轉(zhuǎn)化催化劑的活性組份金屬鎳與水蒸汽接觸,發(fā)生下述氧化反應(yīng):,Ni+H2O=NiO+H2+2,56KJ/mol,氧化反應(yīng)的速度隨壓力的提高、溫度的增加以及氧化劑濃度的提高而迅速增加,水蒸汽對(duì)轉(zhuǎn)化催化劑有不利的影響,由實(shí)驗(yàn)可知,在750℃下長(zhǎng)期用水蒸汽處理,則細(xì)孔完全消失,逐漸變成粗孔催化劑,通常要在900~1000℃NiAl2O4才能被徹底還原,在一般工業(yè)管式爐要實(shí)現(xiàn)這樣高的還原溫度是困難的,水蒸汽對(duì)轉(zhuǎn)化催化劑的還原有不利影響,當(dāng)用水蒸汽進(jìn)行催化劑的升溫還原時(shí)所獲得的鎳表面僅為用于H2還原時(shí)的一半。
工業(yè)上常用這一參數(shù)衡量催化劑性能,轉(zhuǎn)化率的定義為:,引入這個(gè)參數(shù)時(shí),必須注明反應(yīng)物料與催化劑的接觸時(shí)間,否則就無速率的概念了,因此,工業(yè)實(shí)踐中引入空速和時(shí)空得率兩個(gè)參數(shù),空速就是在流動(dòng)體系中,物料的流速(單位時(shí)間的體積)除以催化劑的體積就是體積空速,單位h-1,用Sv或GHSV表示,催化劑和反應(yīng)物同處于一相,沒有相界存在而進(jìn)行的反應(yīng),稱為均相催化作用,能起均相催化作用的催化劑為均相催化劑。
比較全面的性能概況如下表,催化劑性能通常是指活性、選擇性和穩(wěn)定性,穩(wěn)定性包括化學(xué)穩(wěn)定性(抗毒性)和物理穩(wěn)定性(耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度),對(duì)于大風(fēng)量,濃度較低的VOCs,如直接采用氧化或回收方法處理,不僅需要大規(guī)模的設(shè)備,而且能耗較高,非常不經(jīng)濟(jì),對(duì)于此問題,通過濃縮裝置,可以將以往小濃度,大風(fēng)量的廢氣濃縮到高濃度,小風(fēng)量的廢氣,然后進(jìn)入后續(xù)氧化處理單元或回收單元處理,從而可以降低設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。