Katalysatordeaktivering refererer til et fænomen, hvor den katalytiske aktivitet og selektivitet af katalysatorer er væsentligt reduceret eller helt tabt på grund af urenheder i systemet og driftsbetingelser. Stoffer, der udløser deaktivering, kaldes samlet for katalysatorgifte, som hovedsageligt stammer fra urenheder i råmaterialer, iboende urenheder i katalysatorer, reaktionsprodukter og-biprodukter.
1.Hovedtyper af katalysatordeaktivering
①Termisk deaktivering
For høj reaktortemperatur fører til irreversibelt strukturelt svigt. Høj temperatur beskadiger bærerammen af katalysatorer og udvasker aktive komponenter. Det forårsager også katalysatorsmeltning og lejeforkoksning, blokerer mikroporer og reducerer det effektive specifikke overfladeareal. Kort-lokal overophedning har mindre påvirkninger, mens lang-høj-temperaturdrift permanent vil deaktivere katalysatorer.
②Fysisk deaktivering (mekanisk deaktivering)
Støv og dampe blokerer mikroporerne i katalysatorer. Almindelig støv ophobes i toppen af katalysatorlejet, mens gasformige tungmetalpartikler aflejres i det nedre leje, hvilket øger lejets trykfald og beskadiger aktive steder. Katalysatorer med utilstrækkelig mekanisk styrke vil bryde i fragmenter, hvilket reducerer kontaktområdet for reaktioner og resulterer i deaktivering.
③Kemisk deaktivering (katalysatorforgiftning)
Sporurenheder i systemet reagerer kemisk med de aktive centre og bærere af katalysatorer for at danne inerte stoffer uden katalytisk ydeevne. Dette ødelægger komponentstrukturer og passiverer katalytisk kapacitet, hvilket i sidste ende deaktiverer katalysatorer.
2.Almindelige stoffer, der forårsager katalysatordeaktivering
Almindelige stoffer, der forårsager deaktivering- i industrielle processer, omfatter vand, tungmetaller, nitrogen og aminer, oxygen, syrer og baser, dampe, klor, sulfider, carbonoxider, kulbrinter samt arsen, selen, tellur og andre grundstoffer.
3.Årsager til katalysatordeaktivering i SRU-enheder
Katalysatordeaktivering i Sulphur Recovery Units (SRU) er for det meste forårsaget af ukorrekte driftsforhold: ufuldstændig udrensning under opstart og nedlukning fører til poreblokering af urenheder; kondenseret syre dannes under lav reaktortemperatur, korroderer katalysatorstrukturer og udløser sulfatering; overdreven lufttilførsel genererer sure-biprodukter, der beskadiger aktive websteder; reaktoroverophedning og temperatur uden for designområdet under opstart og nedlukning fremskynder alt sammen katalysatordeaktivering.