凈化催化劑在使用中的失活是催化燃燒設(shè)備中一個(gè)非常重要的問(wèn)題,不僅關(guān)系到凈化處理效果,還關(guān)系到運(yùn)行成本。那么凈化催化劑失活的原因是什么呢?
1.凈化催化劑催化燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)缺陷
催化床是催化燃燒設(shè)備的關(guān)鍵部件。從純化催化劑的角度來(lái)看,不僅需要催化床中純化催化劑的數(shù)量滿足設(shè)計(jì)要求,而且在運(yùn)行過(guò)程中還需要純化催化劑的每個(gè)部分(局部)的流速和溫度通過(guò)設(shè)備。相同,以確保每種凈化催化劑的空速和溫度相同。如果催化床中的流速和溫度不一致,溫度低、流速快的局部催化劑會(huì)過(guò)載,使用壽命會(huì)大大縮短,但VOCs凈化效果會(huì)降低。因此,實(shí)現(xiàn)催化床中氣體流量分布和溫度分布的均勻是保證高凈化效率和長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵。由此可見(jiàn),氣流分布和溫度均勻化是催化劑反應(yīng)床設(shè)計(jì)的核心技術(shù)。
2.凈化催化表面活性炭
在實(shí)驗(yàn)室中,通常使用模型反應(yīng)來(lái)評(píng)估催化劑性能,如甲苯、乙酸乙酯、丙酮等,也可以使用混合溶劑來(lái)測(cè)試催化劑性能。一般來(lái)說(shuō),很難觀察到表面碳。然而,在實(shí)際使用中,純化催化劑的組成非常復(fù)雜,有大分子、小分子、高沸點(diǎn)、低沸點(diǎn),揮發(fā)性有機(jī)化合物的性質(zhì)也有很大不同。它還含有少量的漆霧、灰塵和其他物質(zhì)。特別地,漆霧和高沸點(diǎn)有機(jī)物的存在導(dǎo)致在催化劑表面上形成碳,導(dǎo)致催化劑活性降低。因此,在催化劑設(shè)計(jì)中,有必要添加防止在催化劑表面上形成碳的元素,以增加催化劑的使用壽命。對(duì)于漆霧度高的有機(jī)廢氣,應(yīng)在催化床前段增加漆霧去除設(shè)備。
3.凈化催化高溫?zé)Y(jié)
純化催化劑反應(yīng)溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致純化催化劑的表面活性組分燒結(jié)(顆粒變大),純化催化劑的比表面積降低,過(guò)渡金屬氧化物之間的固相反應(yīng),以及相變的發(fā)生,所有這些都會(huì)導(dǎo)致純化催化活性降低,因此在使用過(guò)程中應(yīng)避免純化催化劑的高溫影響。相反,貴金屬催化劑具有較高的熱穩(wěn)定性,而稀土過(guò)渡金屬氧化物純化催化劑具有較低的熱穩(wěn)定性。