I catalizzatori sono sostanze tra cui solidi, liquidi e gas che aumentano il tasso di reazioni chimiche e sono vitali per l’industria chimica. Consentono la produzione efficiente di molti prodotti chimici e sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni industriali, tra cui prodotti chimici fini, operazioni di raffineria, oli alimentari, prodotti farmaceutici e polimeri. Le applicazioni specifiche comprendono la riduzione delle emissioni ambientali e la produzione di combustibili a basso tenore di zolfo. L’Europa è leader nella tecnologia dei catalizzatori.
Fattori importanti nella progettazione del catalizzatore includono selettività e resa, avvelenamento, corrosività, capacità di essere riciclato e disponibilità di materiali. L’ottimizzazione degli effetti catalitici richiede una conoscenza approfondita di una vasta gamma di fenomeni chimici ed è una scienza altamente specializzata.
Esistono due tipi fondamentali di catalizzatori:
Omogenei
I reagenti e il catalizzatore sono nella stessa fase, generalmente in soluzione. Il catalizzatore viene solitamente recuperato dal flusso di prodotto finale mediante un processo come la distillazione. Viene riutilizzato fino a quando l’attività catalitica non è più sufficientemente elevata. Spesso il materiale catalizzatore grezzo viene fornito come polvere e il catalizzatore deve essere sciolto in un solvente appropriato prima che il catalizzatore possa essere utilizzato.
Eterogeneo
I reagenti (normalmente liquidi o gassosi) e il catalizzatore (normalmente solido) sono in fasi diverse. I pellet possono essere sferici, cilindrici o a forma casuale. Molti catalizzatori utilizzati in processi eterogenei sono estremamente complessi. Normalmente sono costituiti da una serie di componenti principali su un materiale di supporto inerte come ossido di alluminio o silice. Quando questi catalizzatori solidi vengono manipolati, possono generare polvere nell’aria e quindi possono presentare un rischio quando vengono inalati.
Come vengono realizzati i catalizzatori?
La fabbricazione di catalizzatori è un processo complesso normalmente effettuato in impianti specializzati. I catalizzatori eterogenei solidi con metalli sono tipicamente fabbricati mediante impregnazione o precipitazione sul supporto in frase liquida seguita da trattamento termico
