Микроволокнистый катализатор с лемнискатными структурными элементами

Представлен новый тип катализатора на основе микроволокнистых носителей, в котором микроволокна носителя скручены в нити, имеющие форму петель (лемнискат), которые в свою очередь образуют структурированный гибкий, устойчивый и хорошо проницаемый для реакционного потока геометрически регулярный объемный слой, не требующий применения дополнительных структурирующих элементов. Как показали эксперименты по глубокому окислению толуола, предложенный платиновый лемнискатный стекловолокнистый катализатор (ЛСВК) существенно (в 8–10 раз и более) превосходит известные геометрические типы катализаторов, в том числе микроволокнистых, как по удельной наблюдаемой активности на единицу массы активного компонента, так и по соотношению наблюдаемой активности и удельного гидравлическоого сопротивления. Причиной их превосходства является уникально высокая эффективность массообмена во внешнедиффузионной области протекания реакций. К перспективным областям применения предложенных систем относятся быстрые каталитические реакции в газовой фазе, жидкофазные каталитические реакции, а также сложные реакционные процессы, в которых селективность и выход целевых продуктов чувствительны к диффузионным торможениям.

1. Боресков Г.К. Гетерогенный катализ. Наука: Новосибирск, 1986

2. Cybulski A., Moulijn J.A. Catal. Rev. Sci. Eng. 36 (1994) 179–270.

3. Roy S., Bauer T., Al-Dahhan M., Lehner P., Turek T. AIChE J. 50 (2004) 2918–2938.

4. Pestryakov A.N., Fyodorov A.A., Shurov V.A. React. Kinet. Catal. Lett. 53 (1994) 347-352.

5. Richardson J.T., Remue D., Hung J.-K. App. Catal. A: Gen. 250 (2003) 319-329.

6. Giani L., Groppi G., Tronconi E. Ind. and Eng. Chem. Res. 44 (2005) 4993-5002.

7. Twigg M.V., Richardson J.T. Ind. and Eng. Chem. Res. 46 (2007) 4166-4177.

8. Incera Garrido G., Patcas F.C., Lang S., Kraushaar-Czarnetzki B. Chem. Eng. Sci. 63 (2008) 5202-5217.

9. Jiang Z., Chung K.-S., Kim G.-R., Chung J.-S. Chem. Eng. Sci. 58 (2003) 1103-1111.

10. Sun H., Shu Y., Quan X., Chen S., Pang B., Liu Z. Chem. Eng. J., 165 (2010) 769-775.

11. Banús E.D., Sanz O., Milt V.G., Miró E.E., Montes M. Chem. Eng. J., 246 (2014) 353-365.

12. Porsin A.V., Kulikov A.V., Dalyuk I.K., Rogozhnikov V.N., Kochergin V.I. Chem. Eng. J. 282 (2015) 233–240.

13. Balzhinimaev B.S., Paukshtis E.A., Vanag S.V., Suknev A.P., Zagoruiko A.N. Catalysis Today. 2010. V. 151. P. 195–199.

14. Лопатин С.А., Цырульников П.Г., Котолевич Ю.С., Микенин П.Е., Писарев Д.А., Загоруйко А.Н. Катализ в пром-сти. 2015. № 3. С. 6–72

15. Микенин П.Е., Цырульников П.Г., Котолевич Ю.С., Загоруйко А.Н. Катализ в пром-сти. 2015. № 1. С. 65–70

16. Pei T., Liu L., Xu L., Li Yu, He D. Catal. Commun., 74 (2016) 19-23.

17. Desyatikh I.V., Vedyagin A.A., Kotolevich Y.S., Tsyrulnikov P.G. Combust., Explos. and Shock Waves, 47 (2011), pp. 677-682.

18. Kotolevich Y.S., Khramov E.V., Mironenko O.O., Zubavichus Ya.V., Murzin V.Yu., Frey D.I., Metelev S.E., Shitova N.B., Tsyrulnikov P.G. Int. J. of Self-Propagating High-Temperature Synthesis, 23 (2014), pp. 9-17.

19. Lopatin S., Mikenin P., Pisarev D., Baranov D., Zazhigalov S., Zagoruiko A. Chem. Eng. J. 2015. V. 282. P. 58–65.

20. Lopatin S.A., Zagoruiko A.N. Pressure drop of structured cartridges with fiber‐glass catalysts. Chem. Eng. J. 2014. V. 238. P. 31–36.