Preparación de Catalizadores solidos

Métodos convencionales de preparación

Proceso de mezclado Proceso de impregnación Proceso de precipitación

En este proceso el material catalítico se mezcla directamente con el material soporte.

Etapas

1 etapa de impregnación donde se permite el contacto del soporte con la solución impregnante

2 etapa de secado del soporte para remover el líquido que permanece en el interior de los poros

3 etapa de activación del catalizador

Impregnación seca: la solución se absorbe dentro de los poros del soporte

Impregnación húmeda: el volumen del poro del soporte se satura con solvente

La distribución de componente activo dentro del soporte puede controlarse, y se hace para optimizar la trasferencia de masa y energía

Cascara de huevo

Uniforme

Clara de huevo

Ventajas catalizadores impregnados no uniforme

- Mayor actividad- Mejor selectividad- Mayor resistencia a la

desactivación- Mejor resistencia térmica

Para precipitan el material catalítico se mezclan dos o más soluciones y solidos suspendidos. Utilizando este método se genera un pellet con alta actividad y uniformidad

Calcinación

Se afectan las propiedades físicas y químicas del catalizador, cambiando el tamaño del poro y la distribución

Ventajas

1 remover materiales no deseados en el catalizador terminado

2 oxidar metales en óxidos deseados

3 amalgamar y cristalizar mezclas de solidos

4 promover la reacción del material catalítico con el soporte

Clasificación del método de impregnación

Impregnación multicomponente Impregnación simultanea

Además del precursor catalítico, otro u otros competidores son usados en la solución de impregnación.

Impregnación secuencial

La impregnación es llevada por pasos, el soporte es impregnado inicialmente con el precursor catalítico y después con él con el competidor

Presencia de interacción entre el soporte y el precursor catalítico

Impregnación con interacción Impregnación sin interacción

El precursor catalítico reacciona con el soporte y se dispersa sobre la superficie de este formando enlaces más o menos fuertes.

El precursor catalítico no reacciona con el soporte sino que pertenece disuelto en la solución contenida en los poros durante la etapa de impregnación

Impregnación seco

El soporte se encuentra seco y los poros llenos de aire, y la impregnación penetra dentro de los poros del soporte principalmente por acción capilar

Impregnación húmeda

Etapas

Etapa de impregnación Etapa de secado Etapa de activación

1 Difusión del soluto de la solución de impregnación la boca de los poros de la superficie externa del soporte a través de la interface solución- soporte 2 una vez es el soluto esta sobre la superficie del soporte, se difunde a través de los poros del soporte que están previamente humedecidos 3 adsorción del precursor catalítico sobre los sitios activos del soporte

El secado del catalizador impregnado es llevado a cabo usualmente en un intervalo entre la temperatura ambiente y 250 C. En impregnación con interacción fuerte, el secado no afecta substancialmente la distribución de de la fase activa y solamente se convierte se convierte en una operación que retira el solvente retenido

En esta etapa el precursor catalítico es convertido a su forma activa y normalmente se realiza a temperaturas superiores a los 200 C. Para sistemas donde la reducción del catalizador es necesaria , esta se lleva a cabo en atmosferas reductoras , por ejemplo atmosferas reductoras