Отравление катализатора

Понижение активности катализатора при действии на него вредных примесей, содержащихся в печных газах, называют отравлением катализатора, а вещества, вызывающие его,— ядами. Отравление называют обратимым, или временным, если после обработки отравленного катализатора чистой газовой смесью (не содержащей ядов) он «оживает», т. е. восстанавливается его прежняя активность. Необратимым, или постоянным, называют отравление, после которого катализатор не восстанавливается.

Причиной отравления катализатора может быть: а) осаждение на его поверхности ядов и уменьшение его активной поверхности; б) взаимодействие ядов с катализатором и образование с ним каталитически неактивного продукта; в) адсорбция на поверхности катализатора ядов.

Отдельные примеси, содержащиеся в печных газах, по-разному влияют на ванадиевый катализатор. Пары воды при температуре выше конденсации серной кислоты не оказывают на него вредного действия. Поэтому в практике работы контактных систем получило некоторое применение каталитическое окисление  в присутствии паров воды, называемое мокрым катализом. Мокрый катализ применяют в том случае, когда исходным сырьем для получения  является сероводород, который при сжигании дает большое количество паров воды, поэтому сушка такого газа требует больших затрат концентрированной серной кислоты. В большинстве действующих контактных систем газ перед контактным аппаратом сушат, освобождают от брызг и туманообразной серной кислоты. Газ сушат потому, что при понижении температуры в контактном аппарате ниже температуры конденсации серной кислоты, например при пуске и остановке аппарата, может произойти конденсация в контактной массе серной кислоты, что приведет к потере ее активности в результате разрушения структуры катализатора. Газ сушат также для устранения коррозии аппаратуры под влиянием влажного газа. Очищать газ от брызг и туманообразной серной кислоты надо потому, что сконденсировавшаяся в контактном аппарате серная кислота, взаимодействуя с его стенками, может образовать сульфат железа. Попадая на ванадиевую массу, сульфат железа образует на ее поверхности твердые корки, которые ухудшают равномерное распределение газа по сечению аппарата [4].

Мышьяковистый ангидрид  является сильнейшим ядом для платинового катализатора. Ванадиевая контактная масса во много раз (примерно в 5000) менее чувствительна к , чем платиновая, но и она требует очистки печных газов от . Мышьяковистый водород AsH3 легко окисляется до , следовательно, он действует на ванадиевые катализаторы так же, как мышьяковистый ангидрид.

Соединения фтора (HF и SiF4) понижают активность ванадиевой контактной массы, поэтому необходимо устранять их из газов, поступающих в контактный аппарат.

Примеси в сернистых газах СО, С02, H2S, CS2, NH3, NO, паров S и Se и др. в температурных условиях контактирования S02 увеличивают гидравлическое сопротивление контактной массы, нарушая теплообмен в контактном аппарате.