12.10 Реакторы для каталитических процессов

Каталитические процессы можно встретить в производстве таких важнейших продуктов неорганической технологии, как водорода, аммиака, азотной и серной кислоты. Особенно разнообразно применение каталитических процессов в промышленности неорганического синтеза при проведении реакций окисления и восстановления, гидрирования и дегидрирования, полимеризации поликонденсации и т.д.

С помощью катализаторов получают такие кислородные производные углеводородов как метанол, этанол и высшие спирты, формальдегид, ацетальдегид, ацетон, уксусную кислоту и другие органические кислоты.

Каталитические процессы служат для получения маномеров, необходимых в производстве каучука, пластических масс, синтетических волокон, лаков и других высокомолекулярных соединений. В частности при участии катализаторов получают: бутадиен, изопропилстирол, изобутилен, акрилонитрил и многие другие маномеры.

На участии катализаторов основаны многие способы переработки нефтепродуктов: каталитический крекинг, реформинг, алкилирование, изомеризация и ароматизация. С применением катализаторов осуществляют производство моторных топлив из каменного угля, т.е. ожижение топлива. В пищевой промышленности с помощью катализаторов получают ценные твердые жиры.

Каталитическими процессами называют процессы химических превращений, которые проходят в присутствии катализатора. Каталитические процессы можно разделить на две большие группы:

1. Гомогенный катализ - химические превращения, при которых взаимодействующие вещества и катализаторы образуют однофазную, гомогенную систему.

2. Гетерогенный катализ - химические превращения при которых реагенты и катализаторы образуют многофазную или гетерогенную систему.

Процессы гетерогенного катализа называют контактно-каталитическими.

При этом обычно рассматривают систему "твердое тело - катализатор - газообразные или парообразные реагенты".

Необходимо отметить, что контактно-каталитические методы получения веществ имеют ряд преимуществ перед некаталитическими методами.

Это: 1. Большая скорость процессов, благодаря чему даже в производствах большой мощности можно применять относительно малогабаритные аппараты.

1. Возможность проведения процессов при атмосферном давлении тогда как при "некаталитических методах" требуется высокое давление и грамоздкая аппаратура.

2. Возможность ведения процессов по непрерывному методу.