водяными парами уменьшается уже при 220 С водяные пары не оказывают влияния на скорость окисления циклогексана. Не влияют на скорость реакции также кислород и диоксид углерода. [c.125] Вьпие 220 °С на промьцпленных гранулах процесс описывается уравнением первого порядка и протекает во внутреннедиффузионной области, при повышении температуры до 300°С-во внешнедиффузионной области. [c.126] Как видно, наличие сопряженных двойных связей в молекуле углеводорода увеличивает скорость его глубокого окисления. [c.126] На крупных гранулах характер процесса изменяется и наблюдается внутреннедиффузионное торможение скорости реакции. Для интервала температур 160-240 С рассчитан эффективный коэффициент диффузии, он составляет 0,0164-0,018 см /с. [c.128] При окислении на АП-56 п-ксилола и стирола наблюдается выход реакции в объем (гетерогенно-гомогенный процесс). Поэтому для каталитической очистки газов от ароматических углеводородов был сконструирован реактор со свободным объемом за слоем катализатора это увеличивает степень превращения ароматических углеводородов. [c.128] Значения констант этих уравнений приведены в табл. 4.3. [c.128] Нетрудно заметить, что уксусный альдегид окисляется в несколько раз медленнее пропионового и масляного. [c.129] Окисление уксусной кислоты на АП-56 проводилось при 140-300 С и концентрации СН3СООН от 0,61 до 845 ммоль/м и О2 (0,930 44)-10 ммоль/м . Скорость реакции сильно зависит от размеров гранул и только на мелких гранулах процесс идет в кинетической области. [c.129] На крупных гранулах реакция протекает во внутреннедиффузионной области эффективный коэффициент диффузии изменяется в зависимости от температуры процесса от 0,00018 до 0,00022 см с. [c.129] Кроме СО2 и Н2О образуются альдегиды, чего не наблюдается при окислении различных углеводородов. [c.130] Выше 160°С на гранулах размером 2,5-5,0 мм характер реакции изменяется (влияние диффузии). При температуре 240 °С и выше реакция переходит во внутреннедиффузионную область. Дальнейшее повьш1ение температуры переводит реакцию во внешнедиффузионную область. [c.130] Кинетика окисления индивидуальных вешеств на различных оксидных катализаторах изучена значительно меньше, чем на АП-56. Поэтому для алюмомеднооксидного и меднохромооксидного катализаторов в табл. 4.5 приведены значения только порядка реакции и энергии активации реакции окисления. Как правило, порядок реакции по углеводороду первый, а по кислороду нулевой либо дробный. Энергии активации процессов колеблются в широких пределах в зависимости от типа окисляемого вещества (от 63 до 168 кДж/моль). Обычно кинетика глубокого окисления описывается простыми уравнениями, и часто скорость процесса зависит только от концентрации окисляемого вещества (в случае избытка кислорода в реакционной смеси). [c.134] Для характеристики окисления кислородсодержащих веществ служит температура достижения 90%-ного превращения (табл. 4.6). [c.134] Как видно, алифатические спирты окисляются значительно легче, чем циклогексанол, а альдегид превращается при более низкой температуре, чем кислота. [c.134] Вернуться к основной статье