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    催化劑及載體
    作者:http://www.kuvoice.com/ 發布于:2013-10-11 19:55:29 點擊量:

      除少數貴金屬外,一般工業中常用的催化劑都為多元催化劑,組成可分為三部分: 活性組分、助催化劑及載體;钚越M分是催化劑的主體,是必備的、起催化作用的組分, 沒有它就不能完成規定的催化反應。一些貴金屬(Pt、Pd等)和過渡族的非貴金屬(V、 Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等)及其氧化物常被選作催化燃燒催化劑的活性組分。 助催化劑物質單獨存在時不具有所要求的活性,但它與活性組分共存時卻可以提高活性 組分的活性,例如K2S04-V205催化劑,組元k2so4的存在可以大大提高v2o5催化so2 氧化為803的活性,K2S04是助催化劑。助催化劑的功能可能是提高活性組分對反應的 催化選擇性或提高活性組分的穩定性。載體的功能是對活性組分起支撐作用,適合作催 化劑的載體材料有氧化鋁、硅藻土、硅膠、活性炭、分子篩以及某些金屬(例如,Ni、 Ni-Cr合金)等。催化劑載體可做成片狀、粒狀、柱狀、蜂窩狀等,然后將活性組分沉 積其上。為增加陶瓷載體比表面積,可在上面薄涂一層多孔材料(載體)。金屬載體可 做成帶狀、蓬球狀或絲網狀,然后將活性組分(例如,Pt、Pd等)電鍍或沉積在金屬帶或絲網上。

      催化劑活性會隨使用時間增加而緩慢下降,但應避免活性的迅速下降,并盡可能地 延長其壽命。造成催化劑活性下降甚至失活的主要原因有玷污、熔結與中毒。玷污是指 催化劑表面及活性中心被粉塵覆蓋或碳沉積,造成比表面下降、活性下降;高溫下長期使用的催化劑,可能有晶粒長大、熔結現象,導致比表面積下降,這些雜質可來自廢氣, 也可來自反應過程中某些產物甚至是反應產物。針對性地采取措施,可避免催化劑活性迅速下降。

    催化劑老化,即催化劑活性緩慢下降,原因之一是由于腐蝕、磨損、蒸發等導致活 性組分損耗或者是由于活性催化中心數變化的熱過程,這是可預期發生的事,設計及操 作時應予以考慮。

    催化法選用催化劑的原則是:應根椐污染氣體的成分和確定的化學反應來選擇恰當 的催化劑,催化劑要求有很好的活性和選擇性、足夠的機械強度、良好的熱穩定性和化 學穩定性。選擇催化劑還要考慮其經濟性。

    幾種常用的凈化氣態污染物的催化劑及其組成如表1-4所示。

    1_4常用的幾種廢氣凈化催化劑的組成

    用途

    主要活性物質

    載體

    助催化劑

    so2氧化成so3

    V2Os 6% 12%

    Si02

    K20 Nap

    HCCO氧化為 co2 h2o

    Pt、Pd、Rh

    Ni. NiO

    CuO、Cr203、Mn203和稀土類氧化物

    Al203

    苯、甲苯氧化為 co2 h2o

    Pt、Pd

    Ni A1203

    CuO- Cx203> Mn02

    A1A

    汽車排氣中HCC0的氧化

    V205 4% 7% CuO 3% 7%

    Al203-Si02

    Pt 0.01% 0.15%

    NO-還原為N2

    Pt Pd 0.5%

    Al203-Si02

    Al203-Mg0

    Ni

    CuCr02

    Al203-Si02

    Al203-Mg0

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