
[物化] 催化剂中毒
The harms of sulfides come from many aspects to petroleum refining and product application, e. g. eroding metallic equipment, ****** catalyst poisoning, affecting on products output.
含硫化合物对石油加工及其产品应用的危害是多方面的,如腐蚀金属设备,造成催化剂中毒,影响产品质量等。
Sulfur poisoning, coking, sintering of Fischer-Tropsch synthesis (FTS) catalyst were discussed in this paper.
本文对F - t合成催化剂硫中毒、结焦、烧结等催化剂失活原因进行了探讨。
This catalyst is superior to other industrial catalysts in catalytic activity and can offer resistance to sulfur poisoning and shows a continuously increasing and more extensive application prospects.
在催化活性和抗硫中毒性能方面优于已工业应用的催化剂,具有广阔的应用前景。
In addition, the catalyst has great anti-poisoning effect on carbon monoxide, methanol, formaldehyde, glucose and the like which can poison a platinum catalyst.
此外,该催化剂对于能够使铂催化剂中毒的一氧化碳、甲醇、甲醛、葡萄糖等有很好的抗毒化作用。
Author has analyzed the poisoning reason of catalyst in Kellog ammonia converter, presented the technical measures preventing catalyst from poison.
分析氨合成塔上层触媒失活的原因,采取措施将氨合成塔上层部分触媒不钝化卸出,并装填新触媒。
催化剂中毒(Catalyst Poisoning) 指在催化反应过程中,反应体系中的微量杂质或副产物不可逆地吸附在催化剂活性位点上,导致催化剂活性、选择性或稳定性显著下降的现象。这类杂质被称为"毒物(Poison)",其通过阻断活性位点或改变催化剂电子结构,阻碍反应物吸附或转化。该现象是工业催化中催化剂失活的主要原因之一,对化工生产效率和成本控制有重大影响。
化学吸附占据活性位点
毒物分子与催化剂表面活性中心形成强化学键(如硫、磷、砷化合物与金属催化剂的键合),永久占据位点。例如,合成氨(Haber-Bosch工艺)中铁基催化剂易被原料气中的H₂S 或PH₃ 中毒,因硫/磷原子与铁形成稳定化合物,阻止氮气解离吸附 。
热力学机制:毒物吸附自由能($Delta G{text{ads}}$)远高于反应物,如 $Delta G{text{S-Fe}} ll Delta G_{text{N₂-Fe}}$。
电子结构改性
部分毒物(如重金属离子)通过改变活性金属的电子云密度或氧化态,削弱其催化能力。汽车尾气净化催化剂(三元催化)中,铅(Pb)会覆盖铂(Pt)活性位点并形成合金,降低CO氧化效率 。
可逆性与不可逆性
石油加氢脱硫(HDS)
镍钼催化剂易被氮化物(喹啉)和芳烃中毒,需预精制原料以控制毒物浓度 。
反应效率损失:毒物浓度达10 ppm可使活性下降50%以上。
燃料电池电极催化
铂(Pt)阳极催化剂对CO极度敏感(<10 ppm即中毒),需开发抗毒合金(如Pt-Ru)或优化燃料纯度 。
原料纯化
通过吸附剂(分子筛)或化学反应(预加氢)去除毒物,如合成氨原料气需经脱硫至硫含量<0.1 ppm 。
催化剂设计
再生技术
不可逆中毒催化剂需更换,可逆中毒可通过高温氧化(烧炭)或酸洗再生,但多次再生会降低机械强度 。
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)
Catalyst Poisoning and Deactivation (金皮书定义)
《催化科学与技术》期刊
Bartholomew, C.H. Mechanisms of Catalyst Deactivation
美国化学会(ACS)出版物
Catalyst Deactivation and Regeneration (工业应用综述)
中国化工学会
《工业催化剂失活与再生技术规范》(GB/T 31583-2015)
"catalyst poisoning"(催化剂中毒)的详细解释如下:
定义
催化剂中毒指某些物质(称为毒物)与催化剂发生作用,导致其活性位点被覆盖或结构改变,从而显著降低或完全丧失催化能力的现象。这种现象常见于工业催化反应中。
核心机制
影响表现
实际案例
例如在合成氨反应中,原料气若含硫化物会导致铁基催化剂中毒;汽车三元催化器若接触含铅汽油,铅会覆盖铂/铑活性位点。
应对措施
工业上常通过原料预处理(如脱硫)、开发抗毒催化剂(如沸石分子筛)或定期再生催化剂来缓解中毒问题。
该术语的英文翻译为"catalyst poisoning",其中"catalyst"指催化剂(),"poisoning"强调毒物对催化功能的抑制作用。
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