催化劑存儲壽命的因素
高效節(jié)能燃燒催化劑
目前為止，人類大多使用火焰燃燒，但科學研究表明，傳統(tǒng)火焰燃燒法熱效低，污染重，制約了我國經(jīng)濟的發(fā)展。從根本上解決火焰燃燒的低效和高排放的途徑是催化燃燒。
本研究在稀土儲氧材料，耐高溫高比表面材料和天然氣燃燒催化劑取得進展的基礎(chǔ)上，設(shè)計出了能使天然氣徹底燃燒整體式催化劑。以堇青石蜂窩陶瓷為基體，催化劑涂層則由高性能稀土儲氧材料、活性組分及助劑構(gòu)成。結(jié)果表明，催化劑經(jīng)由高溫老化后仍保持高活性，說明催化劑具有良好的穩(wěn)定性。
本催化劑主要包括四大特點：
1.改變了燃燒反應的能量釋放方式，能量完全以紅外輻射方式釋放，使能量得到最充分和最有效的利用。
2.通過降低維持燃燒反應所需要的反應溫度，節(jié)省燃燒反應對燃料燃燒能量的消耗。
3.反應物自由基在催化劑表面引發(fā)，使反應被控制在表面進行，通過控制燃燒所需能量來確保N2不能與O2發(fā)生反應，因此將NOx排放量減至最低。
4.利用特殊陶瓷載體材料和催化劑涂敷技術(shù)，高性能稀土儲氧材料，保證燃燒催化劑具有優(yōu)良的中低溫活性、抗中毒、抗燒結(jié)和抗結(jié)碳性能。
以此催化劑制備的催化燃燒爐，熱效率為78%，基本實現(xiàn)無污染物排放；比火焰燃燒爐節(jié)能20%，高于國家標準，顯示出催化燃燒高效節(jié)能和環(huán)境友好的雙重優(yōu)點。還表現(xiàn)出比貴金屬燃燒催化劑更加優(yōu)良的抗毒、抗水、抗結(jié)碳、抗高溫燒結(jié)等性能。消除了CO、NOx等廢氣污染，同時消除火焰燃燒熱水器隨使用時間的增加，CO濃度增加造成的安全隱患，是燃燒爐發(fā)展的理想狀態(tài)。
在效益方面，據(jù)國家相關(guān)權(quán)威部門數(shù)據(jù)估算：按2012年天然氣消費量來算，可以節(jié)約天然氣294.2億立方米為了使過程的經(jīng)濟效益不低于額定值，必須更換催化劑。引起催化劑效率衰減而縮短其壽命的原因很多，主要有：原料中雜質(zhì)的毒化作用（見催化劑中毒）；高溫時的熱作用使催化劑中活性組分的晶粒增大，從而導致比表面積減少（圖1），或者引起催化劑變質(zhì)；反應原料中的塵?；蚍磻^程中生成的碳沉積物覆蓋了催化劑表面黑色顆粒為鎳，絲狀物為碳沉積物）；催化劑中的有效成分在反應過程中流失；強烈的熱沖擊或壓力起伏使催化劑顆粒破碎；反應物流體的沖刷使催化劑粉化吹失等。催化劑的壽命不僅決定于制造廠家所提出的正常操作條件范圍內(nèi)保證使用期，也和用戶實際的作業(yè)條件和使用方法有關(guān)。在化工生產(chǎn)中，不僅要考慮催化劑的費用，而且要考慮因更換催化劑停工所帶來的損失,對于上述影響壽命的因素甚為繁感的催化劑,還要考慮其使用方法，為此常常需要增加工業(yè)裝備的投資，保證免遭意外事故。有些催化劑中毒后可以再生，但多次再生后，出現(xiàn)了不可恢復的變化，致使催化過程的效率低于規(guī)定的指標，壽命遂即終止，為國家節(jié)約近735.5億元，可減少CO2排放0.517億噸，NOx近27萬噸及其他污染氣體等等。同時，大量推廣使用本產(chǎn)品不僅能產(chǎn)生巨大的效益，更能推動基體蜂窩陶瓷行業(yè)及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。
引起催化劑效率衰減而縮短其壽命的原因很多,主要有：原料中雜質(zhì)的毒化作用（又叫催化劑中毒）；高溫時的熱作用使催化劑中活性組分的晶粒增大,從而導致比表面積減少,或者引起催化劑變質(zhì)；反應原料中的塵?；蚍磻^程
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