1. Definicija i osnovne karakteristike katalizatora
Katalizator je tvar koja mijenja brzinu kemijske reakcije interakcijom s reaktantima, bez promjene kemijske ravnoteže ili promjene konačnih produkta reakcije. Po završetku reakcije, katalizator zadržava svoju ukupnu masu, hemijski sastav i hemijska svojstva, dok se njegova fizička svojstva mogu promeniti.
2. Osnovni indikatori performansi industrijskih katalizatora
Industrijski katalizatori moraju ispuniti sveobuhvatne zahtjeve performansi:
① Visoka katalitička aktivnost i odlična ciljna selektivnost za postizanje efikasne konverzije sirovine i suzbijanje nuspojava
②Superiorna stabilnost aktivnosti sa minimalnom degradacijom performansi tokom dugotrajnog-radnja
③ Povoljne fizičke strukture uključujući specifičnu površinu, veličinu pora i volumen pora
④Robusna mehanička čvrstoća sa kvalifikovanom otpornošću na kompresiju i otpornost na habanje
⑤Ujednačena veličina čestica, distribucija veličine čestica i morfologija koja odgovara opterećenju reaktora i radnim uslovima fluida
3. Selektivnost i stabilnost katalizatora
-
Selektivnost
U suštini, katalizator drastično smanjuje aktivacionu energiju glavne reakcije dok ima slabiji efekat redukcije na energiju aktivacije sporednih reakcija. Njime upravljaju tri ključna faktora: intrinzična selektivnost određena mehanizmom reakcije, difuzijska selektivnost izvedena iz strukture pora katalizatora i selektivnost procesa na koju utiču radni parametri kao što su temperatura, pritisak i prostorna brzina.
-
Stabilnost
Stabilnost je kritična za rad katalizatora dugog-ciklusa, pokrivajući termičku stabilnost, hemijsku stabilnost, otpornost na koksovanje, mehaničku stabilnost i otpornost na otrov. Ova svojstva omogućavaju katalizatoru da izdrži visoke temperature, hemijsko propadanje, taloženje koksa, mehaničku abraziju i eroziju toksičnim nečistoćama u sirovini.
4. Uobičajeni industrijski katalitički reaktori
Tri glavna tipa katalitičkih reaktora imaju široku primjenu u industriji:
· Reaktor sa fiksnim{0}}slojem: Jednostavna struktura sa stacionarnim pakovanjem katalizatora, široko prihvaćena za gas{0}}čvrste reakcije kao što su sinteza amonijaka, odsumporavanje dimnih gasova i konverzija ugljovodonika.
· Reaktor sa fluidiziranim{0}}slojem: Čestice katalizatora su suspendovane i fluidizovane procesnim fluidom, dajući ujednačen prenos mase i toplote, idealan za sisteme brze reakcije.
· Pokretni{0}}reaktor: Omogućuje kontinuirano kretanje i regeneraciju katalizatora, pogodno za industrijske procese koji zahtijevaju neprekinutu obnovu katalizatora i dugotrajnu{0}}kontinuiranu proizvodnju.