Wie funktioniert die Toxizität von Arsen als Katalysator?
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Bei der Verwendung von Katalysatoren tritt häufig Arsenvergiftung auf, beispielsweise bei Kobalt-Molybdän-Katalysatoren. Wie entsteht eigentlich die Arsenvergiftung? Welche Reaktionen finden statt, wenn Arsen an den Katalysator bindet – und warum wird dadurch der Katalysator inaktiv?
Während des Verbrennungsprozesses setzt Kohle aufgrund hoher Temperaturen und starker Oxidationsvorgänge Arsen (As) frei, was zur Vergiftung des Katalysators führt. Die Arsenvergiftung von SCR-Katalysatoren entsteht durch das Eindringen von gasförmigen Arsenverbindungen (As2O3) in die Oberfläche des Katalysators sowie deren Ansammlung in den Poren des Katalysators. Anschließend reagieren diese Verbindungen an den aktiven Stellen des Katalysators mit O2 und bilden As2O5. Gleichzeitig diffundiert As2O3 in den Katalysator ein und verfestigt sich in den aktiven sowie inerten Bereichen. Dadurch wird die Diffusion der Reaktangase innerhalb des Katalysators eingeschränkt, und die Kapillaren werden zerstört – es entsteht somit eine gesättigte Schicht aus Arsen. Die mit Arsen gesättigte Schicht ist kaum aktiv. Diese gesättigte Schicht verhindert, dass Reaktanten in das Innere des Katalysators eindringen können. Die Stärke dieser Hemmwirkung ist proportional zur Dicke der mit Arsen gesättigten Schicht. Dadurch wird die Aktivität der Oberfläche des Katalysators beeinträchtigt, während der Katalysator im Inneren weiterhin seine ursprüngliche Aktivität beibehält. Auch Studien zeigen, dass sich As2O3 in den Poren des Katalysators ansammelt und diesen physisch verstopft, wodurch die Aktivität des Katalysators beeinträchtigt wird. Dieser Text stammt von China Thesis Network. Die ursprüngliche Adresse lautet: http://www.xzbu.com/8/view-3858094.htm
Dieser Beitrag wurde zuletzt von 654262293 am 24.4.2025 um 14:55 bearbeitet