им. За складом і структурі вся маса каталізатора і кожна гранула окремо, повинні бути однорідними.
. Каталізатор повинен бути механічно міцним таблетки не повинні роздавлюватися під вагою шару каталізатора і руйнуватися при вільному падінні з висоти, кілька перевищує висоту контактного апарату. При точковому характері навантаження на зерно у високому контактному шарі остання може досягати значних величин і носити, скоріше, що розколює, ніж роздавлюючий характер.
. Каталізатор повинен мати високу механічну міцність на стирання. Особливо високі вимоги до міцності на стирання пред'являються до каталізатора, працює в умовах рухомого шару з циркуляцією або в киплячому шарі.
. Каталізатор не повинен втрачати активність, селективність або механічну міцність під впливом процесів, що протікають на його поверхні.
. Тривалість роботи каталізатора, незалежно від причин, що її визначають, не повинна бути надто малою. При нормальній промислової експлуатації каталізатор не повинен перевантажуватися частіше, ніж один раз на місяць.
. Бажано, щоб технології виготовлення і виробництва каталізаторів були не надто складними. У їх виробництві бажано використовувати чисті матеріали. Домішки у вихідній сировині, у тому числі домішки в технологічній воді, можуть сильно зменшити активність і селективність. У ряді каталізаторних виробництв використовують очищену або навіть дистильовану воду.
. Вартість каталізатора зазвичай становить кілька відсотків від вартості продукту. У деяких випадках, наприклад для каталізаторів з дорогоцінних металів або іншого дефіцитного сировини, питання зменшення вартості є одним з найбільш важливих.
III. Теорії гетерогенного каталізу
У теорії гетерогенного каталізу постулюється наявність на поверхні каталізатора особливих ділянок - активних центрів, на яких відбувається активація реагуючих молекул та їх взаємодія з утворенням продуктів реакцій і звільненням активних центрів для наступних взаємодій.
3.1 Мультиплетність теорія
Мультиплетність теорія каталізу створює передумови для свідомого підбору каталізаторів реакцій на основі теорії будови молекул реагуючих речовин і кристалічних решіток каталізаторів. Вона дозволяє також передбачати напрямок процесу.
Мультиплетність теорія каталізу розглядає геометричне та енергетичне відповідність між реагують молекулами і атомами твердого тіла. На підставі цієї теорії Баландін пропонує метод підбору каталізаторів для органічних реакцій. На поверхні твердого тіла реагують молекули утворюють різні зв'язки. Найбільш поширені дублетні реакції, при яких компоненти реакції зв'язуються з двома атомами каталізатора. У органічних сполуках тільки певні групи атомів утворюють зв'язку з каталізатором. Ці групи в мультиплетной теорії названі індексними. Так, для реакції дегідрування вуглеводнів індексного групою служить група СН-СН, а каталізатори цієї групи - оксиди хрому, ванадію і молібдену. Активність цих сполук пояснюється тим, що відстані між атомами в їх кристалічних решітках відповідають відстаням між атомами індексного групи. У окислах інших металів, наприклад алюмінію і кремнію, відстані між атомами будуть вже іншими, тому вони є менш активними каталізаторами, ніж перша група окислів, і реакція на них протікає в менш вигідних умовах, ніж у першому випадку.
Наслідки мультиплетной теорії:
. Каталіз відбувається в монослое на поверхні каталізатора.
. Молекули субстрату орієнтовані своїми реагують групами до поверхні каталізатора. Це подверждается дуже близькими значеннями енергії активації різних сполук у реакціях з однаковими індексами.
3.2 Теорія активних ансамблів
Активний ансамбль складається з двох або трьох атомів каталізатора. Якщо речовина сильно дисперговані, ймовірність виникнення будь-яких ансамблів дуже мала. При високій концентрації виникають ансамблі з великого числа атомів. Для з'ясування механізму каталізу за методом Кобозева вимірюють залежність питомої активності каталізатора від його концентрації на носії. Питомою активністю каталізатора називають збільшення константи швидкості реакції, віднесена до одиниці ваги каталізатора.
Теорія активних ансамблів була вперше запропонована Н. І кобозева в 1939 р Теорія активних ансамблів Н.І. Кобозева є теорією каталізатора. У ній, як і в мультиплетной теорії, вважається, що активний центр, ансамбль, складається зазвичай з декількох атомів каталізатора. У теорії ансамблів приймається, що тільки суворо обмежену кількість атомів каталізатора може скласти каталітично а...
