СИЛИКАГЕЛЬ, Его получение, свойства и применение

Характер пористости силикагелей и их каталитические свойства

Наличие силикагелей разнообразной пористой струк­туры позволило провести исследования по выяснению роли пористости в каталитическом процессе. В частности, в на­ших [349, 350] и совместных работах с Фрейдлиным и др.

Таблица 45 Структурные характеристики силикагелей, применен­ных в каталитических опытах

Образец

V'E, см'/г

'а> см'/г

V

Пер. См'/г

S, М'/г

C-I

0,60

0,23

0,39

390

C-II

0,46

0,26

0,19

450

С-Ш

0,45

0,32

0,14

560

C-IV

1,23

0,25

0,94

490

C-V

0,93

0,23

0,72

420

C-VI

0,93

0,18

0,76

325

Импортный

0,23

0,22

470

[351—353] изучено поведение образцов силикагелей раз­личной пористости в процессе парофазного гидролиза хлор­бензола. В результате этих исследований установлено, что пористая структура в сильной степени влияет на ката­литические свойства и ее роль в значительной мере опреде­ляется температурными условиями проведения процесса.

Как известно [354, 355], реакция парофазного гидроли­за хлорбензола может протекать как в направлении обра­зования фенола, так и бензола, окиси углерода, водорода И других продуктов реакции

С, Н6С1 + Н20 = СвН6ОН + НС1, С„Н6С1 + 6Н20 = НС1 + 6СО + 8На.

Образовавшийся водород может затем гидрировать мо­лекулу хлорбензола до бензола

С6Н5С1 + На = С6Н6 + НС1.

Так как во всех этих случаях продуктом реакции яв­ляется НС1, о побочных процессах можно судить по превы­шению выхода хлористого водо­рода над выходом фенола.

В табл. 45 дана структурная характеристика одной серии об­разцов силикагеля, а на рис. 50 представлены результаты их ка­тализирующего действия на гид­ролиз хлорбензола при темпера­турах 500 (3), 550 (2) и 600 (/). При сравнительно низких темпе­ратурах реакции (500° С) наибо­лее высокая активность наблю­дается у мелкопористых сили­кагелей, у которых отношение VwJV-Z близко к единице, т. е. у силикагелей, обладающих боль­шим объемом тонких пор. Кри­вые выхода фенола и соляной кислоты растут с повышением отношения VWJV-L. При более высоких температурах реакции кривые зависимости выхода продуктов от соотношения VKJV-z имеют максимум. Наиболее активны­ми оказались те силикагели, у которых наряду с большим объемом микропор имеется достаточное количество тран­спортных пор, служащих для подвода реагирующих ве­ществ к внутренней поверхности и встречной диффузии продуктов реакции. С повышением температуры реакции этот максимум смещается в сторону более крупнопористых катализаторов.

Характер пористости силикагелей и их каталитические свойства

Рис. 50. Зависимость выхода фенола от структуры силика - гелевого катализатора.

Следует отметить, что повышение температуры реакции в присутствии крупнопористого силикагеля приводит к большему увеличению выхода фенола, чем в присутствии мелкопористого. Этот факт указывает на то, что с увеличе­нием скорости реакции часть поверхности мелких пор ста­новится недоступной для реагирующих веществ и наблю­дается эффект диффузионного торможения. Следовательно, силикагель-катализатор должен удовлетворять иным
требованиям, чем силикагель-адсорбент, так как в отличие от последнего к его активной поверхности подводятся два или несколько реагирующих веществ и имеет место встреч­ная диффузия продуктов реакции. В этом случае более вы­сокая активность катализатора обеспечивается большой внутренней поверхностью при одновременно развитой си­стеме переходных пор.

В тесной связи с характером пористой структуры сили­кагелей находится также избирательность каталитическо-

Характер пористости силикагелей и их каталитические свойства

, 550 650 - 550 650 550 650 І°С А б в

Рис. 51. Зависимость отношения выхода соляной кислоты и фенола от температуры на силикагелях:

А — мелкопористых С И (/), С III (2); б — среднепористых — С V (/), С — IV (2); С — I (J); в— крупнопористом С — IV (2).

Го действия. Для реакции, протекающих на тонкопористых силикагелях, процент побочных процессов выше, чем для реакций, протекающих на крупнопористых. Этот факт хорошо согласуется с расчетами Борескова [356—358J, из которых следует, что в глубине зерен катализатора кон­центрация продуктов реакции значительно выше, чем в га­зовом потоке, и поэтому в тонких порах продукты реакции могут испытывать в дальнейшем нежелательные превра­щения, как это имеет место в исследуемой нами реакции.

О побочных процессах реакции парофазного гидролиза хлорбензола можно судить, как уже указывалось, по пре­вышению выхода соляной кислоты над выходом фенола. Как видно из рис. 51, наименьшей избирательностью обла­дают силикагели с наименьшим объемом переходных пор (С-II и С-III), наоборот, силикагели с большим объемом пе­реходных пор обладают большой специфичностью (C-VI).

СИЛИКАГЕЛЬ, Его получение, свойства и применение

Конструирование пористой структуры Из порошков силикагелей

Метод формирования пористых структур из ксерогелей при помощи связующих приобретает большой интерес в связи с возможностью конструирования весьма эффектив­ных в катализе бидисперсных структур катализаторов и носителей и, с другой стороны, …

СИЛИКАГЕЛЬ получение, свойства и применение

И. Е. НЕЙМАРК Р. Ю. ШЕЙНФАЙН Отличительная черта современного развития химической и нефте­химической промышленности — широкое применение адсорбентов и ка­тализаторов. Наряду с химическим составом и природой поверхности, эффективность адсорбентов и …

Разделительная способность силикагеля в зависимости от пористости

Полнота и скорость разделения смесей зависят от при­роды адсорбента, от характера его пористости и от рас­пределения пор по их размерам. Знание этой зависимости могло бы указать путь подбора адсорбентов для …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.