Свойства и приготовление твердых катализаторов

Промышленные твердые катализаторы обычно не являются индивидуальными веществами. Они представляют собой, за редким исключением, сложную смесь, называемую контактной массой. В контактной массе одни вещества являются собственно ка­тализаторами, другие - носителями, а третьи служат активаторами.

Носители - термостойкие, инертные, пористые вещества, на которые осаждением или другими способами наносят катализатор. Применение носителей улучшает свойства катализаторов и удешевляет их. В качестве носителей применяют пемзу, асбест, сили-кагель и другие пористые вещества.

Активаторы или промоторы - вещества, повышающие активность основного катализатора, например, окислы щелочных металлов увеличивают активность железных катализаторов в синтезе аммиака и ванадиевых катализаторов при окислении двуокиси серы.

Механизм действия активатора может быть самым различным: они могут образовывать химические соединения, твердые растворы, могут изменять электрофизические свойства поверхности и т. д. Активаторы могут также увеличивать активность катализатора, развивая и стабилизируя его поверхность. Последние называются структурными.

Качество катализаторов характеризуют следующими основными показателями: активностью; избирательностью действия; устойчивостью к ядам и термостойкостью; механической прочностью; доступностью и дешевизной; теплопроводностью, которая должна быть возможно более высокой.

Катализатор обычно готовят в виде зерен, таблеток, гранул. Иногда катализаторы применяют в виде тончайших сеток, изготовленных из металлов или сплавов.

Наиболее часто катализаторы изготавливают следующим образом:

1 осаждением гидроокисей или карбонатов (из растворов их солей) на носителе с последующим формованием и прокаливанием;

2 совместным прессованием всех компонентов катализатора с вяжущим веществом;

3 сплавлением нескольких веществ;

4 пропиткой пористого носителя раствором, содержащим катализатор и активатор.