کاتالیزور: تفاوت میان نسخه‌ها
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
Reza samoudi (بحث | مشارکتها) |
خنثی‌سازی ویرایش 16071142 توسط Reza samoudi (بحث)، ابرابزار |
||
خط ۱:
{{گسترش}}
'''کاتالیزور، کاتالیست '''یا''' کاتالیزگر''' {{انگلیسی| Catalyst}} [[ماده (فیزیک)|ماده‌ای]] است که اگر به [[مخلوط]] [[واکنش شیمیایی|واکنشی]] افزوده شود، سرعت رسیدن ماده به [[حالت تعادل]] در سیستم را، بدون آنکه خود دستخوش تغییر شیمیایی پایدار شود، تغییر می‌دهد و معمولاً
* گرچه کاتالیزور بر سرعت واکنش اثر می‌گذارد، اما نمی‌تواند موقعیت تعادل را در یک واکنش برگشت‌پذیر تغییر دهد.
* به طور نظری، کاتالیزور را می‌توان بدون آنکه دستخوش تغییر شیمیایی شود در پایان واکنش بدست آورد، هرچند ممکن است از لحاظ فیزیکی تغییر کرده‌باشد.
==تعریف کاتالیزور و کاربرد==▼
کاتالیزورها مواد شیمیایی هستند که در فرایند های شیمیایی باعث افزایش سرعت واکنش می شوند. شناخت عمیق از فاکتور های تبدیل شیمیایی در هر واکنش تبدیلی و ایجاد شرایط بهینه باعث افزایش بازدهی و عملکرد واحد و به طبع آن باعث صرفه جویی اقتصادی می شود. کاتالیست در هر واکنش شیمیایی که سرعت و شرایط بهینه مورد نظر باشد کاربرد دارند.▼
▲== تعریف کاتالیزور و کاربرد ==
▲کاتالیزورها مواد شیمیایی هستند که در
1- نفت و گاز: عمده ترین مصرف کاتالیزور ها در صنعت نفت در دو فرآیند کراکینگ (شکستن مولکول های درشت به کوچک) و رفرمینگ (دوباره بازآرایی و ترکیب مولکول هایی برای تولید) می باشد. در صنعت نفت بیشتر از کاتالیزور های زیگلرناتا، کاتالیزور های فلزی و ارگانومتالیک استفاده می شود.▼
2- واحد های پتروشیمی: فرآیند های کاتالیزوری در این مورد نسبت به فرآیند های صنعت نفت، حجم خیلی کمتری را اشغال می کنند ولی محصولات فوق العاده مهم و بسیار متنوعی تولید می کنند مانند تولید پلی اتیلن و اتیلن، تولید پروپین، هیدروژن زدایی از پارافین های خطی، تولید سیکلو هگزان▼
== کاربرد کاتالیست‌ها ==
3- مبدل های کاتالیزوری اتومبیل: در این بخش به صورت مستقیم و غیر مستقیم استفاده می شوند. در اگزوز اتومبیل ها بستری از فلزات جامد مثل Pt روی پایه آلومینات قرار گرفته و هیدروکربن های مضر مثل CO و غیره را جذب می کند.▼
▲
==مکانیسم واکنش های کاتالیزوری==▼
▲
کاتالیزور تنها واکنش هایی که از نظر ترمودینامیکی انجام می شوند را سرعت می بخشد.▼
▲
کاتالیزور در مرحله اول واکنش مصرف و در مرحله بعد تولید می شود و فقط راه تازه برای پیشرفت واکنش می گشاید.▼
==ویژگی های یک کاتالیزور خوب==▼
1- فعالیت بالایی داشته باشد▼
▲کاتالیزور تنها
- مساحت سطح بالایی داشته باشد.▼
▲کاتالیزور در مرحله اول واکنش مصرف و در مرحله بعد تولید
- گرمای جذب سطحی آن متوسط باشد.▼
2- مقاومت مکانیکی بالایی داشته باشد▼
- پودر نشود▼
- ساییده نشود▼
- تغییر آرایش ندهد▼
3- عملکرد مناسب در دماهای عملیاتی داشته باشد▼
4- خاصیت گزینش پذیری ▼
محصولات جانبی کم باشد
==
در
2N2O(g) ⟶ 2N2 (g) + O2 (g)
== کاتالیزورهای مرغوب و نامرغوب ==
==غیرفعال شدن کاتالیزور==▼
کاتالیزورها به دو نوع مرغوب و نامرغوب تقسیم می‌شوند. کاتالیزور مرغوب کاتالیزوری است که فقط اجازه تشکیل یک نوع محصول را بدهد و اگر در حضور کاتالیزور محصولات متفاوتی امکان تشکیل داشته باشند آن کاتالیزور، نامرغوب تلقی می‌شود. فعالیت کاتالیزورها عمدتاً بسیار اختصاصی است. در پاره‌ای موارد کاتالیزور معین موجب سنتز محصولات کاملاً متفاوت دیگری از همان مواد می‌شود. البته در این موارد امکان وقوع هر دو واکنش از لحاظ ترمودینامیکی میسر است مثلاً کربن مونوکسید و هیدروژن برهم اثر می‌کنند و بسته به شرایط واکنش و نوع کاتالیزور مصرف شده محصولات بسیار متنوعی ایجاد می‌کنند. اگر کبالت یا نیکل به عنوان کاتالیزور به کار برده شود، مخلوطی از هیدروکربن‌ها را به وجود می‌آورد. در اینجا نیکل به عنوان یک کاتالیزور نامرغوب عمل می‌کند.
کاتالیزور ها دارای عمر مفید و معین هستند و با گذشت زمان از فعالیت و تاثیر آن در واکنش کاسته می شود یعنی نقاط فعالی روی کاتالیزور وجود دارد که این نقاط به مرور زمان مسموم می شوند.▼
CO(g) + 3H2 (g) ⟶ CH4 (g) + H2O
مسمومیت می تواند:▼
و اگر مخلوطی از روی و اکسید کرم به عنوان کاتالیزور مصرف شود از واکنش متانول تولید می‌شود.
- ایجاد لایه ضخیم از ماده واکنش دهنده بر روی کاتالیزور دهد.▼
CO(g) +2H2 (g) ⟶ CH3OH(g)
- باعث تغییر آرایش بلوری کاتالیزور شود.▼
برای این واکنش نیکل یک کاتالیزور مرغوب است. کاتالیزور مرغوب کاتالیزوری است که انتخابی عمل کند.
- باعث جذب ناخالصی ها در نقاط فعال شود.▼
==فرایند تصفیه با هیدروژن==▼
▲== غیرفعال شدن کاتالیزور ==
فرایند تصفیه در پالایش نفت دارای اهمیت زیادی است. به علت گرانی هیدروژن این روش تا مدت ها توسعه چندانی نیافته بود. ولی از زمانی که توانستند هیدروژن ارزان قیمت از واحد رفرمینگ بدست بیاورند در پالایشگاه ها گسترش یافت.▼
▲
▲== فرایند تصفیه با هیدروژن ==
▲فرایند تصفیه در پالایش نفت دارای اهمیت زیادی است. به علت گرانی هیدروژن این روش تا
هدف عملیات تصفیه با هیدروژن خذف یا کاهش ترکیبات گوگردی، نیتروژن دار و اکسیژن دار فلزات و ترکیبات سیر نشده است.
کاتالیزورهایی که در عملیات تصفیه با هیدروژن به کار
== جستارهای وابسته ==
| |||