імічних реакцій рівнянням
П‰ k = k П‰ C а 1 C b 2 ..., br/>
де С 1 З 2 і т. д. - концентрації речовин, що беруть участь в реакції; k П‰ - Константа швидкості реакції; a, b - порядок реакції за відповідним компоненту.
Залежність константи швидкості реакції від температури описується законом Арреніуса: k П‰ = ze -E/RT , де Т - абсолютна температура; R - газова постійна; Е - енергія активації; z - предекспоненціальний множник. Величини Е і z - постійні, характерні для даної хімічної реакції і каталізатора.
У більшості випадків каталізаторами можуть бути метали або їх сполуки (платина і метали платинового ряду, оксиди міді та марганцю і т. д.). Для здійснення каталітичного процесу необхідні незначні кількості каталізатора, розташованого таким чином, щоб забезпечити максимальну поверхню контакту з газовим потоком. Каталізатори зазвичай виконуються у вигляді куль, кілець або дроту, почтом в спіраль. Каталізатор може складатися з суміші неблагородних металів з добавкою платини і паладію (соті частки% до маси каталізатора), нанесених у вигляді активної плівки на ніхромовий дріт, звиту в спіраль.
Об'єм каталізаторної маси визначається виходячи з максимальної швидкості знешкодження газу, яка в свою чергу залежить від природи і концентрації шкідливих речовин в відпрацьованих газах, температури і тиску каталітичного процесу і активності каталізатора. Допустима швидкість знешкодження знаходиться в межах 2000-60000 обсягів газу на. обсяг каталітичної маси в год. На каталізаторах, розроблених у Дзержинському філії НІІОГАЗ, при швидкості знешкодження 30000-60000 обсягів знешкоджують газу на обсяг каталізаторної маси на годину і температурі 350-420 В° С практично повністю окислюються домішки етилену, пропілену, бутану, пропану, ацетальдегіду, спиртів (Метилового, етилового, пропилового, аллилового та ін), ацетону, етілацстона, бензолу, толуолу, ксилолу, оксиду вуглецю та ін
Істотне вплив на швидкість і ефективність каталітичного процесу надає температура газу. Для кожної реакції, що протікає в потоці газу, характерна так звана мінімальна температура початку реакції, нижче якої каталізатор не проявляє активності. Температура початку реакції залежить від природи і концентрації вловлюються шкідливостей, швидкості потоку і типу каталізатора. З підвищенням температури ефективність каталітичного процесу збільшується. Наприклад, метан починає окислюватися на поверхні каталізатора, що складається з 60% діоксиду марганцю і 40% оксиду міді, тільки при температурі 320 В° С, а 97%-ве реагування спостерігається при t = 450 В° С. Слід, однак, мати на увазі, що для кожного каталізатора існує граничний температурний рівень. Підвищення цього рівня призводить до зниження активності, а потім до руйнування каталізатора.
Для підтримки необхідної температури газу іно...
