CC BY
27
72°С до 88°С. Экспериментальные и расчетные данные представлены в табл.
1. и приведены на рис. 1. Из табл. 1 следует, что с повышением температуры растет скорость реакций N¥50, коэффициент использования палладия кра и нагрузка на катализатор О. На основании данных по скорости поглощения водорода при разной температуре была построена зависимость 1гЛУ=^1/Т) рис, 2 и определена кажущаяся энергия активации процесса гидрообессери-ваиия сульфатного скипидара, которая составила 16,2 кДж/м.оль (3,9 ккал/моль), Остаточное содержание серы анализировали хроматографиче-ским методом. Во всех опытах содержание серы в исходном продукте составляло примерно 50 ррш, а в целевом продукте не превышало 3 ррт.
В работе изучено также влияние нагрузки сульфатного скипидара на блочный низкопроцентный палладиевый катализатор (0,2% Рс1/2п02сулы|>)-В реактор загружали различные количества 30,50 и 70 мл исходного сульфатного скипидара, помещали затем образец катализатора и проводили опыты при начальном давлении водорода, равном 0,9 МПа и температуре процесса 85°С.
Экспериментальные и расчетные данные процесса гидрообессернва-ния приведены в табл. I и представлены на рис. 3. Анализ данных по скорости гидрообессеривания показал, что наилучшие результаты получены при загрузке сульфатного скипидара на катализатор, равной 45,4 г скип/г-кат.-ч.
Библиографические ссылки
¡.О 148637А, 10.01.80
2. РЬ N 136717, кл. С 09 Р 3/00, 1986
3. Патент РФ 2108316
4. АТ 241965, А, 25.08.65
5. ви 332115, А, 14.03.72
6. РЬ 124833, А, 25.07.85
7. Патент РФ №2061722
8. Патент РФ № 2099379
9. Патент РФ №2139845
УДК 542.941.4
И.А. Козлов, Л .А. Кузнецов, В.Н. Грунский, А.В. Беспалов, А.С. Новоселов, А.И. Козлов
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПАРАНИТРОТОЛУОЛА НА БЛОЧНЫХ ЯЧЕИИСТЫХ ПАЛЛАДИЕВЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ С РАЗЛИЧНЫМИ ПОДЛОЖКАМИ
The results of the experimental investigation of the paranitrotoluene reduction 011 the block high porous cellular catalysts (palladium) with different carriers are presented. It is found that the application of the carbon coating elevated significantly the velocity of the paranitrotoluene reduction and the utilization factor of the palladium.
Представлены результаты восстановления паранитротолуола на блочном ячеистом катализаторе, содержащим палладий, с различными подложками. Установлено, что приме-
нение углерод-керамической подложки значительно повысило скорость восстановления паранитротолуола и коэффициент использования палладия.
Исследованы активности блочных каталитических систем ячеистой структуры с различными подложками в реакции жидкофазного восстановления паранитротолуола (п-НТ).
ы ~~ в » гятдптя ■ альфа ж. углерод У~ -23 *
Кг - 0,9603 Рис. 2. ~
5'"- У -згигдт да»
й1 - 0,0825 Иг - 0<>9£ »
ьт
0Я02? 0,0028 0,0029 ОДО 0ДЮ31 0ДШ ОЛОЗВ
Рис. 1. Изменение объёма поглощенного водорода во времени для процесса восстановления п-НТ на ВПЯПК с различными активными подложками при температуре 61-63°С: о-я-А12Оз; 0-у-АЬОз; Д - у-Л1203 / С
Рис. 2. Энергии активации процесса восстановления п-НТ на ВПЯПК с различными подложками: □ - а-АЬ03; 0 - у-А1г03; Д - у-А1203 / С
В качестве активного компонента применяли палладий, который наносили методом пропитки из водного раствора нитрата палладия, с последующей сушкой и термообработкой при температуре 450°С.
Активацию блочного высокопористого ячеистого палладиевого катализатора (ВПЯПК) проводили непосредственно перед опытом в лабораторной установке "манометрический реактор" [1] в токе молекулярного водорода при температуре 140°С и давлении водорода 0,5 МПа. Проверку активности катализаторов с различными подложками осуществляли в интервале температур 42--89°С при давлении водорода 0,5 МПа.
В процессе эксперимента фиксировали изменение давления во времени при постоянной температуре. Были построены зависимости изменения количества поглощенного водорода во времени (рис.1) и рассчитаны: константа скорости для реакции первого порядка (к), коэффициент использования палладия (км) и энергия активации (Е) (рис.2).
Реакционную массу анализировали хроматографическим методом на содержание в ней получаемого парааминотолуола (п-АТ) и остаточное содержание п-НТ. Во всех опытах была достигнута степень превращения 99%. Полученные экспериментальные данные приведены в табл.1.
При повышении температуры процесса восстановления п-НТ на катализаторах с различными подложками возрастают к, км и сокращается общее время реакции т (табл.1). Однако наилучшие значения этих параметров получены на катализаторе с углерод-керамической подложкой (2%1М / С / у-АЬОэ).
Табл. 1. Восстановление п-НТ на ВПЯПК с различными активными подложками
Катализатор т, °с т, с к, с-1 крс1, (ст)-1 Е, КДж/моль (ккал/моль)
2%1М/а-А120} 52 1145 0,0029 0.006 31,4 (7,5)
62 952 0,0048 0,010
89 821 0,0099 0,020
2%Р<1/у- А1203 40 525 0,0035 0,008 27,4(6,5)
55 510 0,0096 0,021
63 390 0,0116 0.025
70 205 0,0141 0,031
2%Рс1/С/у-А1гО, 38 434 0,0090 0,019 19,8 (4,7)
50 282 0,0134 0,029
61 249 0.0171 0,037
74 259 0,0200 0,043
Влияние природы подложки катализатора на его активность можно наглядно продемонстрировать при сравнении зависимости УН2=С(т) для процесса получения п-АТ на палладиевых катализаторах при одинаковой температуре.
Наивысшая скорость достигается при использовании катализатора с углеродкомпозитной подложкой (Рё/С/у-АЬОз). По уравнению реакции первого порядка были рассчитаны константы скорости, нагрузка на катализатор и определена энергия активации процесса восстановления п-НТ (рис.14). Степень превращения п-НТ в п-АТ через 100 с после начала реакции на катализаторе 2%Рё / а-АЬОз-39%; на 2%Рё / у-А1203 - 53%; на 2%Р<1 / С / у-АкОз-76%.
Энергии активации процесса восстановления п-НТ на катализаторах с подножкой 2%Рс1/С/у-А120з и 2%Р(1/у-А120з различаются (рис. 2). Это позволяет придти к выводу, что уменьшение энергии активации связано с тем, что процессы восстановления в жидкой фазе на блочных катализаторах с более развитой поверхностью протекают с более высокой скоростью и более высоким коэффициентом использования активного компонента -палладия.
Библиографические ссылки
1. Козлов А.И., Збарский В.Л., Г'руиский В.Н. Блочные ячеистые катализаторы и перспективы их использования в химии и технологии нитросоединений / РХГУ им. Д. И. Менделеева; М.: Изд-во РХТУ'им. Д. И. Менделеева. 2009. 119 с.
УДК 522.648.24:541
В. В. Игнатенкова, А. В. Беспалов, В. Н. Грунский, И. А. Белова, Е. С. Лукин Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОРУНДОВОГО ШЛИКЕРА
High - porous cellular ceramic materials are made by the method of duplicating of the polymer matrix. Thixotropie suspensions based on ceramic powders are required: The theological characteristic investigation of corundum suspensions of various chemical compositions was carried out.
Керамические высокопористые ячеистые материалы получают методом дублирования структурообразующей полимерной матрицы. Для этого используют тиксотропные суспензии на основе керамических порошков. Проведено исследование реологических свойств корундовых суспензий различных химических составов.
При получении керамических высокопористых проницаемых ячеистых материалов (ВПЯМ) методом дублирования структурообразующей полимерной матрицы используют различные порошки диоксида циркония, оксида алюминия, нитрида кремния, петалита, муллита, стекловолокно и др. На пенополиурегановую (ППУ) матрицу в качестве керамического порошка тшс же наносят электро- и ультрафарфоровые массу, глазурь или их композиции [1] .
Эксплуатационные характеристики ВПЯМ и носителей на его основе формируются при приготовлении суспензии (шликера) и нанесении её на полимерную матрицу ППУ. Как правило, суспензия состоит из дисперсной фазы (порошок), дисперсионной среды и различных добавок, влияющих на реологические свойства суспензии или её адгезию к поверхности матрицы.
В работе [1] отмечается необходимость нанесения на полимерную матрицу тиксотропных шликеров, как характерную особенность метода дублирования полимерной матрицы ППУ.
В литературе отсутствуют данные о реологических свойствах корундовых шликеров, применяемых для изготовления ВПЯМ методом дублирования полимерной матрицы ППУ.
Проблема закрепления слоя корунда на полимерной матрице может быть решена сравнительно просто путем использования в качестве дисперсионной среды водного раствора органического клеящего вещества. Причем
