Каталізаційні та електрохемічні процеси

Каталізними називають такі технологічні процеси, в ході яких головним рушієм є каталізатор.

1.1. Поняття про каталіз та його види

Каталізом (від грецьк. - руйнування) називають зміну швидкості хімічних реакцій у присутності каталізаторів.

Каталізаторами називають речовини, які змінюють швидкість хемічних реакцій, а самі (хемічно та кількісно) залишаються незмінними.

У наш час каталізні процеси становлять основу багатьох технологій. При використанні каталізаторів швидкість хемічних реакцій збільшується в тисячі й навіть мільйони разів. Каталізні процеси лежать в основі виробництва бензину, амоніаку, сірчаної й азотної кислот, спиртів, альдегідів тощо. Каталіз широко використовують у процесі виробництва лікарських речовин, мийних засобів.

Каталіз лежить в основі перспективних способів виробництва рідинного палива з вугілля, сланців, торфу.

Усе ширше використовують каталіз для охорони довкілля від забруднення стічними водами, шкідливими промисловими газами.

У більшості каталізні процеси є безперервними, замкненими, безвідходними, енергоощадними, дуже продуктивними. Каталізні процеси за техніко-економічними показниками не мають собі рівних.

Каталіз - явище своєрідне: для отримання кожного окремого виду продукції використовують свій каталізатор.

Роль каталізаторів виконують тверді, рідинні та газові речовини.

Тверді каталізатори - це метали (мідь, срібло, платина, хром та ін.) й оксиди (V2O5, Si02, Al203 , алюмосілікати тощо).

Рідинні каталізатори - це кислоти та луги, наприклад сірчана кислота (H2S04), фосфорна кислота (Н3РО4).

Газові каталізатори використовують дуже рідко.

Залежно від агрегатного стану каталізатора та реагуючих речовин (сировини) каталізні процеси поділяють на гомогенні та гетерогенні. Між ними не можна провести чіткої межі.

1. Гомогенний каталіз. Гомогенним каталізом називають такий каталіз, у ході якого складові сировини та каталізатор перебувають в одному агрегатному стані, найчастіше це газ або рідина.

Наприклад, виробництво етилового спирту з етилену гідратацією (від грецьк. - вода).

Гідратацією називають приєднання води до різних речовин.

Роль каталізатора виконує сірчана кислота (H2S04).

Гомогенний каталіз відбувається з великою швидкістю. Проте він має такі недоліки:

складно відділити каталізатор від готової продукції;

забруднення отриманої продукції каталізатором,

втрати каталізатора.

2. Гетерогенний каталіз. Гетерогенним каталізом називають такий каталіз, в ході якого складові сировини та каталізатор перебувають у різних агрегатних станах.