CO铜基变换催化剂PH3中毒热力学研究.pdfVIP

第42卷 第 2期 化 学 程 V()1．42No．2 2014年 2月 CHEMICALENGINEERINGfCHINA) Feb． 2014 CO铜基变换催化剂 PH3中毒热力学研究 张 乐，刘 璺，田森林 ，宁 平 ，张骄佼 (昆明理上大学 环境科学Lj工程学院，云南 昆明 650500) 摘要：采用热力学非均相反应奉{系中的Gibbs自由能最小原理，从理论上二分析一氧化碳变换催化剂在高炉煤气气氛 下，PH 对铜基催化刹的毒害过程可能发生的化学反应及产物 ，并对各个反应的吉布斯 自由能及化学反应平衡常 数进行了对比分析，从而进一步 r解 CO变换催化剂在高炉煤气气氛下的中毒机理，经过分析町得出：PH 对铜基 低温变换催化剂在 1o()一3OO℃的活性温度下，町使催化剂造成暂时或永久性的失活，卞要的中毒产物为 cu ， CuO，CuO，Cu(PO)，c，且高炉煤气 自身的主要气体混合也可造成催化剂中毒。其 中氧气的存仵极易造成铜基 催化剂的中毒 ，其中低温变换催化剂的活性物质 Cu微晶与O 反应牛成 CuPO 的占布斯 自由能小十零 凡绝埘值 最大，热力学平衡常数最大 ，该反应是竞争能力最强的主导反应 关键词：变换催化剂；磷化氢(PH )；中毒；热力学 中图分类号：0643．362；0642．1 文献标识码 ：A 文章编号：1005-9954(2014)02-0028—06 DOI：10．3969／j．issn．1005-9954．2014．02．007 ThermodynamicanalysisforPH3poisoningof CO Cu．based shiftcatalysts ZHANGLe，L1U Zhao，TIANSen-lin，NINGPing，ZHANGJiao-jiao (FacultyofEnvironmentalScienceandEngineering，KunmingUniversityofScience andTechnology，Kunming650500，YunnanProvince，China) Abstract：By using Gibbsfree energy principle ofthermodynamicsheterogeneous reaction system ，the possible chemicalreactionsandproductsfrom theCu—based catalystprocesspoisonedwith PH3wereanalyzed inblastgas atmosphereofCO shiftcatalyst．Gibbsrfeeenergyandequilibrium ofreactionswerecomparedtofurtherunderstand themechanism ofthepoisoningmechanism．ItconcludesthatPH3canpoison Cu—basedshiftcatalystintemporary orpermanentandblastfurnacegascanalsopoisoncatalystat100—300 oC ，andthemain poisoningproductsare CuP2，CuO，Cu2O，Cu3(PO4)2，C．OxygencancauseCu—basedcatalystpoisoningextremelyeasily，ofwhichthe GibbsfreeenergyofCu2P2O7producedbytheactivesubstance—Cumieroerystallineoflow—temperatureshift catalyst andO2islessthanzeroandtheabsolutevalueismaximum．Thisreactionisthemostcompetitivereact