我的催化剂思考

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,思考,何催化剂中毒？,何催化剂中毒？,1,定义：,反应原料中含有的微量杂质使催化剂的活性、选择性明显下降或丧失的现象。,中毒现象的本质 ：,是微量杂质和催化剂活性中心的某种化学作用，形成没有活性的物种。,2,催化剂中毒指催化剂由于某些物质的作用而使催化活性衰退或丧失的现象。这些物质称为毒质。毒质通常是反应原料中带入的杂质，或者是催化剂自身的某些杂质；反应产物或副产物亦可能使催化剂中毒。,催化剂中毒根据作用的性质和强弱，可分为可逆性中毒和不可逆中毒（永久性中毒）。可逆性中毒可用简单的方法使催化剂性能恢复。催化剂毒物具有特异性，对一种催化剂是毒物，对另一种可能无害。利用选择性中毒，使催化剂中引起副反应的活性中心中毒，可提高催化剂的选择性。,3,在气固多相催化反应中形成的是吸附络合物。一类是如果毒物与活性组分作用较弱，可用简单方法使活性恢复，称为可逆中毒或暂时中毒。另一类为不可逆中毒，不可能用简单方法恢复活性。为了降低副反应的活性，有时需要使催化剂选择中毒。,催化剂在使用中会因各种因素而失去活性，其中重要的一个因素就是中毒催化剂中毒的原因有几种可能，原科中所含的少量杂质，或是强吸附（多为化学吸附）在活性中心上，或是与活性中心起化学作用，变为别的物质，都能使活性中心中毒另外，反应产物中也可能有这样的毒物；在催化剂的制备过程中，载体内所含的杂质与活性组分相互作用，也可能毒化活性中心。,4,催化剂中毒的判别和影响,毒物是各式各样的，对同一催化剂，只有联系到它所催化的反应，才能清楚地指明什么物质是毒物也就是说，毒物不仅针对催化剂，而且是针对这个催化剂所催化的反应来说的。催化剂在活性稳定期间往往会因接触少量杂质而使活性显著下降,这种现象称为催化剂中毒。使催化剂丧失催化作用的物质，称为催化剂的毒物。若消除中毒因素后，活性仍能恢复，称为暂时性中毒，否则称为永久性中毒。,一些催化剂在一些反应中的毒物，其中有些是暂时性毒物，有些是永久性毒物例如合成氨中用的铁系催化剂，水和氧是毒物，当这种中毒现象发生时，可以用还原或加热的方法，使催化剂重新活化，这种中毒是暂时性中毒，或称可逆中毒；而硫或磷的化合物对于这个催化剂和这个反应也是毒物，当由它们引起中毒时，催化剂就很难重新活化，这是永久性中毒，或称不可逆中毒后面一种中毒，是可以防止的。,中毒不仅影响催化剂的活性，造成催化剂的活性下降，也影响催化剂的选择性中毒是在化工生产中使用催化剂时经常遇到的实际问题，但我们了解得还不十分清楚至于怎样防止中毒和解毒，要通过实践来加以解决,5,中毒的机理大致有两类：,一类是毒质吸附在催化剂的活性中心上，由于覆盖而减少了活性中心的数目；另一类是毒质与构成活性中心的物质发生化学作用转变为无活性的物质。按毒质与催化剂作用的程度，可分为暂时中毒和永久中毒。前一类毒质与催化剂的结合较松弛，易于清除。例如：用镍为催化剂使烯烃加氢时，若原料气含炔烃，它吸附于活性中心上，则出现中毒，但如提高原料气纯度，降低炔含量，则吸附的炔将脱附，催化活性恢复，即为暂时中毒（又称可逆中毒）；若原料气含硫化物，则硫与镍强烈结合，即使原料气脱硫后，催化活性也不能恢复，则为永久中毒（又称不可逆中毒）。催化剂中毒常是使催化剂寿命缩短的重要原因，在化学工业中选用抗毒能力强的催化剂非常重要。,6,中毒现象与反应条件有关，对于给定的催化反应系统，只在原料中毒质浓度达到特定值时，才发生中毒现象,称耐受量,故须将原料净化到毒质含量低于此值。改变反应温度可改变抗毒能力。毒质与催化剂、催化反应间具有选择关系，即不同的物质对不同的催化剂、不同的催化反应起毒化作用。因此，在同一催化剂上发生两种催化反应，一种物质可能只毒化其中一种，利用这种选择性中毒现象，在原料或催化剂中有意加入某种毒质以毒化引起副反应的活性中心，从而提高目的反应的选择性。例如在某些固体酸催化剂中加入少量碱性物质以毒化某些强酸中心,以抑制积碳副反应。在某些场合,毒化和助催化作用于特定条件下可互转化，如在有些催化剂中存在某异物为毒质，但含量很低时却可起助催化剂的作用。,7,