催化剂高温烧结
催化剂反应温度过高会导致催化剂表面活性组分的烧结(粒子变大),催化剂比表面下降、过渡金属氧化物之间的固相反应,及其相变的发生,这些均为导致催化剂活性的下降,因此在使用过程应避免催化剂的高温冲击。相比之下,催化剂的热稳定性较高,而稀土-过渡金属氧化物催化剂的热稳定性较低。催化剂使用温度与催化剂性能有关。
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气流和温度均匀分布。要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀,并---火焰不直接接触催化剂表面,燃烧室必需具有足够的长度和空间。催化燃烧装置应具有---的保温效果。炉体一般用钢结构的外壳内衬耐火材料,或用双层夹墙结构。
便于清洗和更换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构,便于清洗和更换催化剂载体。
辅助燃料和助燃。催化燃烧一般采用作辅助燃料,也可用燃料油、电加热等作辅助燃料。助燃一般用净化后的气体,如果净化后的气体不能作为助燃,则应引入空气助燃。
较高的转化速度。由于催化燃烧为不可逆的放热反应,所以,无论反应进行到什么阶段,都应在尽可能高的温度下进行,以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的---,如催化剂的耐热温度、高温材料的获得,常规催化燃烧,热能的供应,以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况恰当地选择。
复合氧化物催化剂
复氧化物相较于单一氧化物由于其各组分间存在结构或电子调变等相互作用,其催化活性较高。主要有以下两大类:一、钙钛矿型复氧化物:稀土与过渡金属氧化物形成的具有天然钙钛矿型复合氧化物,一般通式为abo3,常规催化燃烧公司,常见的有lamno3和bacuo2等;二、尖晶石型复氧化物:通式为ab2x4是一种重要的复氧化物结构类型,尖晶石型催化剂具有---的---氧化催化活性。黄海凤等采用zro2、sio2、mgo、al2o3和tio2和为载体,通过浸渍法制备了三元复合氧化物cu-mn-ce(cmc)的负载型催化剂,以和作为催化燃烧气,研究了该催化剂的催化燃烧活性。结果表明,纯cmc催化剂的基固溶体结构具有---的催化活性,其中tio2和zro2作为载体时,cmc的高温热稳定性,这是由于tio2和zro2较好的保持了该催化剂的活性固溶体结构;而当sio2和al2o3作为载体时,其表面---和---表面积不利于cmc活性固溶体结构的形成,常规催化燃烧厂家,以mgo作为载体时,mn,cu等过渡金属其发生相互作用而使cmc的活性结构被破坏,催化活性降低。
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