مقاومت مکانیکی کاتالیست

   مقاومت مکانیکی کاتالیست ازجهت کمینه نمودن دورریزکاتالیست به علت شکستگی، سائیدگی و غیره مهم می باشد. مقاومت مکانیکی کاتالیست ها با حفظ ساختار خلل فرج دار آن باید به دست آید. کاتالیست های جدید قادرند بدون خطر شکستگی در دمای بین360°c  تا 650°c به کار بپردازند.

   هنگام سرند نمودن بسترهای کاتالیستی دور ریز 6 تا 7 درصد حجم بستر طبیعی و  قابل قبول خواهد بود، ولی اگر این مقدار از 10 درصد فراتر رود یا مقاومت مکانیکی کاتالیست نامناسب است و یا روش سرند نمودن نیاز به اصلاح دارد، ولی به هر حال مقداری دور ریز در اثر عملیات سرند نمودن به وجود می آید که از یک نظر مطلوب نیز می باشد، چرا که با تعویض آنها کاتالیست ها تازه تر شده اند و بازده بستر بالاتر می رود.

افت فشار

   افت فشار در بسترهای کاتالیستی حدود 20% افت فشار کل واحد اسید سولفوریک را تشکیل می دهد (با صرف نظر از افت فشار واحد(Gas Cleaning. یک بستر کاتالیستی به صورت یک فیلتر گردوغبار پربازده عمل می کند، زیرا سطح مذاب کاتالیست ها باع به دام افتادن ذرات گردوغبار ورودی به بستر می شود. بنابراین در زمان هایی که افت فشار بسر خیلی زیاد می شود، از سرویس خارج نمودن واحد و سرند نمودن بسترهای کاتالیستی ضروری می باشد.

رنگ

   یک کاتالیست کاملأ سولفاته شده را می توان از رنگ آن که ممکن است زرد، طلایی، پرتقالی یا زرد- سبز باشد تشخیص داد. این رنگ ها معرف وانادیم در حال اکسید شده آن (V⁺⁵) می باشد. اگر وانادیم در حالت V⁺⁴ باشد رنگ کاتالیست سبز پررنگ یا کمرنگ یا آبی کم رنگ می شود. کاتالیست های V⁺⁴ به راحتی تبدیل به V⁺⁵ می شوند. اگر وانادیم درکاتالیست ها درحالت V⁺³ باشد رنگ آن آبی پررنگ یا کاملأ سیاه می شود و دیگر نمی توان آن را به حالت V⁺⁵ اکسید نمود و باید از بستر جدا شود چرا که دیگر فعال(Active) نمی باشد

ضعیف شدن کاتالیست

   اگر چه به لحاظ تئوری کاتالیست نه در واکنش مصرف می شود و نه تحت تأثیر آن قرار می گیرد، ولی در عمل بعد از مدتی از میزان فعالیت آن به شدت کاسته خواهد شد که عمده ترین دلایل آن عبارت اند از:

·  آلوده شدن (Poisoning)

• رسوب گیری (غبار)
• شکستگی (در اثر حرارت)
• هدر رفتن کاتالیست در اثر تبخیر
•  
• اصلی ترین آلوده کننده های کاتالیست:
• کلریدها:

•    باعث اتلاف کاتالیست ها و کاهش قدرت فعالیت آنها می شوند. بیشینه حد مجاز کلریدها در گاز (V) ppm 1 می باشد.

   

• فلوئوریدها:

•    به سیلیکای موجود در ساختار کاتالیست حمله می کند. بیشینه ی حد مجاز فلئوریدها در گاز 0.3 ppm (v) می باشد.

   

• آرسینک (As₂O₃):

• باعث اتلاف کاتالیست ها و کاهش قدرت فعالیت آنها می شوند، فعالیت تخریبی As₂O₃در دمای 550 °C به بیشترین مقدار خود می رسد. در دمای بالای 550 °C ترکیبی از بخارات V₂O₅ و As₂O₅ تشکیل می شود که در لایه های بعدی کاتالیست رسوب می کنند.

     بیشینه ی حد مجاز As₂O₃ در گاز 10 ppm (v) و در ساختار کاتالیست 0.01 ppm (v) می باشد.

   

• سلنیم:

•    اثری موقتی بر میزان فعالیت کاتالیست در دمای زیر 400 °C دارد و با افزایش دمای بستر به 480 °C تا 500 °C این اثر از بین می رود.

   

  ·  مونواکسید کربن:

     باعث کاهش تبدیل SO₂ به SO₃ می گردد.

   

  ·  غبار:

     با رسوب در بستر کاتالیستی باعث افزایش افت فشار آن می شود. مقدار 0.5  غبار در گازی به دبی حجمی 1600  موجب رسوب آن به میزان 7 Kg در هر متر مکعب از بستر کاتالیستی می شود. غبار همچنین با رسوب در سوراخ های ریز بدنه ی کاتالیست باعث کاهش قدرت فعالیت آن می گردد. همچنین افزایش بیش از حد دمای بستر کاتالیستی موجب تبخیر کاتالیست ها و نیز از بین رفتن ساختار مولکولی آنها می گردد.