简答题

试说出钒触媒的主要毒物及毒害的机理。

正确答案

(1)砷:二氧化硫气体中含有三氧化二砷,会使催化剂迅速中毒,这表现在两个方面:首先钒催化剂能吸附三氧化二砷并氧化成五氧化二砷,它覆盖活性表面,增加反应组分的扩散阻力,使活性下降。此外,在高温下(550℃)As2O5与活性组分V2O5会起反应,生成挥发性物质,把V2O5带走。
(2)氟:氟在气体中以氟化氢、四氟化硅的形态存在,随气体中湿含量不同,对钒催化剂的毒害有较大差异。氟化氢会破坏催化剂的载体(主要是二氧化硅),使催化剂活性下降,熔点降低。四氟化硅与水反应分解出水合二氧化硅,使催化剂表面形成白色的二氧化硅硬壳,严重时使催化剂黏结成块,使活性严重下降。
(3)矿尘:炉气中的矿尘主要是脉石和Fe2O3,矿尘使催化剂活性表面减少;部分Fe2O3硫酸化成Fe2O3·nSO3,使催化剂活性下降。
(4)水分和酸雾:在低温下,气相中的水分会吸附到催化剂上,在催化剂上面有硫酸盐存在,冷凝到它上面的硫酸蒸汽压很低,因此硫酸蒸汽会在比正常露点高的温度下冷凝下来,并溶解这些硫酸盐和硫代钒酸钾,使催化剂的活性和机械强度降低

答案解析

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