Zeolity - krystaliczne glinokrzemiany poch naturaln lub syntetycznego o wysoko uporządkowanej strukturze, składają się z tetraedrów SiO4 i AlO4 poł wsp atom O, tworzą trójwymiarową sieć, przez którą przebiegają długie kanały. Orto.Meta.Para. SCR - Niskotemp 448-523 materiał aktyw Pt, śred 573-723 V2O5 (njacz w UE), wys 628-873 temp zeolity (ZSM-5). Reakcje trójfunk kataliz zapł iskr - CO + 0,5O2 -> CO2, CO + H2O -> CO2 + H2, CxHy + xH2O -> xCO2 + (x+0,5y)H2, H2 + 0,5O2 - > H2O, CxHy + (x+ 0,25y)O2 -> xCO2 + 0,5yH2O, CO+NO -> 0,5N2 +CO2, CyHy+ 2(x+0,25y)NO -> (x+0,25y)N2 + 0,5H2O + xCO2, H2+NO -> 0,5N2 + H2O. Stopień dyspersji - D=Ns/Nt il at jon mat akt na pow do w całym katal. gdy D=1 wsz at mat aktyw sa dostępne. Wpływa na selekt kataliz i moze na jego selekt. Gęstość komór z=1/(dk+Wk) dk= szer kanału, W grubosc kanalu. Sonda Lambda - precyz dozow miesz pal-pow sensor elektrochemiczny, umieszcz przed katalizat, zawiera stały elektrolit ZrO2 + elektrody Pt. Jedn elektr w strum gazu druga w pow. Napięcie na sensorze zależy od stężenia O2. E=Eo RT/nF lnPO2/PO2gaz spalin. Usuwanie tlenków azotu źr stacj V2O5/TiO2/WO3 lub MoO3/monilit mat akt/nośn/prom/monolit, promotor ma

rolę obniżyć szybk utleniania SO2, stosow do zmniejszenia akumulacja siarki. Powierzchnia właściwa - wyzn z izot ads arg z danyc dośw w zakr cis wzgl p/po 0,05 0,35 przy SBET[m^2/g]=am*N*w w- powierzch średn. Równanie Dubinina i Raduszkiewicza mówi o objętości mikroporów a=a0 exp [-B(RT)^2ln^2(p0/p)] log(a)=log(a0)-D[log(p0/p)]^2 a0-poj monowarstwy. wtedy i tylko wtedy gdy (p/p0)<0,01. SBET=am w NA, w pow siadania, dla sorpcji argonu 100. SL=am w NA Objętość mikroporów to wielkość adsorpcji p/p0=0,33 * obj ciekłego sorbatu [mm^3/g]Vpor=a0*V (argon 29,075 mm^3/mmol, N 34,67mm^3/mmol mnozymy 10^-2) Równanie BET pos lin x to p/p0, x=(p/ps) ciśnienie względne ps-ciś pary nasyc. << y=(p/p0)/(a(1-p/p0))>>= (C-1)/(amC) * p/p0 +1/(amC). am=1/(a+b) z rów, Metale u/od/wodornienie utlenianie hydrogenoliza - Fe, Ni, Pt, Pd, Cu, Ag Tlenki, siarczki metali u/od/wodornienie, utlenianie hydrogenoliza - NiO, Cr2O3, CuO, MoS2 Tlenki kwasowe, zasadowe Izomeryzacja Kraking odwodornienie Al2O3 zeolity Stopień konwersji stęż po zast katalizatora. xA=(cA1-cA2)/cA1 Szybkość przestrz reakcji VCR - [m^3/kg s] objętościowa szybkość przepływu podzielona przez masę katalizatora w czasie. VCR=V/(m t)

mikro mezo i makro pory sa to uproszczone modele porów, opisujące rzecz.teksturę porowatą. Mikro<2nm, mezo<50nm, makro >50nm,. 2. kataliza hetero i homogeniczn katalizie homo kat. i reagenty w jed faz. HETERO -ciecz-gaz-polimeryzacja alkenów z H3PO4 -ciało st-gaz-synt amoniak naFe, HOMO ciecz-ciecz hydrol estrów w ob kw nieorg, gaz-gaz-utlenianie SO2 w oNO2, c.st-c.st rorkł KClO3 w MnO2. 3. TAB zastos zeolitów w procesach produkcji MTG/metanol/zeolit ZSM-5/benzyna///kraking katalityczny/ropa/fojazyt/benzyna,olej grzew ///hydrokraking/ ropa+H2/fojazyt/benzyna ,olej napęd///4.Dob kat TAB Selektywnoś - DUŻA(oszcz. Sur. mniej lub brak odpadów, brak koszt rozdz) Czas zycia - mały -skomplikowany reaktor, regeneracja. Aktywność- Mała(większy reakt i koszty katalizy) - 5 filtry sadzy w pojazdach z zapłonem wewnętrznym regeneracja. Monolityzna pułapka czastek- jest blokiem ceram w któr rozmieszcz są równo kanały których połowa jest zamknieta na wejściu a połowa no wyjściu gazów spalinowych/-pianki ceramiczne-filtry swiecowe-wełna metalowa/REGENERACJA filtrów polega na spaleniu zatrzymanej sadzy. 6.POR.MTG i F-T. //MTG //metanol //-C2-C10,węgle (łańcuchowe) arom, w przeciw

do FT daje wprost wysokooktan benzyne, //kat.ZSM-5/// F-T//gaz syntezowy p=0,1-4MPa t200-240, 300-350//C1-C120,wegle (aromatyczne) łańcuchowe, benzyna, olej napedowy, α-olefiny, zw tlenowe //kat.tlenki metali Fe,Co,Ni, /SiO2 wazny dodat to promot P, Cu nCO +2nH2 -> (-CH2-)n +nH2O 7. graniczną wartość NH3 w produktach po usunięciu NOx jak osiągną 9-10 ppm,SCR (selek. red. katal.)NCR(niesele. r. k.) 8. stopien dyspersji D=Ns/NT stos.ilości atomów(jonów)materiały aktywnego na powierz.katalizatora do ilości at mat.akt w cał kataliz. D=1 wszystkie atomy dostępne D<tylko częś dostepna//D wpływa na aktywność i selektywnoś katalizatora. 9.Promotory -małe dodatki(1-2%) pierw lub zwią. chem. poprawiające pracę mater.aktywn. lub nośnika//zwiększają aktywnoś npreforming jest kataliz przez kat kwas, dod 1% Cl- zw kwasow. selektywn,stabiln T dodat SiO2 lub ZrO2 do yAl2O3. Hamują niebezpieczną aktywn, Promotor CeO2- zapobiega spiekaniu się Pt, reguluje zawartość tlenu na katalizatorze; mało tlenu: 2CeO2+COCe2O3+CO2 (CeO2 dostarcza tlenu); dużo tlenu: Ce2O3+1/2O22CeO2; dodatkowo wspomaga red NOx. 10.T 20 stopien konwersji zadanie który lepszy katalizator xA=(CA1-CA2)CA1 GHSV1=V0/Vkat(mkat) T1T2 .

1Pow. Właściwa: miara dostępnej powierzchni na jednostkę ciała stałego (suma wew pow porów i zew pow ziaren)[m^2/g] SBET=amNω dla am-poj monowarstwy, ω- pow siadania, N- l Avogadro. 2 Szybkość przestrzenna GHSV lub LHSV: V0/mkat [m^3/kgs] lub V0/Vkat [m^3/m^3s]; V0- objętościowa szybkość przepływu, mkat- masa kat, Vkat- obj kat 3Uwodeornienie alkanów i alkenów- kat bifunkcyjny: nC6H14—PtnC6H12 -Al2O3 iC6H12—PtiC6H14; Pt- r. u/odwodornienia; Al2O3- izomeryzacja alkanów (kwaśny) 4Dyfuzja zew-zależy od właściwości reakcyjnej i szybkości przepływu. Zachodzi gdy cząstki reagenta A zbliżają się do powierzchni kat. Chemisorpcja- zal od rodzaju i wł chem mat akt. Zachodzi gdy cząst A chemisorbuje na pow kat. Reakcje pow- zal od właściw mat akt, zachodzi gdy A przekształca się w B na pow kat. 5Składowe kat samochod: monolit-metalowy lub ceramiczny [60komórek/cm^2]; washcoat Al2O3- nośnik+promotor; mat akt- Pt lub Pt+Rh lub Pt+Rh+Pd. 6Promotory: CeO2 lub CeO2/ZrO2 7A/F -masa powietrza zuż przez silnik do masy paliwa zuż przez silnik. A/F>14,7- nadmiar pow, spalanie niecałkow. A/F<14/7 nadmiar paliwa

2Reakcje usuwania SCR stacjon: reakcje gł: 4NO+4NH3+O24N2+6H2O; 4NH3+2NO2+O2  3N2+6H2O; reakcje uboczne: 2NH3+2O2N2O+3H2O; 2NH3+3O22N2+6H2O; 4NH3+5O24NO+6H2O; 2SO2+O22SO3; SO3+H2OH2SO4; NH3+SO3+H2O NH4HSO4; 2NH3+SO3+H2O (NH4)2 SO4; F-T CO i H2(Fe) węglowodory(olej opałowy,benzyna,węglowodory łańcuchowe)-dobre paliwo,brak siarki,szkodiwych SOx i NOx MTG metanol Cu,zeolit,benzyna+alkany i zw aromatyczne Filtr( mat akt.Pt,nośnik AL2O3,promotor CeO2,zeolit,monolit ceramiczny) Reakcje dla 3funkcyjnego CxHy+(x+0,25y)O2=xCO2+0,5yH2O; CO+0,5O2=CO2 ;H2+0,5O2=H2O; CO+NO=0,5N2+CO2 CxHy+2(x+0,25y)NO=(X+0,25Y)N2+0,5yH2O+xCO2 ; N2 + NO=0,5N2+H2O; NO + 0,5O2=NO2; NO+2,5H2=NH3+H2O; 2NO + CO=N2O+CO2 SCR dla R.okresowy:idealne Mieszanie,standarowy typ dla reaktora hetero Nie gdy praca w reżimie grozi wybuchem,deaktywacja kaalizatora,Przepływowy-produkty otrzymywane cały czas,substraty cały czas

Budowa katalizatora: materiał aktywny- odp za reakcję chemiczną tzn decyduje o aktywności i selektywności katalizatora. Zmiana materiału akt może spowodować uzyskanie całkiem innych produktów reakcji (zmiana składu). Stopień dyspersji- (wpł na aktywność oraz selektywność) to iloraz ilości atomów (jonów) mat akt na powierzchni i ilości atomów (jonów) mat akt w całym katalizatorze D=Ns/Nt; gdy Ns=NtD=1 (wszystkie at mat akt są dostępne); Ns<NtD<1 (tylko część at/jonów mat akt jest dostępna). Na stopień dyspersji można wpłynąć przez dobór odp metody preparatyki. Stopień ten można zmierzyć przez: wielkość kryształu dk (mikroskopia elektronowa); ilość eksponowanych atomów Ns (np. chemisorpcja H2); dk=5V/Sma (kryształ cyrkonowo-miedziany); Sma=Ns*Sx, gdzie V-obj całkowita mat akt, Sma- powierzchnia mat akt, Sx-pow zajmowana przez 1 atom. Nośnik- utrudnia spiekanie, nośnikami są na ogół materiały o wysokiej pow właściwej; nośnik dostarcza dużej pow do obsadzenia materiału akt. Typowe nośniki: yAL2O3, SiO2, Cakt, zeolity, TiO2. Zwiększa wytrzymałość termiczna i mechaniczną; wprowadza dodatkowe centra reakcyjne.

Katalizator - subst zw szybkość, z którą reakcja chemiczna osiąga stan równowagi, przy czym ta substancja sama nie wchodzi na stałe w reakcję. Dany kat obniża Ea w różnym stopniu dla różnych reakcji. Kataliza homogeniczna- kat i reagenty w 1 fazie; np. utl. SO2SO3 w obecności NO2; rozkład KClO3 w obecności MnO2; hetero- stałe i ciecz: uwodornienie wszystkich alkoholi w ob. Al2O3, SiO2; stałe i gaz: utlenianie etenu do tlenku etylenu w ob. Ag2O. Reaktor monolitowy (zalety w stosunku do złoża- ziarna)- niski spadek ciśnienia przy wysokich szybkościach przepływu; mniejszy opór na przepływ niż na ziarna; niższe koszty sprężania w zastosowaniach stacjonarnych; większe oszczędności mocy w zastosowaniach mobilnych; duża wytrzymałość na ścieranie; dobre właściwości mechaniczne; możliwość odzysku metali szlachetnych; „washcoat”- (nośnik i mat akt), cienka warstwa mieszaniny tlenków nieorganicznych o wysokiej powierzchni właściwej. Zwiększa powierzchnię kat; działa jako nośnik dla mat akt; zmniejsza spiekanie mat akt; adsorbuje trucizny;

---