钯触媒的脱氧原理
来源: | 作者:001 | 发布时间: 2026-01-21 | 26 次浏览 | 分享到:

钯触媒的脱氧原理基于催化氢氧反应生成水,其核心机制与特性如下:

一、反应原理

钯触媒以钯为活性组分,负载于氧化铝等载体上,通过催化氢气(H₂)与氧气(O₂)反应生成水(H₂O),从而去除气体中的氧气。反应方程式为:
2H₂ + O₂ → 2H₂O
该反应在常温常压下即可进行,脱氧深度可达 1 ppm 以下,适用于高纯度气体净化。

二、关键特性

  1. 高选择性

    • 钯触媒仅催化氢氧反应,对其他气体(如氮气、氩气、二氧化碳等)无影响,避免共吸附问题。

    • 适用于氢气、氮气、氩气、氦气等气体的深度脱氧,也可用于一氧化碳、二氧化碳等气体的加氢除氧。

  2. 高效脱氧能力

    • 在原料气含氧量 1-2.5% 时,一次催化除氧后残余含氧量可降至 1 ppm 以下。

    • 空速范围广(8000-18000 h⁻¹),一次通过催化剂床层即可达到理想效果。

  3. 操作条件温和

    • 反应在常温下进行,无需高温或高压条件,降低能耗与设备成本。

    • 适用于连续操作,无需频繁再生,使用寿命长。

  4. 抗中毒能力强

    • 对硫化氢(H₂S)、二氧化硫(SO₂)、氯气(Cl₂)、氨气(NH₃)等毒物具有优良抗性,避免催化剂失活。

  5. 机械性能优异

    • 抗压强度高(≥120 N/颗),堆比重 0.85-0.95 g/ml,不易粉化,减少床层压降与粉尘生成。

三、应用场景

  1. 高纯气体生产

    • 用于氢气、氮气、氩气等气体的深度净化,满足电子、化工、冶金等行业对高纯气体的需求。

    • 例如:在变压吸附制氮机中,钯触媒可进一步脱除氮气中的微量氧气,使氮气纯度达 99.999% 以上。

  2. 惰性气体保护

    • 在氩气、氦气等惰性气体中加氢脱氧,防止氧气对设备或产品的氧化损害。

  3. 特殊环境控制

    • 微生物厌氧培养中,通过钯触媒催化氢氧反应消除罐内残余氧气,形成绝对厌氧环境。

四、操作注意事项

  1. 氢气加入量控制

    • 在净化不含氢组分的气体(如氩气、氮气)时,需按含氧量适量加入氢气,过量氢一般不超过 2.5%

    • 氢气不足会导致脱氧不完全,过量则可能增加后续处理成本。

  2. 再生条件

    • 当脱氧效果下降时,可通过加热至 350℃ 并通入干燥气体(如氮气)再生,恢复催化剂活性。

    • 再生周期取决于气体杂质含量与操作条件,一般可重复使用 100 次以上

  3. 避免有害气体接触

    • 防止氯化物、硫化物等有害气体与钯触媒接触,以免中毒失效。



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