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催化燃燒設(shè)備催化劑失活的原因

來源:未知 發(fā)布日期:2021-05-19 16:34關(guān)注次數(shù):
催化燃燒設(shè)備催化劑失活的原因
 
催化燃燒設(shè)備催化劑失活是指設(shè)備使用過程中由于各種因素導(dǎo)致催化劑失活。催化劑失活原因主要分為中毒、燒結(jié)和熱失活、結(jié)焦和堵塞。
 
一、中毒引起的失活
 
1.暫時(shí)中毒(可逆中毒)。當(dāng)毒物吸附或結(jié)合在活性中心時(shí),產(chǎn)生的結(jié)合強(qiáng)度相對(duì)較弱,因此可以采取適當(dāng)?shù)拇胧┤コ疚?,恢?fù)催化劑的活性,而不影響催化劑的性能。這種中毒稱為可逆性中毒或暫時(shí)性中毒。
 
2.***性中毒(不可逆中毒)。毒物與催化劑的活性組分相互作用,形成很強(qiáng)的化學(xué)鍵,因此很難用一般方法去除毒物來恢復(fù)催化劑活性。這種中毒稱為不可逆中毒或***性中毒。
 
3.選擇性中毒。中毒后,催化劑可能對(duì)一個(gè)反應(yīng)失去催化能力,但對(duì)其他反應(yīng)仍有催化活性。這種現(xiàn)象叫選擇性中毒。在一系列反應(yīng)中,如果毒物只毒害導(dǎo)致后續(xù)反應(yīng)的活性部位,則反應(yīng)可以停留在中間階段,可以獲得高產(chǎn)率的中間產(chǎn)物。
 
二、結(jié)焦和堵塞造成的失活
 
催化劑表面的碳質(zhì)沉積物稱為結(jié)焦,結(jié)焦幾乎總是可以發(fā)生在以有機(jī)物料為原料,固體為催化劑的非均相催化反應(yīng)過程中。因?yàn)楹嘉镔|(zhì)和/或其他物質(zhì)沉積在催化劑孔中,所以孔徑減小(或孔口減小),使得反應(yīng)物分子不能擴(kuò)散到孔中。這種現(xiàn)象叫做堵塞。通常情況下,碳質(zhì)沉積物可以在蒸汽或氫氣的作用下通過氣化去除,因此結(jié)焦失活是一個(gè)可逆的過程。
 
三、燒結(jié)和熱失活(固態(tài)轉(zhuǎn)化)
 
催化燃燒催化劑的燒結(jié)和熱失活是指高溫引起的催化劑結(jié)構(gòu)和性能的變化。除了催化劑燒結(jié)外,高溫還會(huì)引起其他變化,包括:化學(xué)成分和相組成的變化、半熔融、顆粒生長(zhǎng)、活性成分嵌入載體、因產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)或可升華物質(zhì)而導(dǎo)致活性成分的損失等。
 
事實(shí)上,所有的催化劑在高溫下都會(huì)逐漸發(fā)生不可逆的結(jié)構(gòu)變化,但這種變化的速度因催化劑的不同而不同。燒結(jié)和熱失活與許多因素有關(guān),如催化劑的預(yù)處理、還原和再生,以及添加的促進(jìn)劑和載體。
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