转化催化剂的活性组份金属镍与水蒸汽接触,发生下述氧化反应:,Ni+H2O=NiO+H2+2,56KJ/mol,氧化反应的速度随压力的提高、温度的增加以及氧化剂浓度的提高而迅速增加,水蒸汽对转化催化剂有不利的影响,由实验可知,在750℃下长期用水蒸汽处理,则细孔完全消失,逐渐变成粗孔催化剂,通常要在900~1000℃NiAl2O4才能被彻底还原,在一般工业管式炉要实现这样高的还原温度是困难的,水蒸汽对转化催化剂的还原有不利影响,当用水蒸汽进行催化剂的升温还原时所获得的镍表面仅为用于H2还原时的一半。
工业上常用这一参数衡量催化剂性能,转化率的定义为:,引入这个参数时,必须注明反应物料与催化剂的接触时间,否则就无速率的概念了,因此,工业实践中引入空速和时空得率两个参数,空速就是在流动体系中,物料的流速(单位时间的体积)除以催化剂的体积就是体积空速,单位h-1,用Sv或GHSV表示,催化剂和反应物同处于一相,没有相界存在而进行的反应,称为均相催化作用,能起均相催化作用的催化剂为均相催化剂。
比较全面的性能概况如下表,催化剂性能通常是指活性、选择性和稳定性,稳定性包括化学稳定性(抗毒性)和物理稳定性(耐热性、机械强度),对于大风量,浓度较低的VOCs,如直接采用氧化或回收方法处理,不仅需要大规模的设备,而且能耗较高,非常不经济,对于此问题,通过浓缩装置,可以将以往小浓度,大风量的废气浓缩到高浓度,小风量的废气,然后进入后续氧化处理单元或回收单元处理,从而可以降低设备投资和运行费用。