催化燃燒催化劑的穩(wěn)定性
在工業(yè)生產(chǎn)條件下，催化燃燒設(shè)備中催化劑的性質(zhì)會(huì)隨著操作時(shí)間而變化，即催化劑的活性下降，直至失活。因此催化燃燒系統(tǒng)中催化劑需要具有良好的穩(wěn)定性，以保持較長(zhǎng)的壽命。影響催化燃燒催化劑的穩(wěn)定性主要有化學(xué)和物理方面兩個(gè)因素。
1、化學(xué)方面：當(dāng)廢氣中含有的物質(zhì)可與載體材料或催化劑的活性組分起反應(yīng)時(shí)，則會(huì)造成失去活性組分、活性組分被覆蓋或減少了表面積，從而最終導(dǎo)致催化劑的中毒。
在有機(jī)廢氣的催化燃燒過(guò)程中，常見(jiàn)的催化劑中毒如下；
①硅中毒：在處理溶劑中含硅氧烷的印刷過(guò)程把放氣時(shí)，SiO2會(huì)沉積在催化劑上，而將孔口堵塞，而且只能用氫氟酸沖洗來(lái)溶解沉積物，這種催化劑再生方法的代價(jià)很昂貴。
②磷中毒：在處理膠板印刷產(chǎn)生的廢氣、塑料加工時(shí)作為阻燃劑產(chǎn)生的廢氣以及由于汽油添加劑而產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣中，常含有磷化合物。當(dāng)溫厚低于430℃時(shí)，這種磷化合物在催化劑表而上分解而生成水常性的化合物，例如P2O5或磷酸，這種中毒可經(jīng)沖洗使其恢復(fù)活性；若溫度高于530℃，則磷與催化劑的載體材科產(chǎn)生不可逆的反應(yīng)，其反應(yīng)產(chǎn)物使載體結(jié)構(gòu)和孔隙率發(fā)生變化，從而導(dǎo)致催化劑的失活。
③氯化物中毒：廢氣中所含的有機(jī)氯化物經(jīng)氧化生成氯化氫，并被吸附在催化劑上，由于活性中心被覆蓋而導(dǎo)致催化劑的失活。這種失活是可逆的，只要溫度升高，即可解吸而恢復(fù)活性。但是，若吸附的氯化氫分子與活性組分發(fā)生反應(yīng)，例如與貴金屬或金屬氧化物起反應(yīng)，則生成金屬氯化物。這種氯化物會(huì)造成活性組分的損失和改變活性組分在催化劑上的分布。若氯化氫與催化劑載體（Al2O3）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則會(huì)使催化劑載體軟化，或使孔結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
2、物理方面
①熱影響：溫度升高會(huì)增加催化劑結(jié)構(gòu)變化的速度和頻率，而催化劑結(jié)構(gòu)的變化會(huì)導(dǎo)致內(nèi)表面的減少，以及降低活性組分的均勻分布率。因此，催化劑有一定的溫度負(fù)荷上限。通常，金屬氧化物催化劑的允許最高溫度為：全接觸催化劑500℃，載體接觸催化劑700℃。貴金屬催化劑的允許最高溫度為：氧化鋁載體700℃，硅酸鋁載體1000℃。
若廢氣中有害物的濃度高，而產(chǎn)生大量熱量時(shí)，則可在廢氣中通入冷空氣，或降低預(yù)熱溫度，來(lái)避免催化劑的過(guò)熱。
②機(jī)械影響：由于裝置的振動(dòng)，催化劑床層的松散，以及廢氣中可能含有固體顆粒，而使催化劑收到磨損。溫度的急變會(huì)引起催化劑材料中的熱應(yīng)力，而導(dǎo)致催化劑的破裂。此外，對(duì)裝有蜂窩塊催化劑的反應(yīng)器，應(yīng)注意反應(yīng)器構(gòu)件的熱膨脹而造成的機(jī)械應(yīng)力。通常可用耐久性的彈性密封元件給予補(bǔ)償。為預(yù)防顆粒催化劑在運(yùn)行時(shí)的跳動(dòng)，一般氣流采取垂直從上向下的流動(dòng)方式。
1、化學(xué)方面：當(dāng)廢氣中含有的物質(zhì)可與載體材料或催化劑的活性組分起反應(yīng)時(shí)，則會(huì)造成失去活性組分、活性組分被覆蓋或減少了表面積，從而最終導(dǎo)致催化劑的中毒。
在有機(jī)廢氣的催化燃燒過(guò)程中，常見(jiàn)的催化劑中毒如下；
①硅中毒：在處理溶劑中含硅氧烷的印刷過(guò)程把放氣時(shí)，SiO2會(huì)沉積在催化劑上，而將孔口堵塞，而且只能用氫氟酸沖洗來(lái)溶解沉積物，這種催化劑再生方法的代價(jià)很昂貴。
②磷中毒：在處理膠板印刷產(chǎn)生的廢氣、塑料加工時(shí)作為阻燃劑產(chǎn)生的廢氣以及由于汽油添加劑而產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣中，常含有磷化合物。當(dāng)溫厚低于430℃時(shí)，這種磷化合物在催化劑表而上分解而生成水常性的化合物，例如P2O5或磷酸，這種中毒可經(jīng)沖洗使其恢復(fù)活性；若溫度高于530℃，則磷與催化劑的載體材科產(chǎn)生不可逆的反應(yīng)，其反應(yīng)產(chǎn)物使載體結(jié)構(gòu)和孔隙率發(fā)生變化，從而導(dǎo)致催化劑的失活。
③氯化物中毒：廢氣中所含的有機(jī)氯化物經(jīng)氧化生成氯化氫，并被吸附在催化劑上，由于活性中心被覆蓋而導(dǎo)致催化劑的失活。這種失活是可逆的，只要溫度升高，即可解吸而恢復(fù)活性。但是，若吸附的氯化氫分子與活性組分發(fā)生反應(yīng)，例如與貴金屬或金屬氧化物起反應(yīng)，則生成金屬氯化物。這種氯化物會(huì)造成活性組分的損失和改變活性組分在催化劑上的分布。若氯化氫與催化劑載體（Al2O3）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則會(huì)使催化劑載體軟化，或使孔結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
2、物理方面
①熱影響：溫度升高會(huì)增加催化劑結(jié)構(gòu)變化的速度和頻率，而催化劑結(jié)構(gòu)的變化會(huì)導(dǎo)致內(nèi)表面的減少，以及降低活性組分的均勻分布率。因此，催化劑有一定的溫度負(fù)荷上限。通常，金屬氧化物催化劑的允許最高溫度為：全接觸催化劑500℃，載體接觸催化劑700℃。貴金屬催化劑的允許最高溫度為：氧化鋁載體700℃，硅酸鋁載體1000℃。
若廢氣中有害物的濃度高，而產(chǎn)生大量熱量時(shí)，則可在廢氣中通入冷空氣，或降低預(yù)熱溫度，來(lái)避免催化劑的過(guò)熱。
②機(jī)械影響：由于裝置的振動(dòng)，催化劑床層的松散，以及廢氣中可能含有固體顆粒，而使催化劑收到磨損。溫度的急變會(huì)引起催化劑材料中的熱應(yīng)力，而導(dǎo)致催化劑的破裂。此外，對(duì)裝有蜂窩塊催化劑的反應(yīng)器，應(yīng)注意反應(yīng)器構(gòu)件的熱膨脹而造成的機(jī)械應(yīng)力。通常可用耐久性的彈性密封元件給予補(bǔ)償。為預(yù)防顆粒催化劑在運(yùn)行時(shí)的跳動(dòng)，一般氣流采取垂直從上向下的流動(dòng)方式。
