催化剂的处置知识
催化剂的回收步骤
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催化剂的回收步骤催化剂是一种在化学反应中起到促进或加速反应速度的物质,它能够提供一条低能量的反应路径,从而减少反应所需的能量。
由于催化剂在反应中没有消耗,因此它们可以被回收并重复使用。
本文将介绍一些常见的催化剂回收步骤。
1. 固定床催化剂的回收固定床催化剂指的是催化剂以颗粒或块状的形式填充在反应器中。
当反应结束后,需要将催化剂与反应物分离并对催化剂进行回收。
固定床催化剂的回收一般包括以下几个步骤:1.1 催化剂的疏水处理疏水处理是将反应物中的溶剂去除,以便更好地回收催化剂。
这一步骤可以通过吸附剂或蒸馏的方式实现,具体操作根据不同的反应物和反应条件而定。
1.2 催化剂的干燥在催化剂回收之前,催化剂需要被充分干燥以去除其中的水分。
常见的干燥方法包括真空干燥、烘箱干燥等。
干燥过程中需要注意控制温度和时间,避免催化剂的热解或氧化。
1.3 催化剂的再生已经回收的催化剂可能在反应过程中受到了脱活的影响,需要经过再生处理才能恢复其催化活性。
再生处理的方法包括高温煅烧、氧化还原等。
根据具体情况选择适当的再生条件,以提高催化剂的再利用率。
1.4 催化剂的分离在回收过程中,催化剂需要与反应物和产物进行分离。
这一步骤通常通过过滤、离心、沉淀等方法实现。
分离后的催化剂可以直接回收或进行进一步的处理。
2. 流动床催化剂的回收流动床催化剂指的是催化剂以颗粒或颗粒床的形式在反应器中流动。
与固定床催化剂相比,流动床催化剂的回收更加复杂,需要考虑催化剂的损失和颗粒的裂解等问题。
下面是一般的流动床催化剂回收步骤:2.1 催化剂的分离与固定床催化剂回收类似,流动床催化剂的回收首先需要将催化剂与反应物进行分离。
由于催化剂是以颗粒或颗粒床的形式存在,分离方法可以包括过滤、离心、沉降等。
2.2 催化剂的洗涤洗涤是为了去除与催化剂表面吸附的反应物、产物和杂质等。
可以使用溶剂或水进行洗涤,以提高催化剂的纯度和活性。
洗涤后的催化剂需要经过干燥等处理才能进一步的回收利用。
催化剂回收处理正确操作是什么工作
![催化剂回收处理正确操作是什么工作](https://img.taocdn.com/s3/m/50a5054378563c1ec5da50e2524de518964bd339.png)
催化剂回收处理正确操作是什么工作催化剂是一种广泛应用于化工、石化、环保等领域的重要材料。
它可以增强化学反应的速率,并在反应过程中保持一定的稳定性和选择性,因此在工业生产中得到了广泛的应用。
然而,催化剂在长时间使用后会遭受各种污染,导致催化活性的降低,因此需要进行回收处理以延长其使用寿命。
催化剂的回收处理是一项复杂而重要的工作。
首先,正确的催化剂回收处理流程是不可或缺的。
这个过程通常包括下面几个步骤:1.催化剂的收集:在使用过程中,催化剂会被加工产生的废料、污水等物质所污染。
因此,首先需要将催化剂从工业废料中进行分离和收集。
这个过程需要注意对催化剂的定位收集,确保回收的催化剂具备一定的活性。
2.催化剂的再生:回收的催化剂往往会因为长时间的使用而失去一定的活性,因此需要经过再生处理以恢复其催化性能。
对于不同类型的催化剂,采用不同的再生方法。
例如,对于氧化铝基催化剂,可以采用焙烧或酸洗的方法进行再生;对于贵金属催化剂,则需要通过化学方法进行还原。
3.催化剂的分析与评估:在催化剂的再生处理之后,需要对催化剂进行分析与评估,以确保其再生效果达到预期。
常见的分析方法包括X射线衍射、表面积测定、透射电子显微镜等。
通过这些分析手段,可以得到催化剂的物化性质参数,为后续的使用和评估工作提供依据。
4.催化剂的性能测试:经过再生处理的催化剂需要进行性能测试,以验证其催化活性是否已经得到恢复。
针对不同的催化剂,可以采用不同的测试方法。
例如,对于催化剂的酸碱性质可以采用酸碱滴定的方法进行测定;对于催化剂的催化活性,则可以采用适当的反应体系进行测试,评估其反应速率和选择性等参数。
以上是催化剂回收处理的正确操作工作的主要环节。
但是,需要注意的是,催化剂回收处理过程中还存在一些问题需要解决:1.污染物的处理:催化剂在回收处理过程中,会带有一些有害物质,例如重金属、毒性有机物等。
因此,在催化剂回收处理中需要对这些污染物进行合理的处理,以防止对环境和人体造成进一步的伤害。
废脱硝催化剂如何处理
![废脱硝催化剂如何处理](https://img.taocdn.com/s3/m/535deeb5710abb68a98271fe910ef12d2af9a9f8.png)
废脱硝催化剂如何处理脱硝催化剂作为环保工程中重要的组成部分,在煤电、化工、冶金等行业中被广泛应用。
然而,随着使用寿命的逐渐延长,废脱硝催化剂的处理变得越来越重要。
本文将介绍废脱硝催化剂的处理方法及其环境影响。
废脱硝催化剂处理的方法有多种,常见的包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法主要包括磁选法、筛选法和浮选法。
磁选法是指利用磁性物质对废脱硝催化剂进行分离,以达到回收利用的目的。
筛选法则是采用不同孔径的筛网将废催化剂进行筛分,分离出不同粒度的物质。
浮选法则是将废脱硝催化剂悬浮在水中,通过气泡的作用使其浮起,再利用其密度差异进行分离。
化学方法主要包括溶解法、氧化法和还原法。
溶解法是指将废催化剂溶解在适当的溶剂中,再通过沉淀或结晶等方法进行分离。
氧化法则是利用氧化剂对废催化剂进行氧化反应,再根据产物的性质进行分离。
还原法则是利用还原剂对废催化剂进行还原反应,再进行分离。
生物方法主要包括微生物降解法和生物吸附法。
微生物降解法是指利用特定的微生物对废脱硝催化剂进行降解,降低其毒性和污染程度。
生物吸附法则是利用生物吸附剂对废催化剂中的有机物质进行吸附,再进行分离。
废脱硝催化剂的处理需要考虑其对环境的影响。
首先,废脱硝催化剂中可能存在着有毒有害物质,如重金属、有机物等。
这些物质的处理需要采用相应的方法,以确保不会对环境和人类健康造成危害。
其次,废脱硝催化剂的处理过程可能会产生废水、废气等废弃物,这些废弃物也需要进行合理处理,以防止污染环境。
对于废脱硝催化剂的处理,除了采用上述方法外,还可以考虑回收利用。
废脱硝催化剂中的某些成分可能具有一定的价值,可以进行回收再利用。
例如,废催化剂中的贵金属可以进行回收,用于其他工业领域;废催化剂中的某些元素可以进行资源化利用,用于肥料生产等。
这样不仅能减少对自然资源的消耗,还可以减少废料的排放,达到资源循环利用的目的。
此外,在废脱硝催化剂的处理中,还应注意工艺的优化和安全性的考虑。
催化燃烧催化剂操作手册
![催化燃烧催化剂操作手册](https://img.taocdn.com/s3/m/ebfcb693370cba1aa8114431b90d6c85ec3a8885.png)
催化燃烧催化剂操作手册一、概述催化燃烧催化剂是工业废气处理中的重要组成部分,通过催化燃烧过程,将有毒有害气体转化为无害物质。
本操作手册旨在为用户提供催化燃烧催化剂的正确使用方法和注意事项,确保处理过程的安全与效果。
二、操作步骤催化剂选择与预处理根据废气的成分、浓度和处理要求,选择适合的催化燃烧催化剂。
新购买的催化剂可能含有杂质和水分,需进行预处理。
将催化剂在惰性气氛中加热至指定温度,除去残留的杂质和水分。
安装与配置按照工艺流程图,将催化燃烧装置安装在合适的位置。
确保管道连接紧密,无泄漏。
按照操作手册规定的参数,调整催化燃烧炉的温度、压力和流量等参数。
催化剂装填根据催化剂体积和催化燃烧炉的规格,计算所需装填量。
装填时,应保证催化剂在炉内均匀分布,避免出现堵塞或偏流现象。
装填完毕后,对催化燃烧炉进行密封,防止外界空气进入。
运行调试启动催化燃烧装置前,检查电源、控制系统及安全设施是否正常。
启动后,观察炉温、压力、流量等参数是否稳定,确保废气处理效果达标。
根据实际情况调整参数,以达到最佳处理效果。
维护与保养定期检查催化燃烧装置的各部件,确保其正常运转。
定期清理或更换催化剂,防止堵塞和失效。
如发现异常情况,及时停机检查并排除故障。
三、注意事项操作人员应经过专业培训,熟悉催化燃烧原理及操作规程。
操作过程中应佩戴防护眼镜、口罩和手套等个人防护用品。
严禁在催化剂未预处理或未干燥的情况下进行使用。
严禁在处理有毒有害气体时,人员不佩戴防护用品或未采取其他安全措施。
严禁在设备异常情况下继续运行,应及时停机检查并排除故障。
定期检查并记录设备运行情况,确保安全与稳定运行。
在使用过程中,应保持环境清洁卫生,防止杂物进入设备内部。
对于特殊气体或复杂成分的废气处理,应先进行试验验证,确定最佳的工艺参数和处理方案。
催化操作规程
![催化操作规程](https://img.taocdn.com/s3/m/402dab247f21af45b307e87101f69e314332fae6.png)
催化操作规程
《催化操作规程》
催化操作是化学工业中常见的一种重要技术,可以加速化学反应速率并提高生产效率。
然而,催化操作也需要严格的规程和操作指导,以确保安全和有效性。
首先,催化操作规程需要明确指出使用的催化剂的种类、用量和处理方法。
不同的催化剂有不同的性质和作用机理,因此必须严格按照规程进行操作,以免发生意外事故或影响产品质量。
其次,规程需要包括催化剂的储存和运输要求。
催化剂可能对温度、湿度等环境因素敏感,所以在储存和运输过程中必须严格遵守规程,确保催化剂的稳定性和活性。
另外,规程还应包括催化反应的操作条件和控制要点。
如反应温度、压力、气体流量等参数,以及催化剂的再生和回收方法。
这些操作要点对于确保反应的顺利进行至关重要,必须得到严格的遵守和执行。
此外,催化操作规程还应包括对催化反应过程中可能出现的安全隐患及应急处置措施的详细说明,以保证操作人员的生命财产安全。
总之,催化操作规程是化学工业中不可或缺的一部分,它能够确保催化反应的稳定、安全和高效进行。
只有严格遵守规程,
才能够最大限度地发挥催化剂的作用,为化工生产带来更好的效益和质量保障。
固定床反应器操作与控制—催化剂基础知识
![固定床反应器操作与控制—催化剂基础知识](https://img.taocdn.com/s3/m/879ded249a6648d7c1c708a1284ac850ad0204dc.png)
二、催化剂基本特征
催化剂只改变化学反应的速率,本 身在反应前后没有变化。
基本 特征
催化剂对反应具有选择性
二、催化剂基本特征
不同催化剂的产物
二、催化剂基本特征
催化剂只改变化学反应的速率,本 身在反应前后没有变化。
基本 特征
催化剂对反应具有选择性
催化剂只能加速热力学上可能进行 的化学反应
催化剂对化学反应的平衡状态没影响 对于可逆反应,催化剂在加速正反应 的同时,也能同样程度加速逆反应
固体催化剂的使用-装填和使用
1.催化剂的装填
注
避免催化剂从高处落下造成破损
意
问
题
在填装床层时一定要分布均匀
固体催化剂的使用-催化剂活化
2.催化剂的活化 所用气体
温度、活化气体 的浓度、空速等。
影响因素
氢气、硫化氢、 一氧化碳或氯化 烃等。
活化
使用
活化目的
固体催化剂的使用-催化剂活化
催化剂的活化
又及时排不出去,还会影响到催化剂的力学性能; 3. 还原一般是在工业反应器内进行的,升温过程太快,不容易做到床层温度均匀。
还原时,升温要缓慢,并在温度达到一定程度后要恒温一段时 间,有利于床层温度均匀和床层内的水汽排放。
催化剂的活化
合成氨催化剂的活化
气体中少量的水汽会把a-Fe重新氧化成Fe304
催化剂的制备
2.浸渍法
将制作催化剂的有效成分溶解在水里配成溶 液,然后把抽成真空的多孔载体浸没在溶液 里,使有效组分吸附在载体的内外表面上。
影响因素:活性组分对载体的用量比、载体浸 渍时溶液的浓度、浸渍后干燥速率等。
催化剂的制备
3.混合法
将几种组分用机械混合的方法制 成多组分催化剂。
催化剂处置方案
![催化剂处置方案](https://img.taocdn.com/s3/m/8faf9f64e3bd960590c69ec3d5bbfd0a7956d5dc.png)
催化剂处置方案催化剂概述催化剂是指能够参与化学反应,能够降低反应活化能并加快反应速率的物质。
在许多化学过程中,催化剂是必不可少的组成部分。
然而,在催化反应过程中,催化剂通常会失效,无法再次使用。
这就给催化剂的处置带来了问题。
催化剂的危害催化剂中常用的金属元素,如铬、钒、钼、铜、镍等,存在着较大的环境风险。
这些金属元素或它们的化合物,在环境中的积累可能会对人体健康以及生态环境产生不良影响。
此外,如果催化剂的处置不得当,也会对工人的健康造成威胁。
催化剂处置方案1. 催化剂的深度清洗和回收利用催化剂的深度清洗和回收利用是当前最为环保、经济的处理方式。
通过彻底清洗和再生,催化剂的性质和功能可以得到恢复,可以在一定程度上减少排放和消耗。
将催化剂进行分离、洗涤、活化后,选择性加以回收利用,既不会影响反应的质量和速度,又可大大节约投入成本。
2. 催化剂的无害化处理对于一些处于严重失活状态或由于各种原因无法回收利用的催化剂,可以采取无害化处理方式。
该方法一般采用高温或化学处理等方式将催化剂分解成一些较为稳定的化合物,使它们不再存在环境风险。
3. 避免使用有毒催化剂众所周知,金属元素是所有使用较为普遍的催化剂中最为危险的一种。
为了尽可能减少金属元素对环境的影响,应当寻找没有毒性的替代品。
例如,一些离子液体、嵌段聚合物、碳纳米管等复合材料,可以替代一部分含有危险金属元素的催化剂。
催化剂个案处理1. 医药制造业催化剂的处理在医药制造业,一些使用铂等贵金属为组成部分的催化剂通常是不可回收的,因此,应该采取特殊的处理方式。
我们可以将这些催化剂和有毒废物一同处理,将其转化为无害的固体废物。
2. 石油化工行业催化剂的处理石油化工行业常用的催化剂主要是基于铬、钼等金属元素的。
由于这些催化剂的特性和组成,在处理时需要注意,以避免污染环境。
对于石油化工行业的催化剂,一般可以选择将其送达专业的处置企业进行处理,或者进行自治处理,即采用前述提到的无害化处理方式进行处置。
催化剂基础必学知识点
![催化剂基础必学知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/0cf7565b876fb84ae45c3b3567ec102de2bddf9e.png)
催化剂基础必学知识点
以下是催化剂基础知识点的一些必学内容:
1. 催化剂的定义:催化剂是通过降低化学反应活化能,促进反应速率
的物质。
催化剂通常不会在反应中被消耗,可循环使用。
2. 催化剂的分类:催化剂可分为均相催化剂和异相催化剂。
均相催化
剂与反应物处于相同的物理状态,而异相催化剂与反应物处于不同的
物理状态,如固体催化剂与气体或液体反应物。
3. 催化剂作用原理:催化剂通过提供反应所需的活化能路径,降低反
应的活化能,从而加速反应速率。
催化作用可以通过等温吸附、表面
反应、脱附等步骤进行。
4. 活性位点和选择性:催化剂表面上的活性位点是反应发生的关键位置,能够吸附反应物并促使反应发生。
催化剂可以具有选择性,使特
定的反应路径成为优势途径。
5. 催化剂的性质:催化剂的性质包括化学成分、晶体结构、表面吸附
性能、酸碱性、比表面积等。
这些性质会影响催化剂的活性和选择性。
6. 催化剂的毒性和失活:某些物质(称为毒物)能够降低催化剂的活性,甚至使其失活。
这可能是由于毒物的吸附阻塞了活性位点,或者
破坏了催化剂的晶体结构。
7. 催化剂的应用:催化剂广泛应用于化学工业、能源领域、环境保护
等方面,例如在催化裂化和加氢裂化中用于石油加工,以及在汽车尾
气净化系统中用于减少有害物质的排放。
以上是催化剂基础知识的一些必学内容,掌握这些知识将有助于理解催化剂的原理及应用。
催化剂与催化作用基础知识框架
![催化剂与催化作用基础知识框架](https://img.taocdn.com/s3/m/553d982b7f21af45b307e87101f69e314332faef.png)
催化剂与催化作用基础知识框架一、催化剂定义催化剂是一种能够加速化学反应的物质,而自身在反应前后质量和化学性质不发生改变。
这种物质被称为催化剂。
二、催化作用原理催化作用的核心原理是通过降低反应的能量障碍,从而加速反应的进行。
这种原理通常被称为“激活能”或“催化势”。
三、催化剂活性催化剂的活性通常用单位时间内单位质量催化剂所引起的反应量来表示。
活性是衡量催化剂效率的重要指标。
四、催化剂选择催化剂的选择通常需要考虑以下几个方面:催化剂的活性、稳定性、选择性、可回收性以及环境友好性等。
不同的化学反应需要不同类型的催化剂,因此了解催化剂的性质和选择标准是非常重要的。
五、催化剂制备催化剂的制备通常包括以下步骤:制备催化剂的原材料、制备催化剂的溶液或浆料、催化剂成核与生长、催化剂颗粒的大小与形态控制、催化剂的干燥和焙烧等。
制备工艺的不同会对催化剂的性能产生重要影响。
六、催化剂表征催化剂的表征主要包括对其物理化学性质以及结构特性的研究。
这些性质可以通过各种表征技术来研究,如X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、光谱技术等。
通过对这些表征结果的分析,可以了解催化剂的结构特点、活性组分及其分布情况等信息,为优化催化剂性能提供依据。
七、催化反应动力学催化反应动力学主要研究在一定温度压力条件下,反应物在催化剂表面的吸附和脱附速率以及反应在表面上的进行速率等。
这些研究可以帮助理解催化反应过程,并优化反应条件以提高反应效率。
八、催化应用催化应用广泛,如石油化工、煤化工、环保、生物医药、材料科学等领域。
在这些领域中,通过利用催化剂可实现能源的有效利用和环境保护。
例如,通过使用催化剂可以将石油中的重质组分转化为轻质油品,将煤炭气化成合成气等。
此外,在环保领域,通过使用催化剂可以处理废气、废水和固体废弃物等。
在生物医药领域,通过使用催化剂可以合成药物和生物材料等。
在材料科学领域,通过使用催化剂可以合成新型材料等。
废催化剂处理
![废催化剂处理](https://img.taocdn.com/s3/m/1f16537868eae009581b6bd97f1922791688be0b.png)
废催化剂处理催化剂是一种在化学反应中起催化作用的物质,常用于工业生产中。
随着时间的推移,催化剂会逐渐失去活性,变得不再有效。
此时,催化剂就成为了废催化剂。
废催化剂的处理变得非常重要,因为废催化剂中可能含有对环境和人体有害的物质。
废催化剂的处理方法有很多种,下面将介绍一些常用的废催化剂处理技术。
1. 催化剂再生(Regeneration)催化剂再生是指将废催化剂中的活性组分恢复到原来的活性水平。
这种处理方法可以节约资源,并且不会产生大量的废物。
催化剂再生的方法包括热处理、化学处理、物理处理等。
热处理是催化剂再生的常见方法之一、它通过加热废催化剂,去除吸附在催化剂表面的杂质和积聚物,以恢复催化剂的活性。
热处理需要对催化剂进行高温处理,通常在400-1000°C范围内进行,具体的温度取决于催化剂的类型和性质。
化学处理是指使用化学方法将废催化剂中的杂质转化为可溶性物质,以便去除。
常用的化学处理方法包括酸碱法、氧化还原法、溶解法等。
这些方法可以有效地去除废催化剂中的杂质,但同时也会产生一定量的废液,需要进行进一步处理。
物理处理是指使用物理方法将废催化剂中的杂质分离出来。
常用的物理处理方法包括过滤、沉淀、离心等。
物理处理方法通常比较简单,但对废催化剂中的杂质分离效果有一定的限制。
2. 废催化剂焚烧(Incineration)废催化剂焚烧是指将废催化剂进行高温燃烧,将有机物质和其他污染物转化为二氧化碳和水蒸气,以实现废弃物的无害化处理。
焚烧也可以用于废催化剂中金属的回收。
不过,废催化剂焚烧需要消耗大量的能源,并且会产生大量的二氧化碳和其他气体污染物,对环境造成一定的影响。
3. 催化剂废物处置(Disposal)催化剂废物处置是指将废催化剂安全地储存或处理,以防止其对环境和人体健康造成危害。
催化剂废物处置通常包括一系列的处理步骤,如分离、固化、封装和储存等。
这些步骤可以避免废催化剂中有害物质的释放,保护环境和人体健康。
炼油厂废催化剂
![炼油厂废催化剂](https://img.taocdn.com/s3/m/5db7777bb80d6c85ec3a87c24028915f804d84a0.png)
炼油厂废催化剂炼油厂是一个重要的工业领域,它负责将原油转化为各种石油产品,如汽油、柴油和润滑油等。
然而,在炼油过程中,也会产生大量的废弃物,其中之一就是废催化剂。
废催化剂是指在炼油过程中用于催化反应的固体材料,它们经过长时间的使用后失去了活性,无法继续使用,只能成为废弃物。
废催化剂的主要成分是铝和硅以及其他一些金属元素,如镍、钴和钼等。
除了这些主要的成分外,废催化剂中还含有一些有害物质,如重金属和有机化合物等。
由于这些有害物质的存在,废催化剂不能随意丢弃,需要进行特殊处理。
目前,对于炼油厂废催化剂的处理方法主要有两种:物理处理和化学处理。
物理处理是指对废催化剂进行物理手段的处理,如筛分、干燥和破碎等。
通过这些方法,可以使废催化剂的体积减小,方便后续处理。
然而,物理处理不能完全去除废催化剂中的有害物质,因此还需要进一步进行化学处理。
化学处理是指对废催化剂进行化学反应的处理,以去除其中的有害物质。
目前常用的化学处理方法包括浸泡法、酸碱法和高温氧化法等。
这些方法可以有效地去除废催化剂中的有害物质,使其成为无害的固体废物。
废催化剂的处理还需要考虑到其资源化利用的问题。
废催化剂中含有一些有价值的金属元素,如钴、钼和镍等,可以通过适当的方法进行回收利用。
此外,废催化剂中的硅和铝等材料也可以作为原材料进行再利用。
废催化剂的处理对于环境保护和资源利用具有重要意义。
通过科学有效的处理方法,可以减少对环境的污染,并实现废催化剂的资源化利用。
同时,炼油厂也应加强监管,确保废催化剂的处理符合相关的环保标准和法规要求。
总之,炼油厂废催化剂是一种特殊的废弃物,其处理需要采取物理和化学相结合的方法,以去除有害物质,并实现资源化利用。
这不仅有助于环境保护,还对炼油厂的可持续发展起到了积极的作用。
化学有关催化剂知识点总结
![化学有关催化剂知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/92c70966ec630b1c59eef8c75fbfc77da2699726.png)
化学有关催化剂知识点总结一、催化剂的基本概念催化剂是指在化学反应中能够改变反应速率,但自身在反应中不被消耗的物质。
催化剂可以降低化学反应的活化能,提高反应速率,促进产物构成,提高产物选择性,同时不改变反应的平衡常数。
催化剂广泛应用于化工生产、环境保护、能源转化等方面,对于提高生产效率、降低生产成本、减少环境污染等方面都具有重要的意义。
二、催化剂的作用原理催化剂能够改变反应的活化能,从而加速化学反应的速率。
催化剂降低了反应物的能量,使得反应物更容易转化为产物。
催化剂与反应物之间通过化学键的形式相互作用,从而促进反应的进行。
催化剂在反应结束后可以从反应体系中重新得到,因此只需一小部分的催化剂就能够参与大量的反应,具有很高的经济性。
三、催化剂的分类根据催化剂与反应物分子之间的相互作用形式可以将催化剂分为两大类:均相催化剂和异相催化剂。
均相催化剂与反应物分子在同一相中,常见的有氢气在液态或气态的条件下催化饱和脂肪烃生成脂肪烃。
异相催化剂与反应物分子处于不同的相中,催化剂常常以固体形式存在,反应物是气体或液体,例如催化裂化接触剂。
四、催化剂的性质催化剂具有以下基本性质:1. 反应选择性:催化剂能够选择性地促进某种反应发生而不影响其他反应。
2. 反应活性:催化剂对于某种反应有较高的活性,能够加速反应的进行。
3. 饱和容量:催化剂能够在一定条件下最大限度地使反应产物得以生成。
4. 催化剂稳定性:催化剂对于反应条件变化的适应性。
五、催化剂的合成方法催化剂的合成方法多种多样,常见的有物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法包括热解、氧化、还原、沉淀、共沉淀等方法;化学方法包括还原、氧化、置换、溶剂萃取等方法;生物方法主要是利用微生物、酶等生物催化剂进行合成。
六、催化剂的应用1. 催化剂在化工生产中的应用:催化剂广泛应用于合成氨、合成甲醇、合成乙烯等化工生产中,大大提高了生产效率和产物质量,降低了生产成本。
2. 催化剂在环境保护中的应用:催化剂广泛应用于汽车尾气治理、废水处理、废气处理等环境保护领域,能够有效降低污染物排放,保护环境。
高考催化剂知识点
![高考催化剂知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/ae876d664a35eefdc8d376eeaeaad1f3469311cb.png)
高考催化剂知识点对于即将参加高考的学生来说,催化剂知识的掌握无疑是备考的关键所在。
催化剂作为化学反应中重要的一环,不仅在高考中占有比较重要的分值,同时也与我们生活息息相关。
下面将通过对催化剂知识点的讲解,来帮助同学们更好地掌握这一难点知识。
催化剂对于化学反应的促进作用几乎无处不在。
我们生活中常见的催化剂有铂、铁等金属,以及酶等生物催化剂。
催化剂的作用是通过提供一个新的反应路径,使得反应物转变为产物的能垒降低,从而加速反应进程,但本身并不参与反应,也不发生化学变化。
在学习催化剂时,我们需要理解催化剂的种类和工作原理。
根据催化剂与反应物接触的方式,可以将催化剂分为接触式催化剂和酶催化剂。
接触式催化剂是指催化剂与反应物在反应体系中是以颗粒形式接触的,常见的有金属催化剂。
酶催化剂则是指催化剂与反应物通过溶液中的催化剂与反应物之间随机的碰撞,产生反应。
酶催化剂在生物中起着举足轻重的作用,例如在我们的身体内,就有许多酶起到催化反应的作用。
催化剂的工作原理主要包括两个方面:活化能降低和反应路径改变。
活化能是指反应物转化为产物所需要克服的能量,催化剂作用下,活化能大大降低,从而加快了反应速率。
反应路径则是指反应物转化为产物的具体步骤,在催化剂作用下,反应路径会发生改变,生成更稳定的中间物质,从而促进反应的进行。
在高考中,催化剂知识点的考察主要体现在两个方面:催化剂的标志和化学反应的速率方程。
催化剂的标志一般是用在反应物上方的小箭头上,并在箭头上方写明催化剂名。
化学反应的速率方程中,催化剂通常会出现在反应速率常数的表达式中,例如K=K0×[催化剂],其中K0为反应的速率常数。
同时,我们还需要掌握催化剂对于不同反应的选择性作用,一些氧化还原反应中的金属氧化物催化剂,如二氧化铜、四氧化三铁,对于一氧化碳氧化反应具有选择性作用,从而可以有效降低有毒一氧化碳的浓度。
掌握催化剂知识点并不仅仅是为了高考,更是为了实际生活中能更好地理解和利用催化剂。
化学课堂教学的“催化剂”
![化学课堂教学的“催化剂”](https://img.taocdn.com/s3/m/71824160dc36a32d7375a417866fb84ae45cc32e.png)
化学课堂教学的“催化剂”引言在化学课堂教学中,催化剂的作用可以被理解为促进学生学习的因素。
催化剂能够提高学生的学习效率,加速知识的吸收和掌握,促进学生的学术成长。
本文将从化学催化剂的概念出发,探讨在化学课堂教学中“催化剂”的作用,以及如何将这种作用应用到课堂教学中。
一、化学催化剂的概念催化剂是指一种可以加速化学反应速率,但本身不参与反应的物质。
在化学反应中,催化剂通过提供一个低能垒的途径,促进了反应的进行。
催化剂可以提高反应速率,减少反应的活化能,从而加速反应的进行。
催化剂能够在反应结束时保持不变,可以被循环使用。
在实际的化学反应中,催化剂常常起到十分重要的作用,可以极大地提高反应的效率和产率。
1. 提高学习效率“催化剂”能够提高学习效率。
在化学课堂中,老师可以通过设计生动活泼、富有创意的教学方式和方法,引起学生的注意,提高学习兴趣,激发学生的学习激情,从而提高学习效率。
老师可以通过多媒体教学、实验演示等形式,向学生展示生动有趣的化学现象,引发学生对知识的探索和思考,帮助学生更快地消化和吸收知识。
2. 促进知识的吸收和掌握“催化剂”可以加速知识的吸收和掌握。
在化学课堂中,老师可以通过系统、完整的知识体系,有机地呈现知识重点和难点,帮助学生更好地理解和掌握知识。
老师还可以通过带领学生讨论、破解难题等形式,指导学生掌握学习方法和技巧,提高学生的学习能力和解决问题的能力。
3. 促进学术成长“催化剂”可以促进学生的学术成长。
在化学课堂中,老师可以通过激发学生的好奇心,引导学生主动探索,培养学生的实验精神和创新思维,提高学生的科学素养和实践能力。
老师还可以通过开展化学科研活动、参与化学竞赛等形式,激励学生积极参与学术活动,拓展学术视野,促进学术成长。
4. 激发学习兴趣三、如何将化学课堂教学中“催化剂”的作用应用到课堂教学中1. 引导学生主动参与2. 提供精彩的教学内容化学课堂中的“催化剂”可以通过提供精彩的教学内容,激发学生的兴趣和好奇心。
化学中的催化剂与催化反应知识点
![化学中的催化剂与催化反应知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/8069739fac51f01dc281e53a580216fc700a5304.png)
化学中的催化剂与催化反应知识点催化剂在化学反应中扮演着重要的角色。
它们能够增加反应速率,提高反应的效率,并且在反应结束后不被消耗。
今天我们来探讨一下关于催化剂和催化反应的一些基本知识点。
一、催化剂的定义与作用催化剂是指能够改变化学反应速率,但自身在反应过程中不发生永久性变化的物质。
它通过降低反应活化能来加速反应速率,而催化剂在反应结束后通常会重新分离出来,并可以被重复使用。
催化剂的作用可以被比喻为“给反应一个推动力”,它们能够提供新的反应路径,降低反应的能垒,使反应更容易进行。
催化剂还可以选择性地影响某些反应的产物选择,从而得到特定的化学成果。
二、催化反应的分类催化反应可分为两类:同种催化和异种催化。
1. 同种催化同种催化是指反应物和催化剂是同一种物质的情况。
在同种催化反应中,催化剂与反应物之间的反应构成一个周期性往复变化的过程,反应物和产物之间的转化并不是直接发生的。
一个常见的同种催化反应是过氧化氢的分解过程。
过氧化氢可以自发分解,但在催化剂存在下,分解速率会大幅增加。
2. 异种催化异种催化是指反应物和催化剂是不同种物质的情况。
催化剂通常以固体或液体的形式存在,与气体或溶液中的反应物进行接触反应。
一个著名的异种催化反应是氢气与氧气生成水的反应。
在此反应中,铂金是一种常见的催化剂,它能够加速反应速率,使生成水的过程更加迅速。
三、催化反应的机理催化反应的机理多种多样,但一般可以分为两个主要步骤:催化剂的吸附和化学反应。
1. 催化剂的吸附在催化反应开始前,反应物中的分子首先要吸附到催化剂表面。
这个吸附过程可能涉及物理吸附或化学吸附,取决于催化剂和反应物之间的相互作用。
2. 化学反应吸附在催化剂表面的反应物分子会通过化学反应转化成产物。
这个化学反应步骤符合反应物分子吸附构型的要求。
催化剂表面的特殊性质可以提供适当的环境和反应活性位点,以促使吸附分子发生化学反应。
当反应结束后,产物会解吸离开催化剂表面。
变换催化剂知识
![变换催化剂知识](https://img.taocdn.com/s3/m/39946cbc69dc5022aaea007f.png)
钴钼催化剂在使用一段时间后,由于重烃聚合而会产生结碳。
这不仅降低催化剂活性,而且会使催化剂床层阻力增加,产生压差,此时就应将催化剂烧碳以获得再生。
在粗煤气被切断,并加上了相应的盲板之后,把与触媒重量比为0.1-0.3:1的中压蒸汽与正常变换过程的相反流向,由反应器底部通入,自顶部排出,这样可将粉尘杂质吹出。
蒸汽以84℃/h的速度给催化剂床层升温,直到催化剂床层温度为350-450℃时为止(若超过500℃将会损害催化剂)然后继续通蒸汽,直到气流的冷凝液在取样中大致没有杂质为止。
之后通入工作空气,使蒸汽中含氧量为0.2-0.4%(即空气0.5%~2%),进行烧碳;观察床层温度,可以从床温的变化来观察床层含碳物质的燃烧情况,蒸汽中的空气决不能超过5%,通入的空气量可适量调节,以将床温控制在501℃以下。
压力对烧碳无大影响,但从气体分布均匀考虑,气体压力以1到3个大气压为宜。
在烧碳过程中也会将催化剂中的硫烧去,而使催化剂变成氧化态。
烧碳过程中应当密切观测床层温度,调节空气或氧的浓度来控制床层温度,当床层中不出现明显温升、燃烧前缘已经通过反应器,出口温度下降,气体中O2上升,就意味着烧碳结束。
适当提高氧浓度进一步烧碳。
若温度不出现明显上升,可连续提高氧浓度,最后用空气冷却到50℃以下。
烧碳之后的催化剂需重新硫化方能使用。
若需将催化剂卸出,由于使用过的催化剂在70℃以上有自燃性,因此应先在反应器内冷却至大气温度。
卸时准备水龙头喷水降温熄火。
除了一个卸出孔外,不要再特意开孔,以免因“烟囱效应”导致催化剂床层温度飞升。
正常生产中工艺气中一般含有0.3-0.6%的氧气,由于氧气的纯在,对催化剂有较大的危害,不仅会使钴钼催化剂硫酸盐化,而且还会与催化剂中的Cos和Mos2发生反应,生成SO2和无活性的单质Co、Mo使催化剂永久失活。
所以现在都在研究使用保护剂(也就是脱氧剂)。
处于硫化状态的钻钼系耐硫变换催化剂非常活泼.遇空气易于氧化.并放出大量的热,引起催化剂床层温度暴涨,反应方程式如下:(1)2MoS2+ 702—2Mo03+ 4SO2(2)2CoS+ 302—2Co0+ 2SO2使用Co-Mo耐硫变换催化剂的氮肥厂家,经常因催化剂床层出现问题(如偏流、结块及部分出现粉化等),需要重新装填处理;有些厂家需更换部分催化剂或需要卸出催化剂复活。
废催化剂怎么处理
![废催化剂怎么处理](https://img.taocdn.com/s3/m/3a5203480640be1e650e52ea551810a6f524c8cc.png)
废催化剂怎么处理对于化工行业来说,废催化剂的处理一直是一个重要的环节。
废催化剂是指催化剂在催化反应过程中,随着时间的推移,催化活性逐渐下降,无法再继续用于生产的催化剂。
由于废催化剂中含有大量的有毒有害物质,对环境和人体健康造成潜在威胁,因此正确处理废催化剂至关重要。
废催化剂处理的方法主要包括物理处理和化学处理两种。
物理处理主要通过物理手段将废催化剂处理掉。
一种常见的物理处理方法是固化处理,即将废催化剂与固化剂混合,形成一种固体物质。
固化后的废催化剂具有较高的稳定性,可以减少有害物质的释放。
另一种物理处理的方法是热处理,即通过高温处理废催化剂,使有害物质发生分解或转化为无害物质。
化学处理主要通过化学方法将废催化剂处理掉。
常见的化学处理方法包括酸碱中和、氧化还原等。
酸碱中和是将废催化剂与酸碱溶液反应,使有害物质与酸碱中和生成无害物质。
氧化还原是通过氧化还原反应,将废催化剂中的有害物质氧化为无害物质。
除了物理处理和化学处理,还有一种常见的处理废催化剂的方法是回收利用。
回收利用废催化剂可以减少资源浪费,同时也能降低环境污染。
废催化剂中的催化成分可以通过一系列的回收流程,再次得到有效利用。
回收利用废催化剂的方法有很多,根据废催化剂的性质和催化成分的特点不同,可以采用不同的回收利用方法。
废催化剂处理是一个复杂而重要的环节。
正确处理废催化剂可以减少对环境的污染,保护人体健康。
在实际操作过程中,应根据废催化剂的性质和催化成分的特点选择合适的处理方法。
同时,也要注意处理过程中的安全措施,确保操作人员的安全。
只有综合考虑各种因素,科学合理地处理废催化剂,才能达到最佳的处理效果。
总结起来,废催化剂的处理方法包括物理处理、化学处理和回收利用。
通过固化处理、热处理、酸碱中和、氧化还原等方法,可以有效降低废催化剂对环境和人体健康的影响。
同时,回收利用废催化剂也是一种重要的处理方法,可以减少资源浪费,并达到可持续发展的目标。
固体催化剂反冲洗
![固体催化剂反冲洗](https://img.taocdn.com/s3/m/4dd04bbf7d1cfad6195f312b3169a4517723e5d3.png)
固体催化剂反冲洗是一种在催化剂床层中进行的操作,目的是去除催化剂表面积累的粉尘、积碳或其他杂质,恢复催化剂的活性。
这一操作通常应用于固定床或流化床反应器中,特别是当催化剂表面积聚了过多的杂质,导致催化剂活性下降时。
反冲洗的过程一般如下:
1.停止进料:首先,需要停止向反应器中加入新的原料,以防止
杂质在冲洗过程中进一步累积。
2.反冲洗介质:使用适当的冲洗介质(如氮气、水蒸气或特定的
溶剂)通过催化剂床层进行反冲洗。
冲洗介质的选择应根据催化剂的性质和需要去除的杂质来确定。
3.冲洗操作:冲洗介质以相反的方向通过催化剂床层,以最大限
度地去除表面积聚的杂质。
这个过程中,冲洗介质会将杂质从催化剂表面冲刷下来,并随冲洗介质一起流出反应器。
4.收集和处理冲洗废水:冲洗过程中流出的废水需要收集并进行
适当的处理,以防止环境污染。
5.检查和评估:冲洗完成后,需要对催化剂进行检查和评估,以
确定其活性是否有所恢复。
如果催化剂活性仍然较低,可能需要进行更深入的再生处理或更换新的催化剂。
6.恢复操作:在确认催化剂活性已经恢复后,可以重新开始向反
应器中加入原料,并恢复正常的操作条件。
烯烃复分解催化剂后处理
![烯烃复分解催化剂后处理](https://img.taocdn.com/s3/m/e1c87e9c6e1aff00bed5b9f3f90f76c660374c70.png)
烯烃复分解催化剂后处理烯烃复分解催化剂是一种常用的催化剂,在石化工业中起着重要的作用。
它可以将烯烃分解为更加简单的化合物,进一步提高原料的利用率。
然而,在使用烯烃复分解催化剂后,我们还需要进行后处理,以确保催化剂的稳定性和活性。
一种常见的后处理方法是对催化剂进行再生。
在催化剂使用一段时间后,由于反应过程中发生了一系列的化学变化,催化剂的活性会逐渐降低。
因此,需要将催化剂从反应器中取出,进行再生处理。
我们需要将催化剂进行洗涤,以去除附着在催化剂表面的杂质和产物。
洗涤可以使用溶剂或水进行,通过搅拌或超声波等方式,将催化剂中的污染物洗净。
这样可以有效地提高催化剂的活性和选择性。
接下来,我们需要对洗涤后的催化剂进行干燥。
干燥可以使用加热或真空等方式进行,以去除催化剂中的水分。
水分会影响催化剂的活性,因此必须彻底去除。
然后,我们可以对催化剂进行再活化处理。
再活化可以使用氧化剂、还原剂或酸碱等进行。
再活化的目的是恢复催化剂的活性和表面特性,使其再次具备催化作用。
通过适当的处理条件和方法,可以使催化剂达到最佳的活性和选择性。
经过再生处理的催化剂可以重新投入使用。
在投入使用之前,需要进行催化剂的性能测试和评估,以确保其满足工业生产的要求。
如果发现催化剂的性能不符合要求,还需要进行进一步的调整和处理。
总的来说,烯烃复分解催化剂的后处理是一个非常重要的环节,它直接影响到催化剂的使用效果和寿命。
通过适当的洗涤、干燥和再活化处理,可以提高催化剂的稳定性和活性,从而提高反应的效率和产物的纯度。
同时,后处理也可以延长催化剂的使用寿命,降低生产成本,对于石化工业具有重要的意义。
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不可逆中毒:不可以再生的、永久性的中毒。
例如:合成氨反应中,H2S会使Fe催化剂不可逆中毒
H 2S Fe FeS
1、金属催化剂的中毒
金属催化剂的三类毒物:
1)第VA族和VIA族元素具有孤对电子的非金属化合物,如N、P、As、Sb和O、S、 Se、Te的化合物
• 例如:在把炔烃还原为烯烃的过程中,如果直接用钯做催化剂会把炔烃直接还原为烷烃,此 时就需要对催化剂毒化(即钝化)通常是用吡啶或者醋酸铅做毒化剂,在碳酸钙的载体上 进行催化!
• 例如:“干法硫化”,催化剂应该是以分子筛为载体,必须进行钝化。因为分子筛催化剂, 如果直接接触原料,反应器顶部催化剂会发生剧烈反应,迅速积碳,导致催化剂积碳失活, 反应器床层压降增大,影响长周期运转。钝化的目的就是抑制催化剂硫化后的初始活性, 使其活性稳定在一个合适的状态。常用的钝化方法就是向系统中注氨,用氨与酸性中心结 合,抑制部分催化剂的酸性中心,让催化剂的性能慢慢释放出来。
颗粒破碎 结污
结果
表面积减少,堵塞 表面积减少和催化活性降低 活性位减少
表面积减少 活性组分丧失和表面积减少 催化剂组成改变,表面积减少 活性位减少 活性组分减少 催化剂床层沟流,堵塞 表面积减少
失活原因总结
1、结焦 2、金属污染 3、毒物吸附 4、烧结 5、生成化合物 6、相转变和相分离 7、活性组分被包围 8、组分挥发 9、颗粒破裂 10、结污
学习重点、难点
课程重点:催化剂的钝化、失活与再生 课程难点:再生实例
目录
CONTENTS
PART 01 催化剂的钝化 PART 02 催化剂的失活与再生 PART 03 再生实例 PART 04 课后习题
1
PART 01
催化剂的钝化
• 催化剂的钝化一般有两种情况:
• 1、开工前钝化
• 开工前钝化是防止新催化剂活性过高造成失控,使反应平稳的进行。
相对毒性
硫化氢
34
3.4
1
二硫化碳
ห้องสมุดไป่ตู้
76
6.4
1.9
噻吩
84
14.8
4.4
半胱氨酸
121
16.7
4.9
说明:分子量越大,分子体积越大,覆盖的面积越大,毒性越大。
4、选择性中毒
选择性中毒:利用毒物分子对某些活性部位的选择性吸附来抑制或中毒不希望的 催化活性,提高催化选择性。
例子1:Pt-Re/Al2O3重整催化剂,利用少量硫化剂对氢解活性中心的选择性中毒 (预硫化)提高芳构化选择性。
催化剂的处置知识
化工总控工
序言
PREFACE
一个高活性、高选择性、便于操作,使用周期长 的催化剂,可以降低原材料和能源消耗、提高设 备生产力、改进产品质量、减少三废、防止环境 污染等方面都起着重要的作用,催化剂在生产中 提高反应速率和选择性。而随着工业生产时间的 增长,催化剂会失活,使催化反应的速率下降。 那么催化剂的再生技术就显得至关重要了
2,催化裂化催化剂的再生
催化裂化催化剂失活后,可以通过再生(烧焦)而恢复由于结焦而丧失的活性, 但不能恢复由于结构变化及金属污染引起的失活。
1)结焦失活:烧焦再生 2)水热失活 :不能再生。 预防办法: 提高体系硅铝比或添加La,Ce等稀土金属离子(还可改变酸性) 3)中毒失活:碱性含氮化合物的中毒,可通过烧焦再生
Ni Fe Pt
毒物 苯、氰化物 乙炔、CO
CO 乙炔
防治办法:使其不饱和度减小,降低或消除毒性。 例如:CO→CO2或CO → CH4,消除毒性
2、半导体催化剂的中毒
金属氧化物(硫化物)抗毒性强,不易中毒。 毒物:稳定催化剂离子价态的物质。 一般来说,金属催化剂的毒物也是金属氧化物的毒物。 此外,半导体催化剂毒物与反应类型有关。
例如:对Pt催化剂
无毒
{金属离子没有d轨 d轨全空
d轨半充满以前
有毒:金属离子的d轨从半充满到全充满
防治办法:进入反应工段之前除去毒物。
3)不饱和化合物:分子中的不饱和键能提供电子与金属催化剂的d轨成键(可逆)。
一些不饱和化合物对金属的中毒
反应 环己烯加氢 乙烯加氢
合成氨 氨氧化
催化剂 Ni, Pt
• 2、停工钝化
• 是为了防止取出后反应继续进行,遇到空气反应更快,是为了防止氧化自燃。
• 例如加氢裂化中,催化剂经过使用后,原油会带入大量的硫化物质,如硫化 亚铁;在遇到空气后会产生自燃,所以在卸出前需要进行钝化处理,以降低 危险性
(1)停车时钝化
• 临时性短期停车 只需关闭催化反应器的进出口阀门,保持催化剂床层的温度,维持系统正 压即可。
3、绝缘酸催化剂的中毒
固体酸催化剂的毒物:
碱性物质
如:石油中的碱性含氮化合物
类型
化合物
碱性的
吡啶(pyridines) ;喹啉(quinolines)
胺(amines)
;吲哚满(indolines)
六氢咔唑(hexahydrocarbazoles)
非碱性的
吡咯(pyrroles) ;吲哚(indoles) 咔唑(carbazoles)
金属毒物的解决方法: ➢ 化学法或吸附法除去原料中的卟啉 ➢ 加入锑的化合物,通过其与金属杂质形成合金,使之钝化
4
PART 04
课后习题
第一题
开工前钝化是防止新催化剂活性过高造成失控,使反应平稳的进行。 (√ )
第二题
加氢裂化中,催化剂经过使用后,原油会带入大量的硫化物质,如硫化亚铁; 在遇到空气后会产生自燃,所以在卸出前需要进行钝化处理,以降低危险性。 ( √)
第三题
催化剂若是具有活性的金属或低价金属氧化物,为防止催化剂与空 气中的氧反应,放热烧坏催化剂和反应器,则要对催化剂进行再生 处理。( × )
C + CO2
2CO
再生中注意事项:
➢再生温度与时间调整好,防止催化剂烧结
➢再生周期随结焦积累速度而异
二、金属污染
金属污染的来源:原油或煤直接液化的液体中的金属化合物,金属卟啉 (porphyrins)络合物或非卟啉化合物,主要是V、Ni、Fe、Cu、Ca、Mg、Na、 K等,含量ppm数量级。 危害:1)分解成高度分散的金属并沉积在催化剂表面,封闭表面部位和孔,使
九、颗粒破碎
催化剂在使用过程中应力的作用和组成、结构、孔结构的变化引 起机械强度下降,颗粒破碎。
影响: 破裂→床层堵塞、沟流→床层压力降增大,床层各部分反应不均匀→ 局部过热→结焦
十、结污(Fouling)
固体杂质碎屑在催化剂颗粒上的沉积,遮盖表面,堵塞 孔道,甚至导致颗粒粘结。
3
PART 03
其活性下降; 2)金属杂质自身具有一些催化活性,可能导致副反应的发生。
解决方法: ➢ 化学法或吸附法除去原料中的卟啉 ➢ 加入添加剂(锑的化合物),与金属杂质形成合金,使之钝化
三、中毒
催化剂所接触的流体中的少量杂质吸附在催化剂的活性位上,使催化剂的活性(选择 性)显著下降甚至消失,称之为中毒。
使催化剂中毒的物质称为毒物。 中毒的分类: 可逆中毒:可以再生的、暂时性的中毒;
例子2:FCC汽油选择性加氢脱硫的催化剂,利用碱性物质或结焦对强加氢活性中 心的选择性中毒,提高加氢脱硫选择性。
例子3:正己烷异构化的Ni/八面沸石催化剂,利用少量H2S对氢解活性中心的选 择性中毒抑制裂解反应,提高异构化选择性。
四、烧结
烧结(sintering):粉状或粒状物料加热至一定温度范围时固结的过程。 催化剂的烧结:在使用过程中,微晶尺寸逐渐增大或原生颗粒长大的现象。
H
例如:N元素,NH3
H .N. H
有孤对电子(毒性)
NH4+
H H NH
H
无孤对电子(无毒)
说明:当有孤对电子时呈毒性 ,没有孤对电子 时,无毒
防治办法:选择适当物质将毒物转 化为不带孤对电子的无毒物质。
2)金属离子:具有已占用的d轨道,并且 d轨道上有与金属催化剂的空轨键合的电 子(不可逆)。
烧结对催化活性的影响 : 微晶长大,孔减少,孔径分布发生变化,表面积减少,活性位数减少,催化剂
活性下降。
烧结对催化活性的影响
正庚烷重整反应的选择性随Pt晶粒增大的变化 (780 C)
Pt表面积 微晶直径,
m2/g
nm
异构化
产率,% 脱氢环化
加氢裂化
233
1.0
9.0
37.4
50.6
202
1.2
10.6
2
PART 02
催化剂的失活与再生
催化剂的失活
在催化剂使用过程中反应活性(转 化率)随运转时间而下降的现象称为催化 剂失活(deactivation)或衰变(decay)。
催化剂失活的原因
类型 化学的
原因
结焦 金属污染 毒物吸附
热的 机械的
烧结 非活性化合物的生成 相转变和相分离 活性组分的包埋 活性组分的挥发
• 短时间停车检修 为了防止空气漏入引起已还原催化剂的剧烈氧化,可用纯氮气充满床层, 保护催化剂不与空气接触。
• 停车时间较长 催化剂若是具有活性的金属或低价金属氧化物,为防止催化剂与空气中
的氧反应,放热烧坏催化剂和反应器,则要对催化剂进行钝化处理。
(2)、钝化处理
• 用含有少量氧的氮气或水蒸汽处理,使催化剂缓慢氧化,氮气或水蒸汽作 为载热体带走热量,逐步降温。操作的关键是通过控制适宜的配氧浓度来 控制温更换催化剂的停车,包括催化剂的降温、氧化和卸出几个步骤。钝 化结束的标志:当进出口空气中的氧含量不变时,可以认为氧化结束。
再生实例
催化剂的再生和更换