Mit dem Claus-Katalysator aktiviertes Aluminiumoxid reagiert mit Wasserdampf und löst eine Hydratationsreaktion aus
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Wie lautet die Gleichung für die Hydratationsreaktion von durch den Claus-Katalysator aktiviertem Aluminiumoxid und Wasserdampf? Was ist das Endprodukt? Wie schnell ist diese Reaktion bei normalen Betriebstemperaturen?
Bei der thermischen Alterung, der hydrothermischen Alterung und dem Sintern handelt es sich um Veränderungen in der Grundstruktur des Katalysators.
Die Hauptursache für die Desaktivierung des Katalysators ist die Sulfatierung des aktiven Zentrums des Katalysators. Der Mechanismus der Sulfatierung beinhaltet die chemische Adsorption von SO2 an der aktiven Hydroxyl- oder Oxidionenstelle und die anschließende chemische Reaktion mit Sauerstoff.: Al2O3 + SO2 Al2O3 (SO2) Al2O3 (SO2) + 2 SO2 + 3/2 O2 =Al2 (SO4)3 Die Gleichgewichtsmenge an chemisch adsorbiertem SO2 ist nur geringfügig desaktiviert, und eine dauerhafte Desaktivierung erfolgt erst nach einer chemischen Reaktion mit Sauerstoff. Daher sollte sichergestellt werden, dass die Sauerstoffkonzentration des Hauptverbrennungsofens 0,2 % nicht überschreitet. H2S-reiches Hochtemperatur-Prozessgas (H2S/SO2-Verhältnis 2,5:1 bis 3:1) kann 24 bis 48 Stunden lang durch das Katalysatorbett geleitet werden, um die Sulfatierung zu reduzieren, was zur Förderung der umgekehrten Sulfatierungsreaktion beiträgt.: 2 Al2 (SO4)3 + 18 H2 = 2 Al2O3 + 18 H2O + 3/4 S8 Stellen Sie dann das H2S/SO2-Verhältnis auf 2:1 zurück und bringen Sie die Katalysatorbett-Einlasstemperatur langsam auf normale Betriebsbedingungen zurück. Der signifikante Anstieg des Temperaturunterschieds über das Katalysatorbett bei normalen Betriebstemperaturen impliziert einen Anstieg der Katalysatoraktivität nach der erfolgreichen Entfernung von elementarem Schwefel, der die Katalysatoroberfläche verstopft.