Qrup: 375. 21S fakultə: sabah

Azərbaycan Dövlət Neft və Sənayə Universiteti
Ad: Nişanə Namazova
İxtisas:Kimya mühəndisliyi
Qrup:375.21S
Fakultə: SABAH
Müəllim: Nadirov Pərviz
Fənn: Kimyəvi reaksiyalarin mühəndisliyi
Mövzu: Katalik proseslərdə daşıyıcı və aktivləşdiricilərin rolu

PLAN

2.Katalizatorlarin növləri
1.Katalizator nədir?
3.Kataliz nədir? və katalik proseslərin təsnifati
4.Katalik proseslərdə daşıyıcılar
5.Katalik proseslərdə aktivləşdiricilər
Katalizator nədir?
Katalizator (yun. Katalysis) — kimyəvi reaksiyaların həyəcanlanma enerjisinin miqyasını kiçildərək reaksiyanın sürətini artıran və reaksiya sonunda kimyəvi quruluşunda heç bir fərq meydana gəlməyən maddələrə deyilir.
Katalizatorların növləri
Katalizator təkcə reaksiyanın sürətini artırmır və həmçinin onu zəiflədə də bilir. Birinci növ katalizatorlar müsbət, ikinci növ isə mənfi katalizatorlar adlanır. Bəzən eyni bir katalizator bir reaksiya üçün özünü müsbət, digər reaksiya üçün isə mənfi katalizator kimi aparır. Məsələn, turşu iştirakı ilə suda məhlulda çuğundur şəkərinin qlükozaya çevrilmə reaksiyası
C12H22O11+H2O=2C6H12O6
kəskin surətdə sürətlənir.
Lakin məhlula hidrogen ionlarının daxil edilməsi ilə hidrogen-peroksidin parçalanma reaksiyası
H2O2=H2O+1/2 O2
əksinə zəifləyir.
Mənfi katalizatordan texnikada antioksidantlar (yağların oksidləşməsini ləngidən, südün davamlılığını artıran, kauçukun oksidləşmə prosesini aşağı salan maddə), inhibitorlar (metalların korroziyasını aradan qaldırmaq məqsədilə işlədilən maddələr) kimi istifadə olunur. Lakin müsbət katalizatorlar texnikada daha böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Kataliz nədir? və katalik proseslərin təsnifatı
Buna uyğun olaraq, kataliz anlayışını kimyəvi çevrilmələrin bir və ya bir neçə mərhələsinin aktiv kompleksinin əmələ gəlməsində iştirak edən və son məhsulların tərkibinə daxil olmayan maddələrin katalizatorların təsiri altında kimyəvi reaksiyanın sürətinin dəyişməsi edən və son məhsulların tərkibinə daxil olmayan maddələrin katalizatorların təsiri altında kimyəvi reaksiyanın sürətinin dəyişməsi hadisəsi kimi qəbul etmək olar.
Katalitik proseslərin ən sadə təsnifatı faza prinsiplərinə əsaslanmışdır. Homogen katalizdə - reaksiyaya girən maddələr ilə katalizator eyni fazada olurlar. Aqreqat halından asılı olaraq homogen kataliz qaz fazada və maye fazada olur. Əgər katalitik sistem bir neçə fazadan, yəni, reaksiyaya girən maddələr ilə katalizator müxtəlif fazada olarsa, onda belə proseslər heterogen kataliz adlanır
Katalik proseslərdə daşıyıcılar
Katalizdə katalizatorlar, daşıyıcılar üzərində xarakterik proseslərdə istifadəsi ən çox yayılmış mürəkkəb kontakt kütlələrə aiddirlər. Daşıyıcılar seçildikdə onların əsasən aşağıdakı xarakteristik göstəriciləri nəzərə alınmalıdır;
a) mexaniki xassəsi, o cümlədən, möhkəmlik:
b) təzyiqə və sürtünməyə qarşı;
c) reaksiya və regenerasiya şəraitində stabillik;
d) məsaməlilik
Hazırda təbii materiallara nisbətən bir sıra üstünlüklərə malik olan çox geniş yayılmış sintetik daşıyıcılardan istifadə edilir. Bunlardan kimyəvi tərkibin sabitliyi, optimallaşdırmağa imkan
yaradan məsamə quruluşun
tənzimləməsini,
verilmiş ölçü və formada dənəvari katalizatorun alınmasını göstərmək olar. Daşıyıcı hissəcikləri reaksiya şəraitində bitişməməlidirlər. Bitişmə daşıyıcının ərimə temperaturunun 0,5 hissəsində başlayır. Buna görə daşıyıcılar yüksək ərimə temperaturuna malik olmalıdırlar. Daşıyıcıların quruluş məsaməsinin növü və xarakteri dənələr üzərində aktiv komponentlərin paylanması ilə təyin olunur. Hopdurulmuş katalizatorları əsasən dörd növə ayırmışlar:
1. aktiv komponentlərin bərabər paylanması;
2. aktiv komponentlərin dənələrin qabığına çökdürülməsi;
3. aktiv komponentlərin katalizator dənəsinin mərkəzində
cəmləşdirilməsi (yumurta sarısı kimi);
4. aktiv komponentin katalizatorun mərkəzi ilə səthi arasında
sxemdə göstərildiyi kimi yerləşdirilməsi.
Aktiv komponentlərin daşıyıcı ilə əlaqəsinin forması iki qrupa bölünürlər:
- sorbsiya;
- hopdurulma.
Birinci qrup katalizatorlarda aktiv komponentlər hazırlanma mərhələsində sorbsiya hesabına daşıyıcı səthi ilə əlaqələndirirlər, ikinci halda qurudulma mərhələsində mexaniki qarışdırılma ilə hazırlanılır.
Katalizatorun növü aktiv komponentin sorbsiya və həll olunma miqdarının nisbəti ilə təyin olunur
Katalizatorların və daşıyıcıların formalaşdırılma üsulları: damcıda koaqulyasiya, ekstruziya, həbləşdirilmə, qranulyatorda dənələndirmə, püskürülən quruducuda qurutma, materialın üyüdülməsi və s. Bunların arasında ən universal üsul ekstruziya və həbləşdirilmədir. Burada nəm çöküntü şnek və ya hidravliki press ilə fasiləsiz qaytan formasında sıxılıb çıxarılır. Nümunənin forması və ölçüsü presin başlığında olan formalaşdırıcı ilə tənzim olunur. Katalizator dənələri müvafiq ölçülü tənzim olunmuş bıçaq ilə kəsilir və lent nəqledici vasitəsilə quruducuya ötürülür. Həbləşdirilmə metodu ilə katalizatorun hazırlanması 30 MPa (300 kq/sm 2 ) hidravliki maşında aparılır. Matrissa və puansonun forma
sından asılı olaraq hissəciklər silindr, həlqə,
ulduz və s. şəkildə olurlar. Əlaqələndirici material kimi talk, qrafit, maye şüşə, bəzi üzvi turşular və s. istifadə edilir.
Neft emalı, nefkimya və kimya sənayesində adsorbent və daşıyıcılardan çox geniş istifadə edilir
Sənayedə adsorbent və daşıyıcı kimi alüminium oksidi, silisium oksidi, seolit və kömürdən geniş istifadə edilir. Bu daşıyıcılardan silisium oksidi inert maddədir, onun üzərinə platin, palladium və başqa metallar hopduranda daşıyıcı prosesin hidrooksidləşmə və oksidləşmə xassəsinə çox az təsir göstərir. Silisium oksidi qazların və mayelərin adsorbsion qurudulmasında istifadə edilir. Alüminium oksidi aktiv maddə olub riforminq, hidrotəmizləmə və hidrokrekinq katalizatorlarının sintezində istifadə edilir. Seolitlər (molekulyar ələk) karbohidrogenlərin incə ayrılmasında, qazların qurudulmasında, O2 və N2 ayrılmasında, katalitik krekinqdə, hidrotəmizləmə prosesində aktiv maddə kimi və bir çox istiqamətdə geniş istifadə edilir. Aktiv kömür qazların udulmasında, mayelərin zəhərli qalıqlardan təmizlənməsində, təbabətdə və məişətdə çox geniş istifadə edilir
Kimyəvi-texnoloji proseslərin əsas texnoloji tələbatlarına uyğunlaşan katalizator seçimi mümkün aktivləşdirici komponentin katalitik aktivliyi ( ) AK ilə müəyyənləşir. Katalitik aktivlik – kimyəvi texnoloji sistem üzrə mümkün kimyəvi çevrilmə səmtində qarşılıqlı təsirin sürətləndirmə ölçüsü kimi qəbul olunur. Bu təyinatın qiymətləndirilməsi katalizatorların müxtəlif kimyəvi reaksiyalara görə məxsusiliyini, eləcə də məqsədli istiqamət üzrə energetik və geometrik müxtəlifliyi ilə müəyyənləşir.
Bu onunla əlaqəlidir ki, hətta eyni reaksiyalar üçün müxtəlif katalizatorların tətbiqi prosesinin gedişinə müxtəlif mexanizmli dəyişmələrlə təsir göstərir. Hansı ki, mexanizm dəyişikliyi reaksiya tərtibi, aktivləşmə enerjisi və s. kinetik göstəricilərin dəyişikliyi ilə nəticələnir
Katalik proseslərdə aktivləşdiricilər
Texnoloji proseslərdə katalitik aktivlik, adətən standart şəraitli reaksiyalar üçün sürətin katalizator kütləsinə və ya həcm vahidinə görə paylanması ilə müəyyənləşir. Yəni katalizatorlara görə fərqlənən sürəti və ya reagentlərin çevrilmə dərəcəsini vahid zamanda katalizator həcmi və ya səthi üzrə reagentlərin aktiv qarşılıqlı təsiri ilə qiymətləndirmək olar. Əgər katalitik və münasib qeyri-katalitik çevrilmə eyni tərtiblə baş verirsə, bu halda uyğun kimyəvi reaksiyaların sürət sabitləri ( Kkt və K ) eyni ölçü vahidinə malik olur. Katalitik aktivlik (A) isə sürət sabitlərinin nisbəti ilə müəyyənləşəcək:
burada, Ekt və E - katalitik və qeyri-katalitik reaksiyaların aktivləşmə enerjisini göstərir.
Mənbə

• KİNETİKA və KATALİZ

K.Y.Əcəmov, E.Ə.Hüseynova

• KATALİZATOR VƏ ADSORBENTLƏRİN HAZIRLANMA TEXNOLOGİYASI

Əcəmov K.Y., Bağırova N.N., Məmmədxanova
S.Ə.,
Hüseynova E.Ə

• KİMYA TEXNOLOGİYASI PROSESLƏRİ KİNETİKASININ MODELLƏŞDİRİLMƏSİ

N.Y.Zeynalov

• Г.М.Панченков, В.П.Лебедев. Химическая кинетика и катализ. М., Изд. МГУ, 1961.