
[物化] 催化劑中毒
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.
含硫化合物對石油加工及其産品應用的危害是多方面的,如腐蝕金屬設備,造成催化劑中毒,影響産品質量等。
Sulfur poisoning, coking, sintering of Fischer-Tropsch synthesis (FTS) catalyst were discussed in this paper.
本文對F - t合成催化劑硫中毒、結焦、燒結等催化劑失活原因進行了探讨。
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優于已工業應用的催化劑,具有廣闊的應用前景。
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,該催化劑對于能夠使鉑催化劑中毒的一氧化碳、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.
分析氨合成塔上層觸媒失活的原因,采取措施将氨合成塔上層部分觸媒不鈍化卸出,并裝填新觸媒。
催化劑中毒(Catalyst Poisoning) 指在催化反應過程中,反應體系中的微量雜質或副産物不可逆地吸附在催化劑活性位點上,導緻催化劑活性、選擇性或穩定性顯著下降的現象。這類雜質被稱為"毒物(Poison)",其通過阻斷活性位點或改變催化劑電子結構,阻礙反應物吸附或轉化。該現象是工業催化中催化劑失活的主要原因之一,對化工生産效率和成本控制有重大影響。
化學吸附占據活性位點
毒物分子與催化劑表面活性中心形成強化學鍵(如硫、磷、砷化合物與金屬催化劑的鍵合),永久占據位點。例如,合成氨(Haber-Bosch工藝)中鐵基催化劑易被原料氣中的H₂S 或PH₃ 中毒,因硫/磷原子與鐵形成穩定化合物,阻止氮氣解離吸附 。
熱力學機制:毒物吸附自由能($Delta G{text{ads}}$)遠高于反應物,如 $Delta G{text{S-Fe}} ll Delta G_{text{N₂-Fe}}$。
電子結構改性
部分毒物(如重金屬離子)通過改變活性金屬的電子雲密度或氧化态,削弱其催化能力。汽車尾氣淨化催化劑(三元催化)中,鉛(Pb)會覆蓋鉑(Pt)活性位點并形成合金,降低CO氧化效率 。
可逆性與不可逆性
石油加氫脫硫(HDS)
鎳钼催化劑易被氮化物(喹啉)和芳烴中毒,需預精制原料以控制毒物濃度 。
反應效率損失:毒物濃度達10 ppm可使活性下降50%以上。
燃料電池電極催化
鉑(Pt)陽極催化劑對CO極度敏感(<10 ppm即中毒),需開發抗毒合金(如Pt-Ru)或優化燃料純度 。
原料純化
通過吸附劑(分子篩)或化學反應(預加氫)去除毒物,如合成氨原料氣需經脫硫至硫含量<0.1 ppm 。
催化劑設計
再生技術
不可逆中毒催化劑需更換,可逆中毒可通過高溫氧化(燒炭)或酸洗再生,但多次再生會降低機械強度 。
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)
Catalyst Poisoning and Deactivation (金皮書定義)
《催化科學與技術》期刊
Bartholomew, C.H. Mechanisms of Catalyst Deactivation
美國化學會(ACS)出版物
Catalyst Deactivation and Regeneration (工業應用綜述)
中國化工學會
《工業催化劑失活與再生技術規範》(GB/T 31583-2015)
"catalyst poisoning"(催化劑中毒)的詳細解釋如下:
定義
催化劑中毒指某些物質(稱為毒物)與催化劑發生作用,導緻其活性位點被覆蓋或結構改變,從而顯著降低或完全喪失催化能力的現象。這種現象常見于工業催化反應中。
核心機制
影響表現
實際案例
例如在合成氨反應中,原料氣若含硫化物會導緻鐵基催化劑中毒;汽車三元催化器若接觸含鉛汽油,鉛會覆蓋鉑/铑活性位點。
應對措施
工業上常通過原料預處理(如脫硫)、開發抗毒催化劑(如沸石分子篩)或定期再生催化劑來緩解中毒問題。
該術語的英文翻譯為"catalyst poisoning",其中"catalyst"指催化劑(),"poisoning"強調毒物對催化功能的抑制作用。
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