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發(fā)布日期:2024/11/13 14:12:00

   穩(wěn)定性

       催化劑的穩(wěn)定性是指催化劑在使用過程中的活性及選擇性隨反應(yīng)時(shí)間變化的情況。測(cè)定某種催化劑的活性及選擇性較為容易,但要考察其使用穩(wěn)定性既費(fèi)時(shí)又較復(fù)雜。影響催化劑的穩(wěn)定性因素很多,通常包括以下幾個(gè)方面。

(1)化學(xué)穩(wěn)定性

       指催化劑在使用過程中保持活性組分及助催化劑有穩(wěn)定的化學(xué)組成及化合狀態(tài),不因氣流作用發(fā)生揮發(fā)、流失或因高溫而發(fā)生半熔結(jié)、熔結(jié)或其他化學(xué)變化,保持催化劑有效的活性及選擇性。

(2)耐熱穩(wěn)定性

       催化劑的熱穩(wěn)定性一般可用耐熱性來表示,即從使用溫度開始逐漸升溫,看它能夠忍受多高的溫度和多長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間而保持活性不變。耐熱溫度越高,時(shí)間越長(zhǎng),則催化劑性能越穩(wěn)定。

       一個(gè)好的催化劑,應(yīng)能在高溫苛刻的反應(yīng)條件下長(zhǎng)期呈現(xiàn)活性。有很多固體催化劑往往能在極高的溫度下長(zhǎng)時(shí)間使用,例如烴類轉(zhuǎn)化制氫的鎳催化劑,其使用溫度可高達(dá)1300℃??墒?,多數(shù)催化劑都有極限使用溫度,溫度超過一定范圍就會(huì)使活性降低甚至完全失活。其主要原因是由于活性組分發(fā)生微晶聚集或晶格擴(kuò)散引起結(jié)晶長(zhǎng)大,從而引起比表面積或活性點(diǎn)減少的結(jié)果。

       催化劑的耐熱性與選擇的助催化劑、載體及制備工藝有關(guān)。助催化劑和載體不但對(duì)活性相的晶體起著隔熱和散熱作用,而且可使催化劑的比表面積及孔容增大,孔徑分布合理,還可避免在高溫下因熱燒結(jié)而引起的微晶長(zhǎng)大使活性很快失去。

(3)抗毒穩(wěn)定性

       在工業(yè)生產(chǎn)中,盡管對(duì)原料采取一系列凈化處理,但仍不可能達(dá)到實(shí)驗(yàn)室研究所用原料的純度,不可避免帶入某些雜質(zhì),催化劑對(duì)有害雜質(zhì)的抵制能力稱為催化劑的抗毒穩(wěn)定性。不同催化劑對(duì)各種雜質(zhì)有不同的抗毒性,同一種催化劑對(duì)同一種雜質(zhì)在不同的反應(yīng)條件下也有不同的抗毒性。

催化劑中毒本質(zhì)上多為催化劑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,鈍化了活性中心,從而降低催化劑的活性及選擇性。

      衡量催化劑抗毒性能的方法大致可分為以下幾種:①在反應(yīng)原料氣中加入一定量的有關(guān)毒物,使催化劑發(fā)生中毒后,用純凈的原料進(jìn)行測(cè)試,以觀察其活性和選擇性能否恢復(fù)或恢復(fù)的程度如何:②在反應(yīng)原料氣中逐量配入有毒物,至活性及選擇性維持在給定的水平上,觀察毒物的最高允許濃度;③將中毒后的催化劑經(jīng)一定方法再生處理后,觀察其活性及選擇性能否恢復(fù)或恢復(fù)至什么程度。

(4)機(jī)械穩(wěn)定性

       固體催化劑顆粒抵抗摩擦、沖擊、重力、溫度及相變等引起各種應(yīng)力的程度統(tǒng)稱為機(jī)械穩(wěn)定性。一種有工業(yè)實(shí)用價(jià)值的催化劑應(yīng)具有以下特性:①能經(jīng)得起在包裝及運(yùn)輸過程中引起的碰撞及磨損;②能承受住往反應(yīng)器裝填時(shí)所產(chǎn)生的沖擊及碰撞;③能經(jīng)受使用時(shí)由于相變及反應(yīng)介質(zhì)的作用所發(fā)生的化學(xué)變化;④能承受催化劑自身質(zhì)量、壓力降及熱循環(huán)所產(chǎn)生的外壓力。

       影響催化劑機(jī)械穩(wěn)定性或機(jī)械強(qiáng)度的因素很多,例如催化劑制法不同而產(chǎn)生孔隙結(jié)構(gòu)、晶格缺陷,所使用載體的性質(zhì),活性組分及助催化劑的組成,以及成型所加的助劑及成型方法等。一種催化劑的性能再好,但強(qiáng)度很差,也難以用在工業(yè)裝置中。如使用過程中,因強(qiáng)度不足而引起催化劑大量粉化或碎裂,會(huì)造成反應(yīng)器壓力降增大和引起催化劑大量流失。尤其是流化床反應(yīng)器所使用的微球形催化劑,必須具備足夠的耐磨強(qiáng)度,否則大量細(xì)催化劑會(huì)從反應(yīng)器的內(nèi)旋風(fēng)分離器中跑出,引起損耗。

產(chǎn)品展示

       SSC-PECRS電催化連續(xù)流反應(yīng)系統(tǒng)主要用于電催化反應(yīng)和光電催化劑的性能評(píng)價(jià),可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)流和循環(huán)連續(xù)流實(shí)驗(yàn),配置反應(yīng)液體控溫系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)主要用于光電催化CO2還原反應(yīng)全自動(dòng)在線檢測(cè)系統(tǒng)分析,光電催化、N2催化還原,電催化分析、燃料電池、電解水等。

       SSC-PECRS電催化連續(xù)流反應(yīng)系統(tǒng)將氣路液路系統(tǒng)、光電催化反應(yīng)池、在線檢測(cè)設(shè)備等進(jìn)行智能化、微型化、模塊化設(shè)計(jì)并集成為一套裝置,通過兩路氣路和兩路液路的不同組合實(shí)現(xiàn)電催化分析,并采用在線檢測(cè)體系對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行定性定量分析??梢赃m配市面上多數(shù)相關(guān)的電解池,也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求定制修改各種電催化池。

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