12.10.3 Методы приготовления катализаторов

От способа приготовления катализаторов зависят их свойства. Наиболее часто в промышленных масштабах контактные массы готовят по одному из следующих технологических приемов:

1) соосаждение исходных компонентов из растворов;

2) сухое или влажное смешение порошкообразных реагентов;

3) сплавление окислов с последующим восстановлением до металла;

4) сплавление активного и неактивного компонентов с последующим выщелачиванием последнего;

5) нанесение каталитически активного вещества на пористый носитель.

Так же характерными стадиями для всех перечисленных технологических методов являются: термообработка, грануляция (формирование) и рассев по фракциям готовой контактной массы.

Методом соосаждения компонентов из растворов получают около 80% катализаторов и носителей, который позволяет в широких пределах варьировать пористую структуру.

Недостаток - значительный расход реактивов, большее количество сточных вод.

Катализаторы, изготовленные пропиткой, получают нанесением активных компонентов на пористую основу. Носителем является малоактивный или инертный материал. Катализаторы на носителях изготавливают в виде таблеток, шариков, мелких сфер или порошков.

Пропитка зернистого носителя в общем случае состоит из следующих стадий:

1) эвакуация газа;

2) обработка носителя раствором;

3) удаление избытка раствора;

4) сушка и прокаливание.

Пропитка может быть однократной и многократной. После пропитки обязательно проводят термообработку.

Механическое смешение. У катализаторов этого типа на одной из начальных стадий производства компоненты смешиваются друг с другом.

При мокром способе смешивают суспензию одних компонентов с раствором других, далее осадок отжимают от раствора, сушат и формуют. Такое смешение позволяет получить достаточно однородную контактную массу, однако реализация его в промышленных условиях представляет известные трудности.

Смешение сухих компонентов производят с одновременным увлажнением образовавшейся смеси, что необходимо для получения при формовке прочных гранул.

Плавление. Катализаторы, получаемые данным методом, применяются меньше, чем ранее перечисленные. Выпускают два типа плавленных катализаторов: металлические и оксидные. Технология их приготовления сравнительно проста и сводится к следующим операциям: приготовление шихты нужного состава, расплавление компонентов, формирование либо охлаждение расплава и дробление массы до требуемых размеров.

Природные катализаторы. В качестве природных катализаторов могут быть использованы боксит, кизельгур, железная руда, различные глины. Природные катализаторы дешевы, технология их производства сравнительно проста. Она включает операции размола, формовки гранул, их активацию. Активация исходного сырья заключается в удалении из него кислых или щелочных включений длительной обработкой раствором щелочи или кислоты при повышенных температурах. При активации увеличивается поверхность контактной массы.