催化燃燒裝置中的催化劑為什么會失活

催化燃燒廢氣處理設備中的催化劑是很重要的，直接影響到廢氣的處理效果。那么造成催化劑失活原因有哪些呢？

一、催化燃燒廢氣處理設備的設計缺陷

催化反應的催化床是催化燃燒設備的關鍵部分。從催化劑的角度，不但要求催化劑的數量滿足設備的設計需求，同時也要求設備在運行中通過催化床每個部分的流速和溫度相同，這樣才能每一塊催化劑的空速和溫度是一致的。如果催化床中流速和溫度不一致，使得溫度低、流速快的局部催化劑負荷過大，使用壽命縮短，從而導致VOCs凈化效果的下降。因此做到催化床氣流分布和溫度分布的均勻是高凈化效率和長使用壽命的關鍵。可見氣流分配和溫度均一化是催化劑反應床設計的核心技術。

二、催化劑表面結炭

在實驗室中通常采用模型反應來評價催化劑性能，如甲苯、乙酸乙酯、丙酮等等，也可以采用混合溶劑來測試催化劑的性能，一般很難觀察到表面積炭。然而在實際使用中，VOCs的組分非常復雜，有大分子的，小分子的，有高沸點的，低沸點，揮發性物的性質差別很大。還含有少量的漆霧、粉塵等物質。特別是漆霧和高沸點物的存在，使得在催化劑表面形成結炭，結果使得催化劑活性的下降。因此在催化劑設計中，要添加阻止催化劑表面結炭的元素，以提高催化的使用壽命。對于高漆霧的廢氣，在催化床前段應增加除漆霧設備。

三、VOCs廢氣中的粉塵

如果VOCs廢氣中含有較多粉塵，由于通過催化劑的氣流，一方面粉塵摩擦催化劑表面導致催化劑表面活性物質的流失，另一方面也有可能沉積在催化劑表面。這兩個因素均會導致催化劑活性下降。因此對于高粉塵廢氣，在設備前端應該添加除塵設備。

四、催化劑高溫燒結

催化劑反應溫度過高會導致催化劑表面活性組分的燒結（粒子變大），催化劑比表面下降、過渡金屬氧化物之間的固相反應，及其相變的發生，這些均為導致催化劑活性的下降，因此在使用過程應避免催化劑的高溫沖擊。相比之下，貴金屬催化劑的熱穩定性較高，而稀土-過渡金屬氧化物催化劑的熱穩定性較低。催化劑的使用溫度與催化劑性能有關。