я внаслідок часткового або повного виключення активної поверхні каталізатора. Механізм отруєння специфічний для даного отрути і каталізатора і різноманітний. Дія отрути може бути селективним, що дає можливість підвищити вибірковість каталізатора.
Отже, молекули отрути при адсорбції їх на поверхні каталізатора покривають не всю поверхню каталізатора, а лише активну її частину, активні центри, тим самим, отруюючи дію всього каталізатора для хімічного процесу.
Стійкість каталізатора до дії контактних отрут є найважливішим критерієм його застосовності у виробництві. Нерідко з декількох запропонованих каталізаторів беруть для експлуатації менше активні, але більш стійкі до отруєння.
При отруєнні контактних мас розрізняють істинне отруєння (необоротне, оборотне, кумулятивне та що сприяє) і дезактивація в результаті блокування і спікання.
Істинне отруєння
Цей вид отруєння настає при хімічній взаємодії отрути з каталізатором з утворенням каталітично неактивного з'єднання або в результаті активованої адсорбції отрути на неактивних центрах каталізатора.
При хімічному отруєнні зростає енергія активації.
У разі адсорбційного отруєння неоднорідній поверхні енергія активації може зростати поступово. При цьому можлива зміна порядку реакції. Адсорбционное отруєння однорідного каталізатора не супроводжується зміною істинної енергії активації, а спостережувана активність лінійно залежить від концентрації отрути на поверхні каталізатора.
Отруєння може бути оборотним, незворотнім, кумулятивним, що сприяє.
Неруйнівна отруєння каталізатора
Рис. Залежність активності каталізатора від концентрації контактного отрути з плином часу
При оборотному отруєнні активність каталізатора знижується до певного рівня, відповідного концентрації отруйної домішки, а потім, при подальшому збільшенні часу отруєння, залишається незмінною. При припиненні подачі отруйної речовини в реакційну суміш і заміні реакційної суміші свіжим сировиною, що не містить отруту, відбувається швидке відновлення активності каталізатора.
Неруйнівна отруєння каталізатора отрутами відбувається при помірному зв'язуванні молекул отрути з активними центрами або молекулами каталізатора.
Неруйнівна отруєння Pt-каталізатора здійснюється молекулами СО в реакції гідрування бензолу воднем. При подачі СО в потік реакційної суміші, що з С6Н6 і Н2, активність каталізатора поступово знижується.
Після припинення подачі СО в реакційну суміш активність каталізатора через деякий час повертається до вихідної величини. Це відбувається внаслідок витіснення молекул СО з активних центрів воднем і С6Н6 і вимиванням їх з реакційного об'єму.
Необоротне отруєння каталізаторів відбувається при хімічній взаємодії молекул або іонів отрути з активними центрами каталізатора з утворенням міцних неактивних сполук. Отрутами металевої платини, використовуваної в реакціях гідрування циклогексена або розкладання Н202, є ртуть, свинець, вісмут, олово. Токсичні для платини Cu +, Ag +, Zn2 +, Cd2 +, Hg2 +, In3 +, Ti3 +, Co2 +, Fe2 +.
Рис. Залежність активності каталізатора від концентрації контактного отрути
При незворотному отруєнні різко знижується активність кат...
