ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Отравление платиновых катализаторов из "Катализ в производстве серной кислоты" За последнее время значительное распространение в качестве носителя платины приобрел силикагель. Для нанесения платины пригоден твердый силикагель, устойчивый к нагреванию до 700°. Обычно он представляет собой прозрачные стекловидные куски неправильной формы или цилиндрики со средним поперечником 4—5 мм. [c.96] Перед нанесением платины силикагель прогревают при 300— 400° и после охлаждения насыщают каким-либо восстановителем, лучше всего двуокисью серы. После этого силикагель равномерно обрызгивают водным раствором какого-либо растворимого соединения платины, например платинохлористоводородной кислоты. Затем силикагель высушивают и прогревают в токе воздуха. Один кубометр платинированного силикагеля весит 550—800 кг. Содержание платины составляет от 0,07 до 0,3%. В аппарат загружают 150—200 г платины на 1 т суточной производительности. [c.96] За последние годы появился ряд сообщений о возможности изготовления активных платиновых катализаторов с еще более низким содержанием платины. Это достигается путем применения более пористых носителей, внутренняя поверхность которых легче доступна реагирующим газам . [c.96] При высоких температурах, когда на скорость процесса оказывает влияние перенос реагирующего вещества внутри пор, наиболее выгодна смешанная структура носителя, в зернах которого к стенкам крупных пор, размером около 10 сл, примыкают короткие тонкие поры. [c.97] Расход платины может быть уменьшен также нанесением ее преимущественно на внешнюю поверхность зерен носителя. Для этого носитель сначала пропитывают избытком восстановителя, а затем обрызгивают раствором соли платпны. Того же результата можно достигнуть, подогрев носитель перед обрызгиванием раствором каталитически активного вещества до температуры, более высокой, чем температура кипения растворителя, и поддерживая эту температуру при обрызгивании . [c.97] Платиновые катализаторы весьма чувствительны к некоторым примесям, могущим присутствовать в обжиговых газах. Под действием этих примесей— ядов —катализатор теряет актив1юсть— отравляется . При этом первые порции яда часто вызывают значительно большее снижение активности платины, чем последующие. [c.97] Особенно сильное отравление платиновых катализаторов вызывает трехокись мышьяка. Отравление трехокисью мышьяка частично обратимо, особенно при высоких температурах, т. е. после прекращения подачи яда активность катализатора частично восстанавливается. Причиной отравления платиновых катализаторов является окисление на поверхности платины трехокиси мышьяка в нелетучую пятиокись, препятствующую взаимодействию реагирующих газов с катализатором. [c.98] Отравляемость платиновых катализаторов зависит от количества ранее поглощенного яда. Так, например, опыты, проведенные при 300°, показали , что в начальный период, при подаче первых двух миллиграммов мышьяка, отравляемость ш=600, а в дальнейшем снижается до ш == 23. [c.98] С повышением температуры отравляемость понижается. Так, средняя отравляемость при введении 100 мг мышьяка на 1 г платины, вычисленная из экспериментальных данных , при 450° составляла и)=61, а при 600° понижалась до ш=32. [c.98] В соответствии с этим кажущаяся энергия активации реакции каталитического окисления двуокиси серы при отравлении катализатора возрастает и, при введении мышьяка в количестве 10% от веса платины, достигает 37 ккал/моль. [c.98] Мышьяковистый водород вследствие легкости его окисления оказывает такое же действие, как и трехокись мышьяка. [c.99] Селен и теллур являются очень сильными ядами для платиновых катализаторов. Отравление этими ядами необратимо. [c.99] Количественные исследования отравления платинированного асбеста селеном при 450° позволяют вычислить среднюю отравляемость при добавлении 100 мг селена ш = 18. По отравляемости теллуром количественных данных нет. [c.99] Сурьма по некоторым данным также является очень сильным ядом. Есть указания , что сурьма вредна лишь в больших количествах, когда она механически обволакивает поверхность катализатора. Ввиду малой летучести трехокиси сурьмы нет оснований опасаться попадания ее в заметных количествах в газ, получаемый обжигом содержащих сурьму сульфидных руд. [c.99] Боденштейн и Финк наблюдали незначительное снижение активности платины при 248° в присутствии больших количеств углекислоты. По другим данным , при температурах осуществления контактного процесса в промышленности, углекислота не оказывает вредного действия на платиновые катализаторы, даже если она составляет 10—15% от общего объема газовой смеси. [c.99] Окись углерода адсорбируется платиной даже при высоких температурах. Вследствие этого она оказывает отравляющее действие на платиновые катализаторы при осуществлении реакций гидрирования и многих других реакций. В условиях каталитического окисления двуокиси серы окись углерода быстро окисляется до углекислоты, не адсорбируемой платиной при высоких температурах, и поэтому не может оказывать вредного влияния. Этот вывод подтверждается экспериментальными исследовани-ями . [c.99] Имеются указания , что при использовании газа, полученного обжигом руды, подвергавшейся флотации с добавкой органических соединений, наблюдается почернение платиновых катализаторов. Возможно, что органические соединения, не полностью сгорая в верхних этал ах печей, попадают в обжиговый газ и разлагаются в контактном аппарате с выделением углерода, что приводит к снижению каталитической активности платины. Вызывается ли это снижение активности тем, что поверхность платины покрывается механически углеродом, или на ней образуется неактивное платиноуглеродистое соединение, точно не установлено. Возможность выделения углерода из органических соединений зависит от природы этих соединений, их концентрации, температуры и концентрации кислорода. [c.99] Сероводород вызывает отравление платиновых катализаторов при окислении аммиака и при многих других каталитических реакциях. Данных о вредном влиянии сероводорода на платиновые катализаторы в условиях контактного окисления двуокиси серы не имеется. [c.100] После прекращения подачи яда первоначальная активность катализатора быстро восстанавливается. [c.100] Хлор вызывает более резкое отравление катализатора. При содержании в газе 0,02% хлора активность платины снижается в 3,6 раза. После прекращения подачи хлора активность восстанавливается, но не полностью. Первоначальной величины активность достигает лишь после продувки катализатора воздухом при 600°. [c.100] Вернуться к основной статье