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活性炭在化学工业上的应用--活性炭本身的催化作用

活性炭在化学工业上的应用--活性炭本身的催化作用

 

活性炭是吸附剂、催化剂及催化载体。它的每一种功能在工业上都有着广泛的应用。在吸附方面,它对各种蒸气物质都能吸附,它对溶液中的各种物质也都能吸附,当然,活性炭*擅长的是吸附有机物,对无机物就差得多了。所以有人把活性炭称为全能吸附剂,虽然这种说法有些夸张的成分,但却是事实。活性炭的催化性能使它在工业上获得很广泛的用途。活性炭作为催化剂载体,在工业上应用更是不胜枚举。关于活性炭作为吸附剂已有很多的应用,这里就不再作更多的叙述了。这里着重研究活性炭用于催化剂和催化剂载体。

活性炭本身的催化作用

在活性炭表面上能发生大量的催化反应,目前在化学工业中的应用,仅是其中的一小部分,因此,大有潜力可挖。在使用氯和一氧化碳反应生产光气时,活性炭用作催化剂。含有少量的氯气和过量的一氧化碳的这两种气体的混合物通过装有活性炭的两个反应器,其中一个反应器由钢制成,内衬石墨;而*个反应器由铅制成且浸在水浴中。在个反应器内,利用反应热来保持温度,使转化率*达到80%。该反应要在保持适当温度的*个反应器内*完成。我国大连刺儿沟染料七厂就是用这种方法生产光气,作为染料的中间体。同样,活性炭也可以以类似的方法,来催化氯和二氧化硫的合成,以生成硫酰氯。根据二氧化硫的催化氧化的研究得出,在室温下这种反应是通过活性炭表面氧配合物的化学吸着发生的,结果形成一种氧化产物。这种产物用水从表面上冲洗下来即形成硫酸。硫酸形成速率取决于二氧化硫和氧的分压。能不能用该方法制造硫酸。

1050℃下二氧化硫和水蒸气在活性炭上的反应,生成元素硫,与低温反应完全不同。在处理电解槽的氯化钠溶液时,次氯酸和次氯化物的分解以及在不希望加其他试剂的情况下,去掉溶液中过氧化氢时,过氧化氢的分解,都是使用活性炭催化分解反应中的重要的分解反应。

在有机化合物方面,活性炭对过氧化苯酰的分解和对苯乙烯的聚合的影响具有十分重大的工业意义。

在合成除草净(三聚氯氰)中,活性炭催化聚合是任何催化剂替代不了的。我国一些生产除草净的农药厂就是用椰壳作催化剂的。

活性炭能加快不饱和烃的聚合反应,现已被广泛的用于脱除汽油等中的二稀烃。当汽油通过活性炭时,在活性炭孔中沉积二稀烃的聚合物。这些聚合物比炭质更易反应,所以在480-759℃下通水蒸气或在455-700℃通空气能很好的把它们氧化脱除。

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