کاتاليست يا کاتالیزور

کاتالیست يا کاتالیزور ماده ای است که سرعت واکنش شیمیایی را افزایش می دهد اما معمولاً توسط واکنش مصرف نمی شود. یک کاتالیزور به طور معمول در پایان واکنش از نظر شیمیایی تغییر نمی کند. بسیاری از کاتالیزورها، مخلوط پیچیده ای از مواد شیمیایی مختلف هستند .

همگن :

واکنش دهنده ها و کاتالیست در یک فاز هستند که معمولا در محلول ها اتفاق می افتد. کاتالیزور معمولاً با فرآیندی مانند تقطیر از جر یان محصول نهایی باز یابی می شود. تا زمانی که بازدهی کاتالیزور به اندازه کافی بالا باشد، دوباره مورد استفاده قرار می گیرد. اغلب مواد کاتالیزور خام به صورت پودر تهیه می شود و قبل از استفاده از کاتالیزور ، لازم است تا پودر در یک حلال مناسب حل شود .

ناهمگن :

واکنش دهنده های موجود (به طور معمول مایع یا گازی) و کاتالیزورها (به طور معمول جامد) در فازهای مختلف هستند. گلوله ها ممکن است کروی، استوانه ای یا به صورت تصادفی شکل باشند. بیشتر کاتالیزورهایی که در فرآیندهای  ناهمگن استفاده می شوند بسیار پیچیده هستند. به طور معمول آنها از تعدادی از اجزای اصلی روی یک ماده پشتیبانی بی اثر مانند اکسید آلومینیوم یا سیلیس تشکیل شده اند.

هنگامی که این کاتالیزورهای جامد مورد استفاده قرار می گیرند ممکن است گرد و غبار تولید کنند بنابراین هنگام استنشاق ممکن است خطرناک باشند.

نمونه ای از کاتالیزور های شکل دار

کاتالیزورها معمولا از طریق تغییرات ساختاری  مسمومیت توسط مواد موجود، گرم شدن بیش از حد یا رسوب مواد اضافی مانند کک به تدریج قدرت کاتالیزوری خود را از دست می دهند. وقتی کاتالیزور دیگر قدرت یا ویژگی الزام مورد نیاز کاربر را نشان نمی دهد، “مصرف شده است”. که این در درجه اول به تغییرات شیمیایی و ساختاری کاتالیزور در حین استفاده بستگی دارد .

کاربر ممکن است چندین گزینه برای برخورد با کاتالیزور مصرف شده داشته باشد که شامل موارد زیر است:

•  احیا و استفاده مجدد از مواد
•  بازیابی برخی یا تمام اجزای موجود در مواد
•  دفع مواد

این نوع از کاتالیست ها مخلوط هایی در مقادیر زیاد هستند که پس از مدت زمان طولانی (چند ساعت یا چند روز) در اثر تماس با هوا و بدون منبع انرژی ، خود به خود گرم می شوند. این ممکن است شامل برخی از کاتالیزورهای تازه و یا مصرف شده هم باشد.

بارگیری و تخلیه به طور معمول در زیر نیتروژن انجام می شود تا یک محیط بی اثر ایجاد شود و بسته بندی و برچسب گذاری مناسب مورد نیاز است. از محیط مرطوب شده با آب نیز می توان استفاده کرد. خاصیت خود گرم شوندگی ممکن است به دلیل کاهش قدرت کاتالیستی باشد، که آن نيز می تواند ناشی از آلودگی سولفید آهن در کاتالیست های مصرف شده باشد.

در بعضی موارد ، کاتالیزور می تواند در راکتور تجمع یابد و برای تخلیه آن به تکنیک هایی نیاز است تا سطحی از آن شکسته شود و کاتالیست بتواند تخلیه شود. جمع شدن کاتالیست به طور معمول در اثر رسوب یا رطوبت ایجاد می شود. پوسته ای در بالای بستر کاتالیزور ایجاد می شود که می تواند باعث محبوس شدن فشار در آن جا شود. افت فشار بر روی راکتور باید قبل از شروع عملیات آزمایش شود. برای نرم شدن کاتالیزور سخت شده، ممکن است تکنیک های خاصی مورد نیاز باشد.

یک اپراتور نباید وارد راکتوری شود که دارای دیواره ای بلند از کاتالیزور تجمع یافته است زیرا این دیواره می‌تواند هر لحظه تخریب شده و اپراتور در هنگام سقوط آسیب جدی ببیند. به طور معمول، ارتفاع دیوار باید کمتر از ۱ متر باشد همانطور که در شکل نشان داده شده است.