Подготовьте сообщение о роли катализаторов в современном производстве

Обновлено: 02.07.2024

Современное производство невозможно без внедрения новых химических технологий. Одно из направлений в этой области – применение катализаторов. С их помощью ускоряется протекание химических процессов, значительно улучшаются свойства низкосортных ингредиентов и реактивов.

В современном производстве можно выдели такие основные направления, где широко применяются процессы катализации.

1. Вино - водочная промышленность, получение спирта. Здесь нашли применение катализаторы, вызывающие процесс брожения. Это, пожалуй, самый первый процесс применения катализатора, который освоил человек для производства продукта.

2. Пищевая промышленность. Здесь яркий пример производство маргарина каталитическим гидрированием растительных масел.

3. Химическая промышленность – производство органических материалов. Так, например, при производстве пластмасс применяют катализаторы, которые ускоряют процесс затвердевания пластмассы.

4. Процессы переработки нефти. Здесь катализаторы незаменимы при очистке нефтепродуктов, для доведения их до нужных качественных характеристик.

5. Участие катализаторов в охране окружающей среды. Это процесс очистки выхлопных газов с помощью катализаторов.

Ответ

Роль катализаторов в современном производстве

Современное производство невозможно без внедрения новых химических технологий.

Одно из направлений в этой области – применение катализаторов. С их помощью ускоряется протекание химических процессов, значительно улучшаются свойства низкосортных ингредиентов и реактивов.

Катализаторы играют важнейшую роль в химическом производстве. Это и производство синтетических каучуков, аммиака, серной кислоты, применяются также в нефтеперерабатывающей промышленности для повышения октанового числа бензина. Все реакции, используемые в промышленности протекают за счет применения катализаторов.

1. Вино — водочная промышленность, получение спирта. Здесь нашли применение катализаторы, вызывающие процесс брожения. Это, пожалуй, самый первый процесс применения катализатора, который освоил человек для производства продукта.

Научные доклады

Что такое катализатор?

Катализаторы представляют собой вещества, способные ускорять химические реакции некоторых продуктов и не входят в их состав. Существуют также и биологические катализаторы – ферменты, ускоряющие химические реакции в живых организмах.

Например, пероксид водорода, попав на ранку или царапину, начинает сильно шипеть и пузыриться. Это и есть действие катализатора. В момент выделения, кислород оказывает дезинфицирующие свойства — из ранки вместе с пеной удаляются загрязнения. Шипение происходит потому, что в крови содержатся вещества, ускоряющие разложение пероксида водорода.

Какая роль катализаторов?

В жизни человека катализаторы очень играют важную роль. Ферменты применяют с давних времен в сыроварении, хлебопечении, кожевничестве, пивоварении, виноделии.

Без катализаторов невозможно превратить в маргарин растительное масло, изготовить кулинарный жир, другие пищевые продукты. С их помощью очищают газообразные отходы промышленных предприятий и удаляют разнообразные токсичные соединения, выхлопные газы.

В ХХ веке ученые научились при помощи каталитических методов получать органические материалы, нитрилы, эфиры, олефины, кислоты для производства пластмасс, пропан, стирол, бутан, бутен.

Промышленные кислотные катализаторы незаменимы при нефтепереработке, для получения ароматических углеводородов и парафинов. Новейшей технологией по их применению является технология получения высокооктановых видов бензина, а также этилированного топлива.

Бурный рост промышленности, который мы сейчас наблюдаем, не был бы возможен без развития и появления новых химических технологических процессов. В большей мере прогрессу способствует широкое использование катализаторов, именно они помогают превратить сырье низкого сорта в продукты высокого сорта. Катализатор можно сравнить с философским камнем, который, считалось, превращает некоторые металлы в золото. Но вот только катализаторы превращают сырье в различные лекарственные препараты, в пластмассу, в химреактивы, в топливо, в полезные и нужные удобрения и прочие полезности.

Очередной волной, когда стали использовать промышленные катализаторы, стала нефтепереработка.

Вскоре, в этой области промышленности без катализаторов уже не обходились, так как эти устройства применяются на всех стадиях процесса, таких как:

Крекинг
Риформинг
Гидросульфирование
Гидрокрекинг
Изомеризация
Полимеризация
Алкилирование

В последние годы широкое применение получили катализаторы в сфере охраны окружающей среды. Самое известное устройство, которое помогает нам сохранить экологию - катализатор выхлопных газов в автомобилях.

Области применения нейтрализаторов постоянно расширяются, реакция катализа дает возможность улучшить разработанные ранее технологии. Например, каталитический крекинг был усовершенствован благодаря применению цеолитов.

Гидрирование

В основном, каталитические реакции связаны с тем, что активируется атом водорода с какой-нибудь другой молекулой, что и приводит к химическим взаимодействиям. Данный процесс называют гидрированием, и именно он является основой для многих этапов в нефтепереработке, а также при получении из угля жидкого топлива. Во время войны, в Германии широко применялся процесс гидрирования для производства бензина для самолетов и топлива для авто из угля, ведь в Германии нет нефти.

Гидрирование растительных пищевых масел

Еще одно полезное применение катализаторов в пищевой промышленности - гидрирование растительного масла в маргарин, кулинарный жир, прочие пищевые продукты. В этом случае на катализатор или подложку наносят мелкодисперсный порошок никеля.

Дегидрирование

Данную химическую реакцию катализа применяют реже, чем гидрирование, но, тем не менее, она также важна, она помогает получить стирол, пропан, бутан, бутен.

Кислотный катализ

Активность большинства катализаторов определяется и зависит от их кислотных свойств. Именно кислотные промышленные катализаторы в большинстве случаев применяют при нефтепереработке, для получения парафинов, углеводородов ароматических. Самое новое в применении катализаторов промышленных - получение этилированного топлива, а также высокооктановых видов бензина.

Необходимо сказать, что до сих пор нет единой каталогизации промышленных катализаторах.

Всё идет опытным путем. Классифицируют катализаторы на основе такие параметров:

Тип реакции катализа
Природа вещества, который является активным
Группа каталитического процесса

Наиболее комплексный вариант - именно третий, так как именно он наиболее ориентирован на современную промышленность - нефтехимическую, химическую, нефтеперерабатывающую.

Читайте также: