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催化劑的穩(wěn)定性
催化劑穩(wěn)定性通常以壽命來表示。
它是指催化劑在使用條件下,維持一定活性水準(zhǔn)的時(shí)間(單程壽命),或經(jīng)過再生后的累計(jì)時(shí)間(總壽命)。也可以以單位活性位上所能實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)轉(zhuǎn)化總數(shù)來表示。
根據(jù)催化劑的定義,一個(gè)理想的催化劑應(yīng)該可以地使用下去。然而實(shí)際上由于化學(xué)和物理的原因,催化劑的活性和選擇性均會(huì)隨著使用時(shí)間逐漸下降,直到低于某一特定值后就被認(rèn)為是失活了(活性還有,但不具備工業(yè)價(jià)值了)。
化工催化劑的穩(wěn)定性包括對(duì)高溫?zé)岬哪蜔岱€(wěn)定性,對(duì)摩擦、沖擊、重力作用的機(jī)械穩(wěn)定性和對(duì)毒物毒化作用的抗毒穩(wěn)定性。
1) 耐熱穩(wěn)定性,一種良好的化工催化劑應(yīng)能在反應(yīng)溫度的條件下,長(zhǎng)期具有一定水平的活力。高溫反應(yīng)是比較常見的,然而大多數(shù)催化劑有自己的極限溫度,這主要是高溫容易引起催化劑活性組分的微晶燒結(jié)長(zhǎng)大、晶格破壞或晶格缺陷減少。金屬催化劑通常超過半熔溫度就容易燒結(jié)。
2) 機(jī)械穩(wěn)定性,機(jī)械穩(wěn)定性高的催化劑能夠受得住顆粒之間、顆粒與流體之間、顆粒與器壁之間的摩擦與碰擊,且在運(yùn)輸、裝填及自重負(fù)荷或反應(yīng)條件改變等過程中能不破碎或沒有明顯的粉化,一般用抗壓強(qiáng)度和粉化度來表示機(jī)械穩(wěn)定性。
3) 抗毒穩(wěn)定性,由于有害雜質(zhì)(毒物)對(duì)催化劑的毒化作用,使催化劑的活性、選擇性或壽命降低的現(xiàn)象稱為催化劑中毒。一般來講,毒物泛指硫化物H2S、COS、SO2、 CS2、RSH、R1SR2、噻吩、R1RRR2、RSO3H等,含磷、含砷、鹵素化合物重金屬化合物,金屬有機(jī)化合物等;含氧化合物O2、CO2、CO、H2O等。對(duì)金屬催化劑,前者會(huì)造成中毒,后者會(huì)造成暫時(shí)性(可逆)中毒。
催化劑的中毒現(xiàn)象可以粗略地解釋為表面活性中心吸附了毒物或進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的表面化合物,活性位被鈍化或占據(jù)。
綜上來看,選擇一款的化工催化劑,價(jià)格不是的因素,催化劑具有高的活性及選擇性,長(zhǎng)的壽命才是更重要指標(biāo)。
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