Соотношение Бренстеда-Поляни и его применение для предвидения каталитического действия

Регенерация контактных масс – процесс восстановления активности катализатора.
Способы регенерации:
1. Летучие яды могут быть удалены с поверхности катализатора током чистого газа или повышением температуры.
2. Ядовитые вещества можно перевести в нетоксичную, слабоадсорбированную форму с помощью химического взаимодействия с реагентами и легко десорбировать их поверхности током реагентов и продуктов.
3. Регенерацию металлических катализаторов производят промывкой их щелочами, кислотами, спиртами и др. растворителями.
4. Необратимо отравленные платиновые катализаторы на носителях, ванадиевые и серебряные контактные массы регенерируют извлечением из них металлов кислотами, щелочами с последующим использованием металлов.
5. Полную регенерацию отравленных металлических катализаторов осуществляют переплавкой. При этом яды выгорают или разлагаются.
6. Регенерация активности после блокировки возможна путем выжигания кокса кислородом воздуха при 550-700 ⁰С.
7. Методы магнитной обработки катализатора.
Рассмотрение вопросов отравления и регенерации приводит к заключению, что активность и стабильность катализаторов определяется как их химическим составом, так и пористой структурой. Также под действием добавок катализатор может активироваться.
Промотирование катализаторов.
Промоторы или активаторы – вещества, которые сами по себе могут быть неактивными для данной реакции, но сильно повышают активность, или селективность или стабильность катализатора. Промотирование может быть обусловлено разными причинами:
а) увеличением работающей поверхности катализатора, что связано с увеличением предэкспоненциального множителя;
б) стабилизацией его структуры или изменением природы активных центров;
в) увеличением термостойкости контактной массы;
г) изменением адсорбционной способности.
Активаторы добавляют к катализатору в процессе его получения в относительно малом количестве 1-2%. Промотирующие добавки могут образовывать с катализатором твердые растворы, при этом увеличивается активность катализатора.

Обнаружено, что одно и тоже вещество при различных концентрациях может выступать в роли промотора или яда. В общем случае под действием небольших количеств примесей изменяются оба параметра k₀ и E_а в уравнении (1.4) k=k₀ е^-Е/RT и тогда при заданном составе катализатора примесь может играть роль промотора в одной области температуры и яда в другой. Это явление – одновременного изменения k₀ и E_а широко распространено в катализе. Т.к. это явление не укладывается в рамки простых понятий промотирования и отравления то Рочинский предложил новый термин – модифицирование. Т.е. модификаторы – это вещества изменяющие свойства катализаторов. В последнее время в литературе отошли от этого строгого толкования и модификаторами называют активаторы, а противоположные по значению добавки ядами.

Наиболее интересным примером одновременного изменения величин предэкспоненциального множителя и энергии активации является компенсационный эффект. Он состоит в том, что при варьировании свойств катализаторов увеличение скорости процесса, связанное с уменьшением энергии активации, часто нивелируется (выравнивается) уменьшением предэкспоненциального множителя, как бы компенсируя один эффект другим.
Носители.
Это простые термостойкие каталитически неактивные или малоактивные материалы, на которые различными методами наносят катализатор. При этом достигается тонкое диспергирование катализатора, экономия дорогих материалов, создается большая удельная поверхность, увеличивается термостойкость, понижается чувствительность к действию ядов.
Носители оказывают существенное влияние на стабильность катализатора. Они в основном определяют механические свойства катализатора.