论催化剂的使用寿命

论催化剂的使用寿命

催化剂使用寿命的定义为：使用寿命即催化剂有效活性维持的时间，也称为稳定性，它有成熟期、稳定期和衰老期3个期.。寿命评价一般采用催化剂维持有效活性时间来表示，如有效活性转化率80%保持2年，使用寿命为2年；也可用重复使用次数来表示，如重复使用100次的催化活性转化率仍保持80%，使用寿命为100次。任何催化剂在使用过程中随着时间的延长，催化剂活性组分晶型或孔道等结构会逐渐发生改变，从而活性逐渐下降，直至失活，这种行为通常归纳为一般性烧结；此外烧结还存在高温烧结，因此超温工作会使催化剂寿命衰减加快。    正因为寿命评价与有效活性有关，所以影响催化剂使用寿命的主要因素为活性的影响因素。中毒、积碳等覆盖活性位行为均属于活性影响因素，这些行为的失活主要有以下3种类型：(1)催化剂中毒完全失活，中毒的概念为活性组分与易中毒物质发生化学反应生成非活性物质，使催化剂失活的物质包括快速和慢速作用毒物两大类，快速作用毒物主要有磷、砷等，慢速作用毒物有铅、锌等。对于快速作用毒物来说，即使只有微量，也能使催化剂迅速失活。在500℃以下时，慢性作用毒物使活性物质变化的速度要慢得多。(2)抑制催化反应的失活，卤素和硫、氮的化合物易与活性中心结合，但这种结合是比较松弛、可逆的、暂时性的。当废气中的这类物质被去除后，催化剂经焙烧再生活性可以恢复。(3)沉积覆盖活性中心的失活，不饱和化合物的存在导致碳沉积，此外漆雾与粉尘、铁氧化合物及其他颗粒性物堵塞活性中心，从而影响催化剂的吸附与解吸能力，致使催化剂活性下降。

影响催化剂使用寿命的次要因素为催化剂强度及耐热冲击力因素。

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