廢氣處理設(shè)備催化劑使用壽命的影響因素

廢氣處理設(shè)備的催化劑使用壽命的定義為：使用壽命即催化劑有效活性維持的時間，也稱為穩(wěn)定性，它有成熟期、穩(wěn)定期和衰老期3個期。

壽命評價一般采用催化劑維持有效活性時間來表示，如有效活性轉(zhuǎn)化率80%保持2年，使用壽命為2年；也可用重復(fù)使用次數(shù)來表示，如重復(fù)使用100次的催化活性轉(zhuǎn)化率仍保持80%，使用壽命為100次。任何催化劑在使用過程中隨著時間的延長，催化劑活性組分晶型或孔道等結(jié)構(gòu)會逐漸發(fā)生改變，從而活性逐漸下降，直至失活，這種行為通常歸納為一般性燒結(jié)；此外燒結(jié)還存在高溫?zé)Y(jié)，因此超溫工作會使催化劑壽命衰減加快。

正因為壽命評價與有效活性有關(guān)，所以影響催化劑使用壽命的主要因素為活性的影響因素。中毒、積碳等覆蓋活性位行為均屬于活性影響因素，這些行為的失活主要有以下3種類型：

(1)催化劑中毒完全失活，中毒的概念為活性組分與易中毒物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成非活性物質(zhì)，使催化劑失活的物質(zhì)包括迅速和慢速作用毒物兩大類，迅速作用毒物主要有磷、砷等，慢速作用毒物有鉛、鋅等。對于迅速作用的毒物來說，即使只有微量，也能使催化劑迅速失活。在500℃以下時，慢性作用毒物使活性物質(zhì)變化的速度要慢得多。

(2)抑制催化反應(yīng)的失活，鹵素和硫、氮的化合物易與活性中心結(jié)合，但這種結(jié)合是比較松弛、可逆的、暫時性的。當(dāng)廢氣中的這類物質(zhì)被去除后，催化劑經(jīng)焙燒再生成可以恢復(fù)。

(3)沉積覆蓋活性中心的失活，不飽和化合物的存在導(dǎo)致碳沉積，此外漆霧與粉塵、鐵氧化合物及其他顆粒性物堵塞活性中心，從而影響催化劑的吸附與解吸能力，致使催化劑活性下降。

影響催化劑使用壽命的次要因素為催化劑強度及耐熱沖擊力因素。