BỘ CÔng thưƠng trưỜng cao đẲng công nghiệp tuy hòA


CHƯƠNG 6 CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA HÓA HỌC



tải về 0.81 Mb.
trang15/19
Chuyển đổi dữ liệu30.08.2016
Kích0.81 Mb.
#29049
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   19

CHƯƠNG 6

CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA HÓA HỌC

DƯỚI TÁC DỤNG CỦA XÚC TÁC

    1. Tính ưu việt của xúc tác


- Tính chọn lọc cao: chỉ tiến hành những phản ứng mong muốn, hạn chế các phản ứng phụ

- Tăng tốc độ phản ứng: Thúc đẩy các quá trình phản ứng xảy ra nhanh hơn

- Điều kiện phản ứng mền hơn: nhiệt độ, áp suất các quá trình phản ứng cần thiết để xảy ra thấp hơn so với không có xúc tác.

      1. Tổng quan về Xúc tác zeolite

Khái niệm về Zeolite:


Zeolite là các alumo-silicat tinh thể rắn có cấu trúc mao quản (pore) đồng đều. Hệ thống mao quản có kích thước và đặc trưng hình học nhất định đối với mỗi Zeolit và nhờ đó chúng có thể phân tách (rây) các phân tử ra hai loại, loại có kích thước phân tử nhỏ hơn kích thước mao quản có thể khuếch tán vào trong mao quản, loại có kích thước lớn hơn không khuếch tán qua được.

Zeolit được sử dụng làm xúc tác do chúng có hoạt tính cao và có tác dụng chọn lọc.


Cấu trúc của Zeolite :


Zeolit được cấu tạo từ các đơn vị cơ sở là các tứ diện TO4 với T là cation Si, Al,… có số phối trí 4, các oxy ở các đỉnh của tứ diện, chúng thuộc về hai tứ diện kề sát nhau. Các tứ diện TO4 này liên kết nhau tạo cấu trúc không gian (sodalit), hình thành hệ thống mao quản bên trong.

Mỗi nguyên tử Al thay thế đồng hình cho một nguyên tử Si sẽ làm xuất hiện một điện tích âm trong mạng tinh thể.

Các cách sắp xếp khác nhau của tứ diện TO4 quy định kích thước mao quản khác nhau, hoạt tính và độ bền của chúng cũng khác nhau nhiều.
Hình 6.1. Đơn vị cấu trúc cơ bản của zeolite

Công thức chung của Zeolit có dạng : M2/n.Al2O3.xSiO2.yH2O



Trong đó :

- Kim loại M hoá trị n để bù trừ điện tích âm trong khung.

- x = SiO2 / Al2O3 là tỉ số mol của SiO2 đối với Al2O3 trong Zeolit (mô đun).

- y số phân tử nước kết tinh trong Zeolit.

Phân loại Zeolite:


Có nhiều cách phân loại Zeolite.

  • Phân loại dựa vào nguồn gốc : có hai loại Zeolite tự nhiên và Zeolite tổng hợp. Các Zeolit tổng hợp thường đạt độ tinh khiết cao hơn, được ứng dụng nhiều hơn Zeolit tự nhiên.

  • Phân loại theo kích thước mao quản: ta có Zeolit mao quản nhỏ như Zeolit A, mao quản trung bình như ZSM-5, mao quản lớn như Zeolit X, Y,…

Bảng 6 1. Phân loại zeolit theo kích thước mao quản

Loại mao quản

Zeolit


Kích thước mao quản (A0)

Nhỏ

Zeolit A

 5.0

Trung bình

ZSM-5, ZSM-11

5.0 – 8.0

Lớn

Zeolit X, Y

> 8.0

  • Phân loại theo tỉ số Si / Al: ta có Zeolit hàm lượng Si thấp, trung bình và cao. Hàm lượng Si có thể được xem xét thông qua thông số mô đun x của Zeolit.

Bảng 6.2. Phân loại zeolit theo hàm lượng Si :

Tỉ lệ Si/Al

Loại Zeolit

Thấp (1 – 1.5 )

Zeolit A, X

Trung bình (2 – 5 )

a. Zeolit tự nhiên: mordenit, chabazit, erionit, clinoptilonit.

b. Zeolit tổng hợp: Zeolit Y, L, omega, mordenit mao quản lớn.



Cao ( 20 – 100 )

ZSM-5, ZSM-22

Giới hạn trên (  )

Silicalit

Bảng 6.3. Một số loại zeolite tiêu biểu

Loại zeolite

Nguồn gốc

KT MQ (Ao)

Tỉ lệ Si/Al

Cấu trúc cơ bản

A

Na12[(AlO2) 12.(SiO2)12]nH2O



Tổng hợp

2.2  11.4

1

Bát diện cụt

(24 tứ diện, 48 nguyên oxi)



X, Na86[(AlO2) 86.(SiO2)106]260H2O

Y, Na56[(AlO2) 56.(SiO2)136]260H2O

Faurazit

(Na2,Ca,Mg)30(AlO2) 60.(SiO2)132]260H2O

(Na2,Ca,Mg)30(AlO2) 56.(SiO2)136]260H2O


Tổng hợp
Tự nhiên

2.2  12.7

11.5

> 2


Bát diện cụt

(192 tứ diện, 348 nguyên oxi)



Mordenit

Tự nhiên

2.7  5.7 (nhỏ)

5.9  7.1 (lớn)



> 5

(5 nhóm nguyên tử TO4)

ZSM5

ZSM11


Tổng hợp

5.3  5.7

Cao

100


Hình elip

(5-8 tứ diện TO4)





Hình 6.2. Cấu trúc không gian mao quản của ZSM-5


Hình 6.3. Cấu trúc tinh thể Zeolite

      1. Ứng dụng của zeolite trong lọc – hóa dầu


Bảng 6.4. Lượng xúc tác sử dụng trong lọc – hoá dầu

Quá trình tinh chế

Xúc tác

Lượng xúc tác sử dụng

1978 (T/n)

1985 (T/n)

Cracking xúc tác

Zeolite

280.000

350.000

Alkyl hoá

Zeolite

175.000

240.000

Hydrocracking

Zeolite

19.000

46.000

Каталог: dspace -> bitstream -> 123456789
123456789 -> XÁC ĐỊnh cơ CẤu cây trồng và thời vụ HỢp lý cho các vùng thưỜng xuyên bị ngập lụt tại huyện cát tiên tỉnh lâM ĐỒNG
123456789 -> THÔng 3 LÁ LÂM ĐỒNG
123456789 -> CHƯƠng I: giới thiệu môn học và HẠch toán thu nhập quốc dân kinh tế vĩ mô là gì?
123456789 -> Bài 1: XÁC ĐỊnh hàm lưỢng oxy hòa tan (DO)
123456789 -> NHẬp môn những nguyên lý CƠ BẢn của chủ nghĩa mác-lênin I. Khái lưỢc về chủ nghĩa mác-lênin
123456789 -> HỌc phầN: VẬt lý ĐẠi cưƠng dành cho sinh viên bậc cao đẲng khối ngành kỹ thuậT
123456789 -> Chương 1: ĐẠi cưƠng về hoá học hữu cơ Hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ
123456789 -> CHƯƠng 1 những khái niệm chung vài nét về lịch sử Thời kỳ thứ nhất

tải về 0.81 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   19




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương