Achosion Dethol A Dadactifadu Catalyddion Heterogenaidd

Yn seiliedig ar y gwahanol gydrannau gweithredol, gellir rhannu catalyddion heterogenaidd yn fetel a'i halwynau, ocsidau metel, a chatalyddion metel ocsid cyfansawdd; yn seiliedig ar eu siâp, gellir eu rhannu'n siapiau sfferig, colofnog byr, a diliau; yn seiliedig ar eu proses baratoi, gellir eu rhannu i'r rhai sy'n defnyddio cymorth a'r rhai nad ydynt yn defnyddio cymorth.

Mae catalyddion cyflwr heterogenaidd solid i raddau helaeth yn atal colled catalydd, yn haws i'w gwahanu oddi wrth ddŵr gwastraff, ac mae ganddynt fanteision megis gweithgaredd da, sefydlogrwydd da, a phroses driniaeth fer;

Fodd bynnag, mae trosglwyddiad màs rhwng cyfnodau catalydd heterogenaidd, a gall solidau crog mewn dŵr gwastraff a chanolradd adwaith achosi i ronynnau catalydd gael eu gorchuddio neu eu rhwystro, gan arwain at ddadactifadu.

(1) Catalyddion Metel/Cymorth

Mewn technoleg ocsideiddio catalytig heterogenaidd, defnyddir catalyddion metel bonheddig yn eang oherwydd eu gweithgaredd uchel, eu hoes hir, a'u gallu i addasu'n gryf. Mae gan gatalyddion a wneir â metelau nobl fel P, Pd, a Ru fel cydrannau gweithredol nid yn unig safleoedd arsugniad hydrocarbon cydnaws ond hefyd nifer fawr o safleoedd arsugniad ocsigen, a all gael actifadu ocsigen ac arsugniad hydrocarbon yn gyflym wrth i'r adwaith arwyneb fynd rhagddo. Er mwyn cyflawni gwell gwasgaredd a lleihau faint o fetel a ddefnyddir, mae impregnation yn aml yn cael ei gyflogi i gefnogi metelau ar gludwyr ag ardaloedd wyneb penodol uchel, megis Al3O2, SiO2, carbon activated, TiO2, CeO2, a ZrO2.

(2) Metal Ocsid / Catalyddion â Chymorth

Mae dewis catalyddion mewn prosesau ocsideiddio catalytig yn gofyn am ystyried nifer o ffactorau, megis priodweddau'r datrysiad, cynhwysedd catalytig y catalydd, a'i sefydlogrwydd thermol mewn dŵr. Ymhlith y rhain, mae ocsidau metel yn cael eu gwerthfawrogi'n fawr oherwydd eu sefydlogrwydd uchel a'u gweithgaredd da.

Yn seiliedig ar eu sefydlogrwydd, gellir dosbarthu catalyddion fel a ganlyn: 1. Ocsidau sydd fwyaf sefydlog o dan amodau ocsideiddio uchel, megis titaniwm ocsid, vanadium ocsid, cromiwm ocsid, magnesiwm ocsid, sinc ocsid, ac alwminiwm ocsid; 2. Ocsidau â sefydlogrwydd cymedrol, megis haearn ocsid, cobalt ocsid, nicel ocsid, ac ocsid plwm; 3. Cyflwr ansefydlog uchel ansefydlog ocsidau a metelau nobl, megis platinwm, palladium, ruthenium, ac aur.

(3) Ocsid Cyfansawdd/Catalyddion â Chymorth

Yn seiliedig ar yr egwyddor gyflenwol o reoleiddio gweithgaredd catalytig, disgwylir i gatalyddion ocsid cyfansawdd gyflawni gweithgaredd catalytig uwch. Gall effeithiau synergaidd wella gweithgaredd catalydd ac atal diddymiad cydrannau gweithredol. Er enghraifft, mae'r cyfuniad o CoO, CuO, neu NiO ag ocsidau Fe(III), Pt, neu Ru yn gatalydd ocsideiddio effeithiol.

(1) Dewis Catalydd

Wrth ddewis catalydd, yn gyffredinol dylid defnyddio catalyddion â'r nodweddion canlynol:

1. Cyfradd ocsideiddio cyflym a chyswllt cyfnod gwell, a thrwy hynny gyflymu'r adwaith;

2. An-dewisol, gan alluogi ocsidiad cyflawn;

3. Priodweddau ffisigocemegol sefydlog mewn atebion asidig poeth;

4. Gweithgaredd uchel a hyd oes hir ar dymheredd uchel, ac yn ansensitif i wenwynau;

5. cryfder mecanyddol uchel a gwisgo ymwrthedd.

(2) Dewis Cymorth Catalydd

Yn seiliedig ar gyfansoddiad y gronynnau cynnal catalydd, gellir ei rannu'n fras yn dri math: cynhalwyr gronynnol, cynheiliaid graen bras, a swbstradau.

Wrth ddefnyddio catalyddion, ystyrir y pwyntiau canlynol fel arfer:

1. Cyfansoddiad cemegol a gwasgariad;

2. Priodweddau ffisigocemegol arwyneb-mandylledd, arsugniad, priodweddau electrocemegol a mecanyddol;

3. Trwch a maint y deunydd gweithredol y gellir ei lwytho;

4. Cryfder a sefydlogrwydd penodol;

5. sefydlogrwydd cemegol;

6. ymwrthedd crafiadau, caledwch, a chryfder cywasgol;

7. Cymryd rhan mewn adweithiau catalytig.

Yn ogystal â gweithgaredd uchel a detholusrwydd da, rhaid i gatalyddion hefyd feddu ar gryfder a sefydlogrwydd mecanyddol da, gyda sefydlogrwydd yn effeithio ar eu gallu i ddiraddio gweithgaredd.

Ar ôl cyfnod o ddefnydd, bydd catalyddion yn profi dadactifadu, yn bennaf oherwydd colli deunydd catalydd a golosg.

Mae colli catalydd yn un o brif achosion dadactifadu. Mae pH yn effeithio'n bennaf ar y golled hon, gan achosi i'r cydrannau gweithredol hydoddi. Mae astudiaethau arbrofol wedi dangos bod pH dŵr gwastraff yn cael effaith sylweddol ar ocsidiad mater organig yn y cyfnod hylif.

Er enghraifft, mae catalyddion osôn heterogenaidd yn dangos cyfraddau adweithio isel a chyfraddau dadactifadu uchel o dan amodau asidig. Ychydig iawn o golled catalydd ar pH 7. Pan fo pH yn fwy na 7 ond yn llai na 9, nid oes colled gatalydd yn digwydd. Fodd bynnag, pan fydd pH yn fwy na 10, mae'r gyfradd adwaith yn parhau i fod yn isel. Felly, gall addasu'r gwerth pH leihau neu atal colled catalydd.

Mae golosg catalydd yn achos mawr arall o ddadactifadu, a elwir hefyd yn ddadactifadu baeddu catalydd. Achosir hyn yn bennaf gan ddyddodiad carbon, nitrogen, a sylweddau eraill a gynhyrchir yn ystod yr adwaith ar wyneb y catalydd. Mae cymwysiadau peirianneg wedi gwirio bod rhai catalyddion heterogenaidd yn dangos cyfraddau diraddio uchel o fewn amserlen benodol, ac yna dadactifadu. Mae dadansoddiad cromatograffaeth ffotoelectrocemegol ynni (ESCA) o arwyneb y catalydd yn datgelu dyddodiad carbon, sy'n rhwystro'r cyswllt rhwng adweithyddion yn y cyfnod hylif a'r wyneb catalydd, gan arwain at ddadactifadu.