theo phương thức liên tục (continuous manner)
Chất phản ứng trong hệ liên tục phần lớn là pha lỏng hoặc pha khí nên:
8/30/2012 Động học Xúc tác 57 Chất xúc tác được đưa vào trước nếu là chất xúc tác rắn. Nếu chất xúc tác cùng pha với chất phản ứng thì được trộn cùng lúc với nhau.
Thường thì xúc tác rắn được sử dụng vì dễ dàng tách khỏi hỗn hợp sản phẩm, tác chất cịn dư.
Lưu ý: trong cơng nghệ hĩa chất, quá trình trình tách này thường chiếm ~80% giá thành. Chính điều này mà các người ta luơn luơn cố gắng để đưa chất xúc tác lỏng trên một chất mang rắn.
8/30/2012 Động học Xúc tác 58
Với chất xúc tác rắn, chất xúc tác được giữ cố định trong quá trình phản ứng (trừ trường hợp được vận chuyển trong quá trình tái sinh) nên khơng bị hao mịn, ít tốn kém. Ngồi ra, Xúc tác rắn cĩ khả năng tái sử dụng cao.
59
8/30/2012 Động học Xúc tác
• Xúc tác khối (Bulk catalysts)
• Xúc tác giá mang (Supported catalysts)
– Giá mang (Supports)
• Silica • Alumina • Zeolites
• Activated Carbon
– Pha hoạt động được mang lên giá mang bằng phương pháp
(Attachment of active phase)
• Co-precipitation • Impregnation
• Deposition-precipitation
• Chemical vapour deposition (CVD) • Sol-gel method
Các yếu tố ảnh hưởng đến tính năng của xúc tác
Điều kiện phản ứng: nhiệt độ, thời gian (t &), áp suất,…
Xử lý, họat hĩa xúc tác ban đầu.
Điều kiện, cấu tạo thiết bị phản ứng.
Chất lượng nguyên liệu.
8/30/2012 Động học Xúc tác 61
Sự so sánh các tính chất-ứng dụng giữa các dạng xúc tác
8/30/2012 Động học Xúc tác 62
Slurry-reactor catalysts: powders (25 m); attrition resistance important; usually high density important (for easy settling)
8/30/2012 Động học Xúc tác 63 Moving-bed catalysts: idem ( simailar) fixed-bed; spherical particles (to flow smoothly)
Fixed-bed catalysts
relatively large particles (several mm) mechanical strength important (fines formation)
8/30/2012 Động học Xúc tác 65 Fluidised-bed and entrained-flow reactor catalysts
powders (20 - 200 m); well-controlled size distribution attrition residence important
66
Sự giảm họat tính của xúc tác. Tái sinh xúc tác.
8/30/2012 Động học Xúc tác
Các lọai giảm họat tính xúc tác:
Thuận nghịch.
Bất thuận nghịch.
Các nguyên nhân gây
giảm họat tính xúc tác: Vật lý: cơ học, thất thốt chất họat động, nhiệt, hấp phụ. Hĩa học: nhiệt, phản ứng hĩa học, sản phẩm, tác chất,…
67
Cơ chế gây giảm họat tính bởi phản ứng hĩa học:
Cốc.
Polymer.
Hợp chất thơm đa vịng, nhựa.
Chất mới tạo thành khơng cĩ họat tính.
Tiền chất tạo cốc: Các chất / Nhĩm chức họat động.
Olefin. Hợp chất thơm. Hợp chất vịng 5. 8/30/2012 Động học Xúc tác Tái sinh xúc tác: Đốt cháy cốc. Giải hấp.
Hịa tan trong dung mơi.
8/30/2012 Động học Xúc tác 69
8/30/2012 Động học Xúc tác 70