① 什么是催化剂失活失活原因有哪些
对大多数工业催化剂来说,它的物理性质及化学性质随催化反应的进行发生微小的变化,短期很难察觉,然而长期运行过程中这些变化累积起来,造成催化剂活性选择性的显著下降,这就是催化剂的失活过程.另外,反应物中存在的毒物和杂质、上游工艺带来的粉尘、反应过程中原料结炭等外部原因也引起催化剂活性和选择性下降.
② 为什么铂钯铑的催化剂活性那么高
首先,过渡金属大多具有催化特性,这是其原子D电子外层未排满决定的,由于D电子层专未排满属,所以过渡金属在气相条件中具有吸附一种或多种气体的能力,当然液相和其他体相的也可以。然而金属铂由于其D电子只差一个即排满,所以铂的化学吸附性处于不强也不弱的中间强度,吸附性太强,则吸附的反应分子不容易脱附,无法达到良好的催化效果。同理,吸附性太弱,也无法吸附反应分子,结果催化效果也不甚理想。
另外,还与它们的化学稳定性有关,在常温下能做催化剂的物质有很多,比如银,铁,钴,镍,钒,铬,钯,铑,金,铱,铂,锰等等都可以,但是在高温催化条件下,例如大于400摄氏度,除了钯,铑,金,铂,铱等贵金属催化剂,其他的都被氧化而失活了,温度再往高处走,钯,铑,铱也会相继氧化失活。到了800摄氏度以上则只剩下铂与金了。而上了1000摄氏度,虽然金比铂稳定,但是由于接近金的熔点1063摄氏度,金也失去了使用价值。
抗腐蚀方面:碱性介质还好,在酸性介质中贱金属催化剂与贵金属催化剂相比就相形见绌了。因此综合许多因素,铂是处于满足各种条件平衡状态下的理想催化剂,能在很多催化领域中发挥它的价值。
③ 什么是催化剂失活失活原因有哪些
对大多数工业催化剂来说,它的物理性质及化学性质随催化反应的进行发生微小的变化,短期很难察觉,然而长期运行过程中这些变化累积起来,造成催化剂活性选择性的显著下降,这就是催化剂的失活过程。另外,反应物中存在的毒物和杂质、上游工艺带来的粉尘、反应过程中原料结炭等外部原因也引起催化剂活性和选择性下降。
④ 什么是催化剂失活失活原因有哪些
催化剂的失活原因一般分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类。
1、中毒引起的失活
(1)暂时中毒(可逆中毒)
毒物在活性中心上吸附或化合时,生成的键强度相对较弱可以采取适当的方法除去毒物,使催化剂活性恢复而不会影响催化剂的性质,这种中毒叫做可逆中毒或暂时中毒。
(2)永久中毒(不可逆中毒)
毒物与催化剂活性组份相互作用,形成很强的的化学键,难以用一般的方法将毒物除去以使催化剂活性恢复,这种中毒叫做不可逆中毒或永久中毒。
(3)选择性中毒
催化剂中毒之后可能失去对某一反应的催化能力,但对别的反应仍有催化活性,这种现象称为选择中毒。在连串反应中,如果毒物仅使导致后继反应的活性位中毒,则可使反应停留在中间阶段,获得高产率的中间产物。
2、结焦和堵塞引起的失活
催化剂表面上的含碳沉积物称为结焦。以有机物为原料以固体为催化剂的多相催化反应过程几乎都可能发生结焦[7]。由于含碳物质和/或其它物质在催化剂孔中沉积,造成孔径减小(或孔口缩小),使反应物分子不能扩散进入孔中,这种现象称为堵塞。所以常把堵塞归并为结焦中,总的活性衰退称为结焦失活,它是催化剂失活中最普遍和常见的失活形式。通常含碳沉积物可与水蒸气或氢气作用经气化除去,所以结焦失活是个可逆过程。与催化剂中毒相比,引起催化剂结焦和堵塞的物质要比催化剂毒物多得多。
在实际的结焦研究中,人们发现催化剂结焦存在一个很快的初期失活,然后是在活性方面的一个准平稳态,有报道称结焦沉积主要发生在最初阶段(在0.15s内),也有人发现大约有50%形成的碳在前20s内沉积。结焦失活又是可逆的,通过控制反应前期的结焦,可以极大改善催化剂的活性,这也正是结焦失活研究日益活跃的重要因素。
3、烧结和热失活(固态转变)
催化剂的烧结和热失活是指由高温引起的催化剂结构和性能的变化。高温除了引起催化剂的烧结外,还会引起其它变化,主要包括:化学组成和相组成的变化,半熔,晶粒长大,活性组分被载体包埋,活性组分由于生成挥发性物质或可升华的物质而流失等。
事实上,在高温下所有的催化剂都将逐渐发生不可逆的结构变化,只是这种变化的快慢程度随着催化剂不同而异。
烧结和热失活与多种因素有关,如与催化剂的预处理、还原和再生过程以及所加的促进剂和载体等有关。
当然催化剂失活的原因是错综复杂的,每一种催化剂失活并不仅仅按上述分类的某一种进行,而往往是由两种或两种以上的原因引起的。
⑤ 解决催化剂失活的方法有哪些
失活催化剂的再生方法中所述的催化剂为用于氯化氢催化氧化制氯气的铜基催化剂,该方法包括以下步骤:
将失活催化剂在氯化氢氛围中进行氯化;将盐酸溶液与经过氯化的失活催化剂混合并进行共热处理;以及将经过共热处理的混合物进行干燥,以便获得再生的催化剂;利用本发明的失活催化剂的再生方法,能够有效地使失活催化。
(5)贵金属催化剂娇贵易失活扩展阅读:
催化剂失活的过程大致可分为三个类型:催化剂积碳等堵塞失活,催化剂中毒失活,催化剂的热失活和烧结失活。
积碳失活:催化剂在使用过程中,因表面逐渐形成碳的沉积物从而使催化剂的活性下降的过程称积碳失活。
中毒失活:催化剂的活性和选择性由于某些有害物质的影响而下降的过程称为催化剂中毒。
热失活和烧结失活:催化剂由于高温造成烧结或者活性组分被载体包埋,活性组分由于生成挥发性物质或可升华的物质而损失造成的活性降低的现象。
⑥ 重整催化剂失活的原因有哪些如何重生
首先要知道重整反应是以提高石脑油中的辛烷值为目的的化学反应,提高辛烷值最主要的反应是烷烃转化成芳烃的芳构化反应,该反应是一个强烈的吸热反应,而且速度很快。烷烃转换成芳烃的化学反应主要是重整催化剂上的活性中心提供的,当重整反应温度、反应进料量、氢烃比、压力、进料的组分一定,重整反应温降基本一定。
当重整反应温降发生变化时(一般是温降下降),首先要检查进料中杂质含量是否超标,重整进料中硫、氮、氯等含量要求小于0.5ppm,金属杂质含量要求小于1ppb,砷含量要求小于1ppb,氧和水含量要求小于4ppm,当以上杂质超标后,杂质会破坏重整催化剂上的活性中心,催化剂的活性中心被破坏后,吸热的芳构化反应无法正常进行,重整反应的温降就会下降,该反应速度非常快。因此,重整反应应当密切注意重整反应温降,当温降发生变化时,应立即将反应温度降低,检查原料组成和杂质含量。
⑦ 催化剂失活原因是什么
催化剂的失活原因一般分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类。 1、中毒引起的失活 (1)暂时中毒(可逆中毒) 毒物在活性中心上吸附或化合时,生成的键强度相对较弱可以采取适当的方法除去毒物,使催化剂活性恢复而不会影响催化剂的性质,这种中毒叫做可逆中毒或暂时中毒。 (2)永久中毒(不可逆中毒) 毒物与催化剂活性组份相互作用,形成很强的的化学键,难以用一般的方法将毒物除去以使催化剂活性恢复,这种中毒叫做不可逆中毒或永久中毒。 (3)选择性中毒 催化剂中毒之后可能失去对某一反应的催化能力,但对别的反应仍有催化活性,这种现象称为选择中毒。在连串反应中,如果毒物仅使导致后继反应的活性位中毒,则可使反应停留在中间阶段,获得高产率的中间产物。 2、结焦和堵塞引起的失活 催化剂表面上的含碳沉积物称为结焦。以有机物为原料以固体为催化剂的多相催化反应过程几乎都可能发生结焦[7]。由于含碳物质和/或其它物质在催化剂孔中沉积,造成孔径减小(或孔口缩小),使反应物分子不能扩散进入孔中,这种现象称为堵塞。所以常把堵塞归并为结焦中,总的活性衰退称为结焦失活,它是催化剂失活中最普遍和常见的失活形式。通常含碳沉积物可与水蒸气或氢气作用经气化除去,所以结焦失活是个可逆过程。与催化剂中毒相比,引起催化剂结焦和堵塞的物质要比催化剂毒物多得多。 在实际的结焦研究中,人们发现催化剂结焦存在一个很快的初期失活,然后是在活性方面的一个准平稳态,有报道称结焦沉积主要发生在最初阶段(在0.15s内),也有人发现大约有50%形成的碳在前20s内沉积。结焦失活又是可逆的,通过控制反应前期的结焦,可以极大改善催化剂的活性,这也正是结焦失活研究日益活跃的重要因素。 3、烧结和热失活(固态转变) 催化剂的烧结和热失活是指由高温引起的催化剂结构和性能的变化。高温除了引起催化剂的烧结外,还会引起其它变化,主要包括:化学组成和相组成的变化,半熔,晶粒长大,活性组分被载体包埋,活性组分由于生成挥发性物质或可升华的物质而流失等。 事实上,在高温下所有的催化剂都将逐渐发生不可逆的结构变化,只是这种变化的快慢程度随着催化剂不同而异。 烧结和热失活与多种因素有关,如与催化剂的预处理、还原和再生过程以及所加的促进剂和载体等有关。 当然催化剂失活的原因是错综复杂的,每一种催化剂失活并不仅仅按上述分类的某一种进行,而往往是由两种或两种以上的原因引起的。
⑧ 不同的催化剂会同时失活吗
不同的催化剂也不一定会同时失活,具体要看催化剂的能力,有的催化剂放在一起的话可能会起到一个增强的作用,所以并不是所有的催化剂同时使用会失活。
⑨ 问答题 67、引起催化剂失活的原因有哪些
催化剂的失活原因一般分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类。