Существует шесть различных вариантов решения этой проблемы.
1. Выделение наиболее ценных компонентов каталитической системы (чаще всего благородных металлов) следующими приемами.
А). В газовую фазу в виде легколетучих соединений, например, карбонилов;
Б). В другую жидкую фазу (экстракция катализатора);
В). В твердую фазу (кристаллизация, восстановление).
Вариант А достаточно экзотичен и может быть реализован если продукты процесса нелетучие, а катализатор (благородный металл) находится или может быть трансформирован в легколетучие соединения.
Вариант Б возможен, если удастся подобрать экстрагент, растворитель, удовлетворяющий следующим требованиям:
- высокая селективность в отношении растворимости компонентов каталитической системы, т.е. хорошая растворимость катализатора и нерастворимость продуктов;
- нетоксичность;
- нелетучесть;
- доступность и дешевизна;
- отсутствие влияния экстрагента на характеристики каталитического процесса.
Применение варианта В может быть оправдано, если катализатор можно количественно перевести в твердую фазу за счет образования нерастворимого в контактном растворе комплекса или разложения (восстановления) растворимых комплексов до фазы компактного металла. Например, в процессе карбалкоксилирования ацетилена в эфиры насыщенных и ненасыщенных моно- и дикарбоновых кислот, катализируемом системой PdI2-LiI-HCl в н-бутаноле палладий на 98% удается выделить за счет обработки раствора сухим аммиаком. Образующиеся аммиачные комплексы палладия практически нерастворимы в контактном растворе и могут быть отфильтрованы挹
Li2PdI4 + 2NH3 → Pd(NH3)2I2↓ + 2 LiI
Выделенные комплексы палладия возвращают в исходный каталитический раствор, где они под действием хлористого водорода превращаются в активные в процессе тетрагалогенидные анионы.
Pd(NH3)2I2 + 4HCl → H2PdI2Сl2 + 2NH4Cl
2. Выделение продуктов гомогеннокаталитической реакции следующими приемами.
Г). Отгонка продуктов в газовую фазу (продукты легкокипящие, а каталитическая система термостабильна, не содержит легколетучих компонентов и не катализирует нежелательных превращений прдуктов и растворителя в ходе отгонки);
Д). Экстракция продуктов;
Е). Кристаллизация продуктов.
Варианты группы 2 из общих соображений предпочтительнее вариантов группы 1 потому, что при выделении продуктов каталитическая система не разрушается, и проще организовать непрерывный процесс. Вариант Г наиболее простой и экономичный, если выполняются вышеуказанные условия.
Вариант Д связан с подбором селективного по отношению к продуктам экстрагента, удовлетворяющего требованиям, указанным для варианта Б. Сравнительно просто организовать экстракцию органического продукта, образующегося в водной каталитической системе.
Вариант Е удобно использовать для отделения продуктов, имеющих ограниченную растворимость в контактном растворе и сильную зависимость растворимости от температуры. Например, в процессе получения янтарного ангидрида из ацетилена и оксида углерода, катализируемого бромидом палладия в ацетонитриле, продукт ограниченно растворим в контактном растворе. Это позволяет выделять янтарный ангидрид за счет охлаждения контактного раствора с последующей фильтрацией без разрушения каталитической системы.
Физико-химические свойства нефти, газа, воды и их смесей
...
Диэлектрические композиты на основе модифицированного субмикронного титаната бария и цианового эфира ПВС
Полимерно-неорганические композиты находят широкое
применение в различных областях техники благодаря сочетанию свойств полимера и
функционального наполнителя, что позволяет получать материал ...
Фтор
ФТОР (лат. Fluorum), F - химический элемент
VII группы периодической системы Менделеева, относится к галогенам, атомный номер 9, атомная масса 18,998403; при нормальных условиях (0 °С; 0,1 ...