催化燃燒設備催化劑失活的原因

 

催化燃燒設備催化劑失活是指設備使用過程中由于各種因素導致催化劑失活。催化劑失活原因主要分為中毒、燒結和熱失活、結焦和堵塞。

 

一、中毒引起的失活

 

1.暫時中毒(可逆中毒)。當毒物吸附或結合在活性中心時，產生的結合強度相對較弱，因此可以采取適當的措施去除毒物，恢復催化劑的活性，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，形成很強的化學鍵，因此很難用一般方法去除毒物來恢復催化劑活性。這種中毒稱為不可逆中毒或***性中毒。

 

3.選擇性中毒。中毒后，催化劑可能對一個反應失去催化能力，但對其他反應仍有催化活性。這種現象叫選擇性中毒。在一系列反應中，如果毒物只毒害導致后續反應的活性部位，則反應可以停留在中間階段，可以獲得高產率的中間產物。

 

二、結焦和堵塞造成的失活

 

催化劑表面的碳質沉積物稱為結焦，結焦幾乎總是可以發生在以有機物料為原料，固體為催化劑的非均相催化反應過程中。因為含碳物質和/或其他物質沉積在催化劑孔中，所以孔徑減小(或孔口減小)，使得反應物分子不能擴散到孔中。這種現象叫做堵塞。通常情況下，碳質沉積物可以在蒸汽或氫氣的作用下通過氣化去除，因此結焦失活是一個可逆的過程。

 

三、燒結和熱失活(固態轉化)

 

催化燃燒催化劑的燒結和熱失活是指高溫引起的催化劑結構和性能的變化。除了催化劑燒結外，高溫還會引起其他變化，包括:化學成分和相組成的變化、半熔融、顆粒生長、活性成分嵌入載體、因產生揮發性物質或可升華物質而導致活性成分的損失等。

 

事實上，所有的催化劑在高溫下都會逐漸發生不可逆的結構變化，但這種變化的速度因催化劑的不同而不同。燒結和熱失活與許多因素有關，如催化劑的預處理、還原和再生，以及添加的促進劑和載體。