催化剂中毒原理
树脂在使用前的活化方法概述
树脂使用前的活化（转）对于初次使用需要激活或者说完全再生的树脂而言，整理网友的资料如下：（1）新的离子交换树脂常含有反应溶剂、未参加反应的物质和少量低分子量的聚合物、铁、铅、铜等杂质。
当树脂与水、酸、碱或其它溶液相接触时，上述可溶性杂质就会转入溶液中，在使用初期污染出水水质。
因此，新树脂在投运前要进行预处理，转换为指定的离子型式。
（2）阳离子交换树脂（含碱性基团的强酸阳树脂）的预处理步骤：首先用清水对树脂进行冲洗（最好为反洗）洗至出水清澈无混浊、无杂质为止。
然后用4~5%的HCl和NaOH在交换柱中依次交替浸泡2~4小时，在酸碱之间用大量清水淋洗（最好用混合床高纯度去离子水进行淋洗）至出水接近中性，如此重复2~3次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。
最后一次处理应用4~5%的HCl溶液进行，用量加倍效果更好。
放尽酸液，用清水淋洗至中性即可待用。
（3）阴离子交换树脂（含酸性基团的强碱阴树脂）的预处理步骤：同上，只是酸碱的使用交换位置。
（4）应用于医药、食品行业的树脂，预处理最好先用乙醇浸泡，而后再用酸碱进行交替处理，大量清水淋洗至中性待用。
（5）各种树脂因品种、用途不一，预处理的方法也有区别，预处理时的酸碱浓度及接触时间等，可具体参考各型号树脂的介绍。
（6）预处理中最后一次通过交换柱的是酸还是碱，决定于使用时所要求的离子型式。
（7）为了保证所要求的离子型式的彻底转换，所用的酸、碱应是过量的。
有网友提出如何检测树脂失效的问题。
整理答案：新树脂必须先送到有关部门检测合格后再使用。
树脂必须符合阴阳树脂的验收标准，主要检测指标：全交换容量、含水率、耐磨率、有效粒径、湿真密度、湿视密度、不均匀系数等。
根据厂家提供的再生装置及离子交换树脂再生的需要可以得知，这次，我们采用的树脂应该是强酸性阳离子（Na+）交换树脂。
因为它的再生装置只有一个盐箱，用的是NaCl（当然不是吃的那种），听说是工业专用的粗盐。
弱酸性的阳离子交换树脂也用NaCl再生，但它需要在碱性条件下才能有较高的交换能力，而这套设备不提供碱性条件。
催化剂及其作用机理
1 基本概念金属氧化物催化剂常为复合氧化物 (Complex oxides )，即多组分氧化物。
如VO5-MoO3 ，Bi2O3-MoO3 ，TiO2-V2O5-P2O5 ，V2O5-MoO3-Al2O3 ，MoO3-Bi2O3-Fe2O3-CoO-K2O-P2O5-SiO2 (即7 组分的代号为C14 的第三代生产丙烯腈催化剂)。
组分中至少有一种是过渡金属氧化物。
组分与组分之间可能相互作用，作用的情况常因条件而异。
复合氧化物系常是多相共存，如Bi2O3-MoO3，就有a B和Y相。
有所谓活性相概念。
它们的结构十分复杂，有固溶体，有杂多酸，有混晶等。
就催化剂作用和功能来说，有的组分是主催化剂，有的为助催化剂或者载体。
主催化剂单独存在时就有活性，如MoO3-Bi2O3 中的MoO3 ；助催化剂单独存在时无活性或很少活性，但能使主催化剂活性增强，如Bi2O3 就是。
助催化剂可以调变生成新相，或调控电子迁移速率，或促进活性相的形成等。
依其对催化剂性能改善的不同，有结构助剂，抗烧结助剂，有增强机械强度和促进分散等不同的助催功能。
调变的目的总是放在对活性、选择性或稳定性的促进上。
金属氧化物主要催化烃类的选择性氧化。
其特点是：反应系高放热的，有效的传热、传质十分重要，要考虑催化剂的飞温；有反应爆炸区存在，故在条件上有所谓“燃料过剩型”或“空气过剩型”两种；这类反应的产物，相对于原料或中间物要稳定，故有所谓“急冷措施”，以防止进一步反应或分解；为了保持高选择性，常在低转化率下操作，用第二反应器或原料循环等。
这类作为氧化用的氧化物催化剂，可分为三类：①过渡金属氧化物，易从其晶格中传递出氧给反应物分子，组成含 2 种以上且价态可变的阳离子，属非计量化合物，晶格中阳离子常能交叉互溶，形成相当复杂的结构。
②金属氧化物，用于氧化的活性组分为化学吸附型氧物种，吸附态可以是分子态、原子态乃至间隙氧(Interstitial Oxygen )。
工业催化考试复习题
1.绿色化学：利用一系列原理来降低和消除在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生。
2.零排放：指无限的减少污染物和能源排放直至为零的活动。
3.手性催化：手性就是物质的分子和镜像不重合性4.手性化合物：指分子量、分子结构相同，但左右排列相反的化合物，如实与其镜中的映体。
5.择形催化：沸石具有规则的孔道和孔笼结构，宽敞的通道和孔道靠可限制及区分进出的分子，使其具有形状及大小选择性，故称这种催化为择形催化。
6.催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率而自身质量和化学性能不发生改变的物质，又称工业味精。
7.催化剂中毒：原料中的杂质，反应中形成的副产物等是催化剂的活性，选性明显降低或丧失的现象8.溢流：固体表面吸附物（离子或自由基）迁移到次级活性中心的现象。
9.载体：是活性组分的分散剂、黏合物或支撑体，是负载活性组分的骨架。
可划分为低比表面积和高比表面积两类。
10.助催化剂：加入到催化剂的少量物质，是催化剂的副主成分，其本身没有活性或者活性很小，但把它加入到催化剂中后，可以改变催化剂的化学组成、化学结构、离子价态、酸碱性、晶格结构、表面构造、分散状态、机械强度等。
11.环境友好：主要包括预防污染的少废或无废的工艺技术和产品技术，同时也包括治理污染的末端技术。
12.强相互作用：作用于强子之间的力。
（时空产率单位：mol/(l*h)）13.时空产率：单位体积或单位面积的设备在单位时间内得到目的产物的数量。
14.超强酸：固体酸的强度若超过100%硫酸的酸强度，称为超强酸。
15.超强碱：强度较中性物质高出19个单位的碱性物质，称为超强碱。
16.杂多酸：由杂原子和配位原子按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧多酸，或为多氧族金属配合物。
17.分子筛：分子筛是结晶型的硅铝盐酸，具有均匀的孔隙结构。
18.络合催化：指催化剂在反应过程中对反应物起络合作用，并且使之在配位空间进行催化的过程。
19.三效催化：把一氧化碳，碳氢化合物，氮氧化合物分别氧化还原为对人体无害的二氧化碳，氮气，水蒸气时进行催化的过程。
VOCs催化燃烧的催化剂原理、应用及常见问题
VOCs催化燃烧的催化剂原理、应用及常见问题催化燃烧技术作为VOCs废气处理工艺之一，因为其净化率高，燃烧温度低（一般低于350℃），燃烧没有明火，不会有NOx等二次污染物的生成，安全节能环保等特点，在环保市场应用有了很好的发展前景。
催化剂作为催化燃烧系统的关键技术环节，催化剂的合成技术及应用规则就显得尤为重要。
1、催化燃烧反应原理催化燃烧反应原理是有机废气在较低温度下在催化剂的作用下被完全氧化和分解，达到净化气体目的。
催化燃烧是典型的气固相催化反应，其原理是活性氧参与深度氧化作用。
在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低反应的活化能，同时使反应物分子富集在催化剂表面上以提高反应速率。
借助于催化剂，有机废气可以在较低的起燃温度下无焰燃烧并且在释放大量热量，同时氧化分解成CO2和H2O。
催化燃烧的催化剂反应原理图2.什么是低温催化剂低温催化剂性能指标：起燃温度≤200℃，氧化转化效率≥95%，孔密度200-400cpsi，抗压强度≥8MPa。
3.VOCs催化剂在催化燃烧系统中的作用与影响通常VOCs的自燃烧温度较高，通过催化剂的活化，可降低VOCs 燃烧的活化能，从而降低起燃温度，减少能耗，节约成本。
另外：一般（无催化剂存在）的燃烧温度都会在600℃以上，这样的燃烧会产生氮氧化物，就是常说的NOx,这也是要严格控制的污染物。
催化燃烧是没有明火的燃烧，一般低于350℃，不会有NOx 生成，因此更为安全和环保。
4.什么是空速？影响空速的因素有哪些在VOCs催化燃烧系统中，反应空速通常指体积空速（GHSV），体现出催化剂的处理能力:反应空速是指规定的条件下，单位时间单位体积催化剂处理的气体量，单位为m3/(m3催化剂•h)，可简化为h-1。
例如产品标注空速30000h-1：代表每立方催化剂每小时能处理30000m3废气。
空速体现出催化剂的VOCs处理能力，因此和催化剂的性能息息相关。
5.贵金属负载量与空速的关系，贵金属含量是越高越好吗？贵金属催化剂的性能与贵金属的含量、颗粒大小和分散度相关。
催化作用原理(名词解释+填空)
【名词解释】1、可持续发展：既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展称为可持续发展。
2、催化裂化：是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应，转变为裂化气、汽油和柴油等过程。
3、加氢裂化：在较高的压力和温度下，氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油（汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料）的加工过程。
4、催化重整：是在催化剂作用下从石油轻馏分生产高辛烷值汽油组分或芳香烃的工艺过程。
5、加氢精制：是指在催化剂和氢气存在下，石油馏分中含硫、氮、氧的非烃组分发生脱除硫、氮、氧的反应，含金属有机化合物发生氢解反应，同时，烯烃发生加氢饱和反应。
6、温室效应：由于大气层中的某些气体对太阳辐射的红外线吸收而导致大气层温度升高，地球变暖的现象。
7、催化剂：是一种能够改变一个化学反应的速度，却不改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显消耗的化学物质。
催化作用：指催化剂对化学反应所产生的效应。
8、活化：通过还原或硫化使催化剂活性组份由金属氧化物变为金属态或硫化态的过程。
9、化学吸附是反应物分子活化的关键一步，反应物分子与催化活性表面相互作用产生新的化学物种——反应活性物种。
10、吸附现象：当气体与清洁的固体表面接触时，在固体表面上气体的浓度高于气相的现象。
吸附质：被吸附的气体。
吸附剂：吸附气体的固体。
吸附态：吸附质在固体表面上吸附后存在的状态。
吸附中心或吸附位：通常吸附是发生在固体表面的局部位置，这样的位置。
吸附中心与吸附态共同构成表面吸附络合物。
吸附平衡：当吸附过程进行的速率与脱附过程进行的速率相等时，表面上气体的浓度维持不变的状态。
11、积分吸附热在一定温度下，当吸附达到平衡时，平均吸附1mol气体所放出的热量称为积分吸附热q积。
微分吸附热催化剂表面吸附的气体从n mol 增加到 (n+d n) mol时，平均吸附每摩尔气体所放出的热量。
12、化学吸附态一般是指吸附物种在固体表面进行化学吸附时的化学状态、电子结构和几何构型。
催化原理资料题 (1)
1.一般来说表征催化剂物理结构时主要表征哪些参数？答案：（1）、表面积的测定：主要有气体吸附法，射线小角度衍射法，直接测量法。
（2）、结构参量测定，有催化剂的密度，催化剂的孔容，孔隙率，孔的简化模型和孔的平均半径等。
（3）、催化剂的机械强度（4）、催化剂晶粒大小及其分布。
2。
助剂的种类？分别说出它们应具有的性质？答案：结构性助剂和调变性助剂。
结构性助剂的性质：不与活性组分反应形成固体溶液，应当是很小的颗粒，具有高度的分散性能，有高的熔点。
调变性助剂的性质：可以称为电子性助剂，有时和活性组分的微晶产生晶格缺陷，造成新的活性中心。
3.利用择形性控制反应一般有哪些途径？答案：a 对反应物择形，利用催化剂特定的孔结构，使反应混合物中仅有一定形状和大小的分子才能进入催化剂内起反应。
b 对产物择形：用催化剂特定的孔结构，只允许仅有一定形状和大小的分子才能离开催化剂孔道。
c 对中间产物择形，利用孔内特定的空间限制某中间产物生成，促进另一中间产物自由生成。
4.试说明CO在NiO上，O2媳妇在ZnO上可能引起导电率，脱出功的变化？答案：CO是给电子气体，NiO是p型半导体，所以脱出功减少，电导率较少；O2是得电子气体，ZnO是n型半导体，所以脱出功增加，电导率减少。
5.为什么活性炭和分子筛的吸附热最大？答案：这两种物质的比表面积打，吸附功能强。
6.作为催化剂载体一般具有哪些特性？从表面积角度将载体大致可分为几类？答案：性能主要有：a、有良好机械性能，如抗磨损，抗冲击以及抗压性能等。
b、在反应的再生过程中有足够的热稳定性。
C、有合适的孔结构和表面积。
D、容易获得，价格低廉。
分类：1.小表面积的载体，如碳化硅，金刚石和浮石等。
这类载体对所负载的活性组分的影响不大。
2.高表面积载体。
如活性炭，氧化铝，硅胶，硅酸铝等，这类载体不仅对所负载的活性组分有较大的影响，而且自身能提供活性中心和负载的活性组分组成多功能催化剂。
它又可以分为无孔高表面载体和有空的表面载体。
催化剂砷中毒原理
催化剂砷中毒原理
催化剂砷中毒的原理主要涉及到砷与催化剂活性组分之间的强相互作用。
首先，由于砷对铂等金属具有较强的亲和力，当重整进料中含有微量的有机砷化物时，这些砷化物会与催化剂表面的铂粒形成稳定的铂砷化合物（如PtAs2），导致铂失去吸附氢离子的能力，从而使重整催化剂失去脱氢、加氢反应的能力。
这一过程是放热反应，会加速砷在催化剂上的吸附和积累。
其次，砷在催化剂上的吸附和积累会导致催化剂活性金属的表面积减小，进而降低催化剂的活性。
当砷的积存量增加到一定程度时，催化剂的活性将受到严重影响，甚至完全失活。
这种中毒是不可逆的，即使采用再生的方法也不能恢复催化剂的活性。
此外，砷还可以与催化剂中的其他组分发生反应，形成其他稳定的化合物，从而进一步降低催化剂的活性。
因此，催化剂砷中毒的原理主要是砷与催化剂活性组分之间的强相互作用，导致催化剂失去活性。
为了避免催化剂砷中毒，需要严格控制重整进料中的砷含量，并采取适当的措施来减少砷对催化剂的影响。
SCR基本介绍
北京国电龙源环保工程有限公司 2008-11-01
介绍内容：
• 1.烟气脱硝基本介绍 • 3.还原剂的选用
– 1.1 我国氮氧化物排放现状及危 – 3.1 常用还原剂基本介绍 – 3.2 液氨还原剂的特点 害 – 3.3 尿素还原剂的特点 – 1.2 烟气脱硝工艺 – 3.4 氨水还原剂的特点 – 1.3 SCR基本介绍 • 4.本公司脱硝工艺的技术特点 – 1.4 SCR基本化学反应原理 – 4.1 脱硝工艺的技术特点 – 1.5 SCR基本布置方案 – 4.2 主要技术专利 – – – – 2.1 催化剂的基本介绍 2.2 催化剂的中毒机理 2.3 防止催化剂中毒的有效措施 2.4 催化剂防止磨损的主要措施
北京国电龙源环保工程有限公司
3.2 液氨还原剂的特点
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系统简单、技术成熟
能耗相对低 设备投资低 装置区域为爆炸危险乙类，毒性和爆炸危险性危害属于中度危害 运输管理严格，运输成本高
北京国电龙源环保工程有限公司
3.3 尿素还原剂的特点
• 系统相对复杂
• 能耗相对高 • 初期设备投资相对高 • 安全性很高，特别是位于人口密集区的电厂
北京国电龙源环保工程有限公司
2.2 催化剂中毒机理
• 当催化剂运行一段时间后，其活性会出现 衰减，引起活性衰减的原因主要表现为物 理中毒和化学中毒。
– 物理中毒指催化剂孔的堵塞和机械磨损； – 化学中毒指还原反应过程中产生的副反应导 致催化剂失去活性，此外，烟气中的重金属、 砷、碱金属也会导致催化剂中毒失活。
北京国电龙源环保工程有限公司
•
4.2 主要专利技术
• 通过数值分析计算的涡流混合器效果
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中毒原理
1、co和co2进入合成塔会在催化剂的作用下与氢发生以下反应
CO+3H2=CH4+H2O
CO2+4H2=CH4+2H2O
2、生成的水蒸汽又会和催化剂--aFe发生以下反应
H2O+Fe=Feo+h2
3H2O+2Fe=Fe2O3+3H2
这样催化剂中具有活性的a-Fe被氧化成氧化亚铁和三氧化二铁。
催化剂的活性降低。
现象；
1、合成塔的温度是靠3H2+N2=NH3 这一放热反应的反应热维持的，催化剂活性下降，
反应热减少，合成塔温度就会下降。
2、合成是一个回路，补充进来的气体靠生成氨后排放出去，催化剂活性下降，氨的合成率
下降，补充进来的气体就会在回路里大量累积，合成压力上升。
3、中毒反应也是一个放热反应，所以合成中毒时第1、2点的温度会有一个短暂的温升过程，
随着催化剂活性的下降，整个合成塔的温度会急剧下降。
也就是说前面两点温度上升，后面
的温度下降。
我们俗称为打交叉。
当然，前面几点的温升时间不会很长，如果中毒深的话，
整个合成塔的温度都会垮下来。
外理；
1关补充气阀，停止补充不合格气体，直到合成温度正常，且气体合格。
（重新补入合格气
体时要对补充气管线进行置换）
2关死冷副线、减少循环量，防止温度进一步下降。
3打开塔后放空阀，控制好合成压力，防止超压。
4必要时启用电炉，靠电炉提供的热量提温。
5如果中毒较深，则要将系统内的不合格气体全部放空，并用合格气体顺流程进行置换。
不
能犹豫！
合成的中毒反应也是一个可逆反应，只要中毒不深，发现及时，处理迅速得当。
合成温度是
完全可以保住的。
只是中毒会缩短催化剂的使用寿命，所以要严禁不合格气体进入合成塔。
催化剂经长期使用后，内因接触毒物，活性会逐渐下降。
原因：①催化剂长期处于高温之下，因受热的影响，催化剂的细小晶粒逐渐长大，表面积减小，活性下降；②催化剂层温度波动频繁、温差过大，使催化剂过热或熔融，活性下降；③气流的不断冲击，破坏了催化剂的结构，活性下降；④原料气中少量引起催化剂暂时中毒的毒物，使催化剂表面不停地反复进行氧化、还原反应，活性下降等。
催化剂衰老到一定程度，就需要更换新的催化剂。
催化剂的中毒和衰老几乎是无法避免的，但是选用耐热性能较好的催化剂，改善气体质量和稳定操作，维护保养得好，能大大延长催化剂的使用寿命。
氨合成催化剂的性能对合成氨生产有着很重要的影响，不断改进催化剂的性能，开发新型催化剂将具有重要的现实意义。
研究发现，向催化剂中加入稀土元素钴等，对于降低催化剂的活性温度、提高催化剂的活性，效果比较明显。
例如：我国研制的A201 型催化剂，催化剂中加入钴后，可以起到双活性组分的作用，同时钴的加入可使铁催化剂的结构发生变化，还原态的铁微晶可减少（10nm ) ，比表面积增大（3～6m2/ g ) ，从而促进催化剂活性的提高。
另一方面是催化剂外形的改进，可由原来的非规则形状，加工成球形小颗粒，能有效
地降低催化剂床层阻力，从而降低能耗。