واکنش های کاتالیزوری

عنوان : واکنش های کاتالیزوری کلمات کلیدی:مکانیسم، واکنشهای کاتالیزوری، کاتالیست، Catalyst، Reaction

مکانیسم واکنشهای کاتالیزوری جامد
فرضیات اساسی که برای بیان مکانیسم واکنشهای کاتالیستی جامد بیان می شود
عبارتند از :
1- نفوذ ترکیب شونده ها از توده سیال به سطح کاتالیست و داخل حفره ها
2- جذب ترکیب شونده ها بر روی سطوح فعال
3- واکنش ترکیب شونده ها با هم روی سطح برای تشکیل محصولات
4- دفع محصولات از سطح کاتالیست
5- نفوذ محصولات از نزدیک سطح به توده سیال

فاکتورهای مؤثر بر واکنشهای کاتالیستی
هر یک از پنج فرض ذکر شده در قبل تأثیرپذیر از یکی یا بیشتر از عوامل ذیل هستند:
1- فاکتورهای دینامیک سیال (مثل سرعت جرمی)
2- خواص کاتالیست، نظیر اندازه ذرات، تخلخل، اندازه حفره ها و مشخصات سطح
3- مشخصات نفوذی ترکیب شونده ها و محصولات
4- انرژی اکتیواسیون لازم به منظور جذب یا دفع (ترکیب شونده ها و محصولات)
5- انرژی اکتیواسیون واکنش انجام شده روی سطح
6- فاکتورهای حرارتی، نظیر دما و خواص ترموفیزیکی
مثالهایی از واکنشهای کاتالیزوری متداول در صنعت در جدول زیر نشان داده شده است.

Catalyst	Reaction
Metals (e.g., Ni, Pd, Pt, as powders Or on supports) or metal oxides (e.g., Cu, Ni, Pt)	C= C bond hydrogenation, e.g.,  olefin + H2  →  parafin
Metals (e.g., Cu, Ni, Pt)	C= O bond hydrogenation, e.g.,  acetone+H2 → isopropanol
Metal (e.g., Pd, Pt)	Complete oxidation of  Hydrocarbons, Oxidation of CO
Fe (supported and promoted with Alkali metals)	3 H2 + N2  →  2 NH3
Ni	CO + 3 H2   →   CH4 + H2O
Fe or Co (supported and promoted With alkali metals)	CO+H2  →  parafins + olefins +H2O + CO2 (+ other oxygen-containing compounds)
Cu (supported on ZnO, with other Components e.g., Ai2O3)	CO + 2H2 → CH3OH
Re + Pt (supported on a-Al2O3 or b-Al2O3 promoted with chloride)	Paraffin dehydrogenation,isomerization and dehydrocyclization
Solid acids (e.g., SiO2, Al2O3, zeolites)	Parafin cracking and isomerization
b-Al2O3	Alcohol →  olefin + H2O
Metal-oxide supported complexes of Cr, Ti or Zr	Olefin polymerization, e.g.,  ethylene →  polyethylene
Pd supported on acidic zeolite	Paraffin hydrocracking
Metal-oxide supported complexes of W or Re	Olefin metathesis, e.g., propylene →  ethylene + butane
Ag (on inert supported, promoted by Alkali metals)	Ethylene + 1/2O2 →  ethylene Oxide (with CO2 + H2O)
V2O5 or Pt	2SO2 + O2  →  2 SO3
( V2O5 (on metal oxide support	Naphtalene + 9/2 O2  →  Phthalic anhydride + 2CO2 + 2H2O
Bismuth molybdate	Propylene + 1/2 O2 → acrolein
Mixed oxides of Fe and Mo	CH3OH + O2 → formaldehyde (with CO2 + H2O)
Fe3O4 or metal sulfides	H2O + CO → H2 + CO