题目
5. 一氧化碳变换催化剂有哪些类型？各适用于什么场合？使用中注意哪些事项？
5. 一氧化碳变换催化剂有哪些类型？各适用于什么场合？使用中注意哪些事项？
题目解答
答案
答：铁铬系变换催化剂：其化学组成以 Fe2O3为主，促进剂有 Cr2O3和K2CO3，反应前还原成 Fe3O4才有活性。适用温度范围 300～530℃。该类催化剂称为中温或高温变换催化剂，因为温度较高，反应后气体中残余 CO 含量最低为 3%～4%。铜基变换催化剂：其化学组成以 CuO 为主，ZnO 和 Al2O3为促进剂和稳定剂，反应前也要还原成具有活性的细小铜晶粒。该类催化剂另一弱点是易中毒，所以原料气中硫化物的体积分数不得超过 0.1×10-6。铜基催化剂适用温度范围 180～260℃，称为低温变换催化剂，反应后残余 CO 可降至 0.2%～0.3%。铜基催化剂活性高，若原料气中 CO 含量高时，应先经高温变换，将CO 降至 3%左右，再接低温变换，以防剧烈放热而烧坏低变催化剂。钴钼系耐硫催化剂：其化学组成是钴、钼氧化物并负载在氧化铝上，反应前将钴、钼氧化物转变为硫化物（预硫化）才有活性，反应中原料气必须含硫化物。适用温度范围 160～500℃，属宽温变换催化剂。其特点是耐硫抗毒，使用寿命长。
解析
步骤 1：铁铬系变换催化剂
铁铬系变换催化剂主要由 Fe2O3 组成，促进剂包括 Cr2O3 和 K2CO3。在反应前，催化剂需要还原成 Fe3O4 才能具有活性。这种催化剂适用于温度范围 300～530℃，因此被称为中温或高温变换催化剂。在该温度范围内，反应后气体中残余 CO 含量最低为 3%～4%。
步骤 2：铜基变换催化剂
铜基变换催化剂主要由 CuO 组成，ZnO 和 Al2O3 作为促进剂和稳定剂。在反应前，催化剂需要还原成具有活性的细小铜晶粒。这种催化剂适用于温度范围 180～260℃，因此被称为低温变换催化剂。在该温度范围内，反应后残余 CO 含量可降至 0.2%～0.3%。铜基催化剂活性高，但易中毒，因此原料气中硫化物的体积分数不得超过 0.1×10-6。若原料气中 CO 含量高时，应先经高温变换，将 CO 降至 3%左右，再接低温变换，以防剧烈放热而烧坏低变催化剂。
步骤 3：钴钼系耐硫催化剂
钴钼系耐硫催化剂主要由钴、钼氧化物并负载在氧化铝上。在反应前，钴、钼氧化物需要转变为硫化物（预硫化）才有活性。这种催化剂适用于温度范围 160～500℃，因此被称为宽温变换催化剂。其特点是耐硫抗毒，使用寿命长。反应中原料气必须含硫化物。
铁铬系变换催化剂主要由 Fe2O3 组成，促进剂包括 Cr2O3 和 K2CO3。在反应前，催化剂需要还原成 Fe3O4 才能具有活性。这种催化剂适用于温度范围 300～530℃，因此被称为中温或高温变换催化剂。在该温度范围内，反应后气体中残余 CO 含量最低为 3%～4%。
步骤 2：铜基变换催化剂
铜基变换催化剂主要由 CuO 组成，ZnO 和 Al2O3 作为促进剂和稳定剂。在反应前，催化剂需要还原成具有活性的细小铜晶粒。这种催化剂适用于温度范围 180～260℃，因此被称为低温变换催化剂。在该温度范围内，反应后残余 CO 含量可降至 0.2%～0.3%。铜基催化剂活性高，但易中毒，因此原料气中硫化物的体积分数不得超过 0.1×10-6。若原料气中 CO 含量高时，应先经高温变换，将 CO 降至 3%左右，再接低温变换，以防剧烈放热而烧坏低变催化剂。
步骤 3：钴钼系耐硫催化剂
钴钼系耐硫催化剂主要由钴、钼氧化物并负载在氧化铝上。在反应前，钴、钼氧化物需要转变为硫化物（预硫化）才有活性。这种催化剂适用于温度范围 160～500℃，因此被称为宽温变换催化剂。其特点是耐硫抗毒，使用寿命长。反应中原料气必须含硫化物。