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小议催化剂的失活与再生

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        据统计,目前90%的化学反应都需要使用催化剂,20世纪合成氨化学先驱科学家Alwin Mittasch说过Chemistry without catalysis, would be a sword without a handle, a light without brilliance, a bell without sound(没有催化剂的化学就好比无锋的宝剑,黯淡的灯光,呜哑的铃声)。可以说优质的催化剂使得化学反应更加高效、绿色和安全。

        随着催化剂的持续使用,我们往往会发现催化剂的活性会开始下降,具体表现为反应时间延长,原料残留增多,副产物比例提高。原因就是催化剂活性慢慢开始下降直至失活。失活是一个复杂的物理和化学过程,通常将可分为三种类型:催化剂积碳等堵塞失活、催化剂中毒失活、催化剂的热失活和烧结失活。失活的催化剂如果直接做回收处理,首先额外增加了很多工作量,比如催化剂的装填和退出,其次催化剂寿命过短大大增加了成本,尤其是涉及到贵金属催化剂。因此失活催化剂的再生研究历来受到广泛关注和重视。

        杭州研发中心在催化剂再生研究方面做了大量的工作。通过仔细分析催化剂失活的主要原因,并根据不同催化剂的相关性质来确定再生方法,比如通过清洗再生A产品工段产生的失活催化剂、通过再生B产品工段的催化剂等,都取得了很好的效果。

        催化剂失活过程不单有催化剂自身好坏的原因,还与反应工艺、反应器结构密切相关。而催化剂再生过程的研究可以加深对其反应过程的理解,既节约了成本,还为后续工艺改进提供了新的思路,可谓一举多得。

        (杭州研发中心洪俊杰、通讯员王均委)

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