催化剂再生反应原理
催化剂的失活与再生
H H NH H
无孤对电子（无毒）
说明：当有孤对电子时呈 毒性 ，没有孤对电 子时，无毒
防治办法：选择适当物 质将毒物转化为不带孤 对电子的无毒物质。
金属催化剂的三类毒物
2）金属离子：具有已占用 的d轨道，并且d轨道上有 与金属催化剂的空轨键合 的电子（不可逆）。 例如：对Pt催化剂 金属离子没有d轨 无毒 d轨全空 d轨半充满以前 有毒：金属离子的d轨从半 充满到全充满 防治办法：进入反应工段之 前除去毒物。
Li , Be 2 没有d轨 无毒（对Pt催化剂） Na , Mg 2 , Al 3 K , Ca 2 3d 0 4s 0 Rb , Sr 2 , Zr 4 4d 0 5s 0 Cs , Ba 2 , La 3 , Ce3 5d 0 6s 0 Th 4 6s 0 7 s 0 Cu 2 3d 9 4 s 0 有毒 Cu , Zn 2 3d 10 4s 0 Ag , Cd 2 , In3 4d 10 5s 0 Sn 2 4d 10 5s 2 Au , Hg 2 5d 10 6s 0 Hg 5d 10 6s1 Tl , Pb 2 , Bi 3 5d 10 6s 2 Cr 3 3d 3 4s 0 无毒 Cr 2 3d 4 4s 0 Mn 2 3d 5 4 s 0 有毒 Fe 2 3d 6 4s 0 Co 2 3d 7 4 s 0 Ni 2 3d 8 4s 0
5、选择性中毒
选择性中毒：利用毒物分子对某些活性部位的选择性吸 附来抑制或中毒不希望的催化活性，提高催化选择性。 例子1：Pt-Re/Al2O3重整催化剂，利用少量硫化剂对氢解 活性中心的选择性中毒（预硫化）提高芳构化选择性。 例子2：FCC汽油选择性加氢脱硫的催化剂，利用碱性物 质或结焦对强加氢活性中心的选择性中毒，提高加氢脱 硫选择性。 例子3：正己烷异构化的Ni/八面沸石催化剂，利用少量 H2S对氢解活性中心的选择性中毒抑制裂解反应，提高异 构化选择性。
脱硝催化剂 八种再生过程
脱硝催化剂是用于减少尾气中氮氧化物（NOx）排放的一种技术。
在使用过程中，脱硝催化剂会逐渐失效，需要进行再生以恢复其催化性能。
以下是八种常见的脱硝催化剂再生过程：1.热空气再生（Hot Air Regeneration）：通过将热空气通入催化剂床层，提高催化剂温度，使其表面吸附的积碳燃烧，从而清除催化剂上的碳积物。
2.直接电阻加热再生（Direct Resistance Heating Regeneration）：利用电流通过催化剂层产生的电阻加热效应，使催化剂温度升高，达到清除积碳的目的。
3.蒸汽再生（Steam Regeneration）：通过向催化剂床层喷入蒸汽，利用蒸汽的高温和波动压力，清除催化剂上的碳积物。
4.氨气再生（Ammonia Regeneration）：将氨气注入催化剂床层，在高温下与催化剂表面的碳积物反应生成氮气和水蒸气，清除催化剂上的碳积物。
5.氢气再生（Hydrogen Regeneration）：将氢气通入催化剂床层，在高温下与催化剂表面的碳积物反应生成甲烷和水蒸气，清除催化剂上的碳积物。
6.氧气再生（Oxygen Regeneration）：向催化剂床层供应纯氧气或含氧量较高的气体，利用氧气的高温燃烧作用清除催化剂上的碳积物。
7.催化燃烧再生（Catalytic Combustion Regeneration）：在催化剂床层中引入一定量的燃料，通过催化燃烧的方式提高催化剂温度，清除催化剂上的碳积物。
8.生物再生（Biological Regeneration）：利用特定的微生物，在适宜的环境条件下，通过生物降解作用清除催化剂上的碳积物。
这些再生过程可以根据具体的脱硝催化剂类型和工艺要求进行选择和调整。
不同的再生方法具有各自的优缺点，需要综合考虑成本、能耗、排放等因素进行决策。
再生器反应器讲义讲解
1.烧焦段
上述各反应对除焦是必要的，但对催化 剂容易造成损害。它导致催化剂表面温度 上升，而高温则极大地增加了催化剂永久 性损害的危险。所以烧焦要控制好，这是 通过控制燃烧过程的氧含量来完成的。 氧含量过高造成温度过高，但氧含量过低 则燃烧不足。正常操作时，氧含量保持在 0.6～1.0摩尔％之间，这是使烧焦速度达到 最快，烧焦温度相对最低的最佳范围。
谢谢
催化剂入口
第一反应器原料入口 第一反应器流出物出口
催化剂 转移管 反应器原料 入口 反应物流出口
出物出口
第一反应器 第二反应器原料入口 第二反应器原料出口
二反应器流出物出口
中心管
第二反应器 最后反应器原料入口 最后反应器流出物出口 扇形筒
催化剂出口
零部件
2、扇形筒
一般由壁厚3mm的不锈钢板制成，外 表面上开有很长的长条孔，各开孔的圆角 处都不准有尖锐的棱角，制造要求精度很 高，每个扇形筒都紧贴在反应器壁上，采 用膨胀圈固定，但固定的紧密度很严格， 即要使扇形筒不能移动，保证其不会变形； 又要考虑在操作状态下扇形筒的热膨胀需 要的间隙；
3.干燥段
催化剂在进入铂重整反应器之前越干燥，那么它 的总体性能越好。高温和干燥时间长及足够的干 燥气体流速，有利于本步骤完成。足够的干燥气 体流速，能确保气体分布良好，热量充足；
4.冷却段
冷却区有两大作用：冷却去下游待处理的催
化剂，预热部分去干燥区的空气。 冷却的催化剂降低了下游催化剂输送设备的 材质方面的要求。 预热的干燥空气降低了空气加热器负荷，这 样可节约公用工程开支。
催化剂连续再生必须经历五个工艺过程， 既催化剂的烧焦﹑氧氯化﹑干燥﹑冷却﹑ 还原。其中四个过程是在再生器中完成的， 还原是在再生器外完成的。因此再生器的 结构要按能够完成四个工艺过程来设计， 必须满足催化剂连续再生工艺的要求。
催化剂再生反应原理
催化剂再生反应是C+O=CO2的反应过程，C就是催化剂参与芳构化反应后，原料在催化剂上的积碳，O主要来源于再生空气。
控制氧含量主要是控制催化剂烧焦温度和烧焦速度，不要出现催化剂局部出现超温的情况。
尤其是在催化剂再生初期，催化剂表面积碳较高，要是再生气中氧含量过高，会导致烧焦过程剧烈，床层温度由于烧焦反应的存在，导致床层过高，超过催化剂及反应器的设计承受最高温度。
所以在再生初期一定要严格控制氧含量，氧含量的调整，要根据床层最高温度变化缓慢增加。
再生脱硝催化剂
再生脱硝催化剂再生脱硝催化剂是一种用于处理烟气中氮氧化物（NOx）的重要技术。
它可以有效地降低工业废气、汽车尾气等中的NOx排放量，减少对环境的污染。
再生脱硝催化剂的研发和应用已成为环保领域的热点之一。
再生脱硝催化剂是一种可以循环使用的催化剂，它能够在一定的温度和气氛条件下催化氨（NH3）与NOx反应生成氮气和水蒸气。
这种催化剂通常由多种金属氧化物组成，如铜、铁、钨等。
此外，再生脱硝催化剂还可以在低温下活化，提高其催化性能。
再生脱硝催化剂的工作原理是基于氨选择性催化还原（NH3-SCR）反应。
在催化剂表面，NOx与氨发生反应生成氮气和水蒸气。
这个过程是在催化剂表面上的活性位点上进行的，需要适当的温度和气氛条件。
通过调节催化剂的成分和结构，可以优化催化剂的催化性能，提高脱硝效率。
再生脱硝催化剂的研发和应用为减少大气污染做出了重要贡献。
在工业生产和汽车尾气处理中，再生脱硝催化剂被广泛应用。
它不仅能够有效降低NOx排放量，还能减少其他有害物质的排放，对改善空气质量具有重要意义。
然而，再生脱硝催化剂在实际应用中还存在一些问题。
首先，催化剂的活性会随着使用时间的增加而降低，需要定期更换或再生。
其次，催化剂在高温条件下容易受到硫化物等有害物质的中毒，降低催化活性。
因此，提高催化剂的稳定性和抗中毒能力是当前研究的重点。
为了解决这些问题，研究人员正在不断改进再生脱硝催化剂的性能。
他们通过改变催化剂的成分和结构，优化催化剂的催化活性和稳定性。
此外，还有人在催化剂表面修饰上下功夫，以提高催化剂的抗中毒能力。
这些努力将进一步推动再生脱硝催化剂的发展和应用。
总的来说，再生脱硝催化剂是一种重要的环保技术，可以有效降低工业废气、汽车尾气等中的NOx排放量。
随着研究的深入和技术的不断改进，再生脱硝催化剂的性能将得到进一步提升，为改善空气质量和保护环境做出更大的贡献。
希望未来能有更多的创新和突破，推动再生脱硝催化剂技术的发展。
催化剂循环再生原理及应用
催化剂循环再生原理及应用催化剂循环再生是指利用特定技术手段对失活的催化剂进行再生，恢复其活性和选择性，使其可以被重复使用。
催化剂的再生是一种经济、高效的方法，可以大大延长催化剂的使用寿命，减少催化剂的使用量，降低生产成本，因此在化学工业中得到广泛应用。
催化剂循环再生的原理主要包括物理再生、化学再生和生物再生三种。
物理再生主要是通过物理方法去除催化剂上的污染物，一般包括气体燃烧法、高温高压水洗法、溶剂洗涤法和超声波清洗法等。
气体燃烧法是指将失活的催化剂与气体混合后进行热解，将污染物燃烧掉；高温高压水洗法是指将失活的催化剂放入高温高压水中进行清洗；溶剂洗涤法是指将失活的催化剂放入溶剂中进行清洗；超声波清洗法是指利用超声波的振动作用将催化剂上的污染物溶解掉。
这些物理方法能够有效去除催化剂表面的污染物，恢复催化剂的活性。
化学再生是通过化学方法对失活的催化剂进行再生，主要包括还原、氧化和酸洗等。
还原是指将失活的催化剂放入还原剂中进行还原反应，将催化剂上的氧化物还原成金属或金属氧化物，恢复催化剂的活性；氧化是指将失活的催化剂放入氧化剂中进行氧化反应，将催化剂上的有机残留物氧化成二氧化碳和水蒸气，恢复催化剂的活性；酸洗是指将失活的催化剂放入酸性溶液中进行酸洗，将催化剂上的杂质物质溶解掉，恢复催化剂的活性。
化学再生可以有效去除催化剂上的污染物，提高催化剂的活性和选择性。
生物再生是利用微生物的特殊代谢能力对失活的催化剂进行再生，主要包括微生物氧化法、酶法和生物固定法等。
微生物氧化法是指利用细菌、真菌等微生物介入反应体系，通过其代谢能力将催化剂表面的污染物降解为无机盐或二氧化碳等无害物质，恢复催化剂的活性；酶法是指利用特定酶催化剂进行催化反应，将催化剂表面的污染物进行降解，恢复催化剂的活性；生物固定法是指将失活的催化剂与生物固定在一起，在反应体系中进行反应，通过微生物的代谢活性促进催化剂的再生。
生物再生能够高效降解催化剂表面的污染物，使催化剂恢复原有的活性和选择性。
催化剂的再生技术与应用
催化剂的再生技术与应用催化剂是一种化学反应过程中广泛使用的材料。
在过去，使用催化剂只能是一次性的，催化剂使用后便不能再次使用，这直接增加了成本和难度，也大大浪费了资源。
为了更有效地利用催化剂，科学家们开始研究催化剂的再生技术。
催化剂再生技术不仅能够降低成本和减轻环境污染，还能进一步提高催化剂的效率和使用寿命。
一、催化剂再生技术的原理催化剂再生技术的原理在于，通过一定的技术手段，将废弃的催化剂重新激活，让他们重新参与到反应中。
这通常需要改变催化剂的物理性质或化学性质。
在催化剂再生技术中，有三种常见方式：1.改变物理性质：例如表面形貌，孔隙结构等2.改变催化剂的组成部分：更换或添加新物质3.改变催化剂的表面：氧化还原等表面处理技术二、常见的催化剂再生技术1.超声波反应器再生技术超声波技术已经被广泛应用于医学和水处理领域，现在越来越多地用于催化剂再生技术。
超声波可通过振荡的方式在液体中产生微小气泡,这些气泡在扩大时释放能量，形成高温高压区域，产生局部的物理搅动和破碎作用，从而改变催化剂的物理性质和表面性质，使其再次成为有效的催化剂，提高其效率和使用寿命。
2.等离子体技术等离子体技术是将气体置于电场中产生高温高压，使气体原子被激发成为带电离子，使化学反应更容易发生。
等离子体技术不仅可以清除催化剂表面上的软垢和沉积物，还可以通过改变催化剂表面的物理和化学性质来提高催化剂的效率。
这项技术已广泛应用于催化剂的再生和制备领域。
3.微波技术微波技术是一种通过跨越电磁波实现加热的方法。
它具有快速高效的特点，并且可以在液体和固体中产生局部的高温区域，通过催化剂再生技术，可以改变催化剂的物理和化学性质，提高催化剂的效率和寿命。
三、催化剂再生技术的应用催化剂再生技术已经得到了广泛的应用，例如，汽车尾气处理催化剂，蜂窝式催化剂等。
传统上，这些催化剂使用后都只能通过更换的方式解决，从而增加了成本和环境压力。
另外，催化剂再生技术在精细化学品、医药等领域也有着广泛应用的前景。
第五节 催化裂化催化剂再生反应
2012-6-4
页岩油化工厂催化裂化技术讲座
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（5）碱性氮化物 它使催化剂的活性和选择性降低。碱性氮化物的毒害作用的大小除 了与总碱氮有关外，还与其分子结构有关。例如分子大小、 分子类 型、 分子的饱和度。 4、催化剂的平衡活性 由于新鲜催化剂在使用中会受到各种因素的影响而逐渐发生变化， 因此新鲜催化剂的活性并不能反应工业装置中实际的催化剂活性。实 际通常用平衡活性来表示装置中实际的相对稳定的催化剂活性。 影响活性的因素 （1）催化剂的水热失活速度 催化剂的水热失活主要发生在再生剂，因为它是温度最高和水汽 多的场合。 催化剂颗粒在再生器内的停留时间分布是计算催化剂失活的重要 基础。
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由于焦炭的确切组成不能确定，在催化裂化工艺计算中通常 根据元素碳和元素氢的燃烧发热值，结合H/C，CO2/CO 计算反应 热。 元素碳和元素氢的燃烧热如下： C+O2→CO2 33873KJ/Kg C+0.5O2 →CO 10258KJ/Kg H2+0.5O2 →H2O 119890KJ/Kg 由总热效应扣除11.5%的焦炭脱附热后得净热效应。这种计 算方法实质上是把焦炭看成碳和氢的混合物，这在理论上是不正 确的。但是通过计算得到的结果比较接近实际值。
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王光埙等人研究了烧氢的动力学，提出了烧氢速度的表达式。 dH/dt=kHpH
式中：kH-氢的燃烧速率常数,1/(Kpa/min)
p-氧分压, Kpa H-催化剂上焦炭中氢的质量分数,%
对CRC-1催化剂,当温度不超过700℃时,
KH=2.47×108exp（－157.7×103/RT） 当温度>>700℃时要做温度矫正.
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催化剂再生反应是C+O=CO2的反应过程，C就是催化剂参与芳构化反应后，原料在催化剂上的积碳，O主要来源于再生空气。
控制氧含量主要是控制催化剂烧焦温度和烧焦速度，不要出现催化剂局部出现超温的情况。
尤其是在催化剂再生初期，催化剂表面积碳较高，要是再生气中氧含量过高，会导致烧焦过程剧烈，床层温度由于烧焦反应的存在，导致床层过高，超过催化剂及反应器的设计承受最高温度。
所以在再生初期一定要严格控制氧含量，氧含量的调整，要根据床层最高温度变化缓慢增加。
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