La resistenza meccanica è un indicatore prestazionale fondamentale per il funzionamento stabile delle unità industriali. Riflette la resistenza complessiva del catalizzatore alla compressione, all'abrasione e alla rottura e influisce direttamente sul controllo della caduta di pressione del letto, sulla durata dei catalizzatori e sulla stabilità operativa delle unità. La resistenza meccanica è determinata congiuntamente dalla formula del materiale, dal processo di preparazione, dalle condizioni di trattamento termico e dalle condizioni operative in loco.
- La formula del materiale pone le basi per la resistenza meccanica del catalizzatore.La purezza e la stabilità cristallina dei supporti governano la compattezza della struttura. Un'eccessiva impurità e una distribuzione dimensionale impropria delle particelle aumenteranno i difetti dei pori interni e indeboliranno la resistenza strutturale. Una proporzione inappropriata di leganti e additivi funzionali può portare ad un allentamento del legame tra le particelle. Un carico eccessivo di componenti attivi danneggerà la struttura originale dei supporti e aumenterà il rischio di rottura del catalizzatore.
- I processi di formatura e calcinazione sono fondamentali per la resistenza meccanica finale.Nell'estrusione, nella pastigliatura e in altre procedure di formatura, una pressione di formatura insufficiente, un contenuto di umidità inadeguato e una velocità di formatura eccessiva si tradurranno in una bassa compattezza, nonché in micro-pori interni e micro-fessure. Una bassa temperatura di calcinazione porta ad una solidificazione incompleta e ad una struttura sciolta. Una temperatura eccessivamente elevata o un riscaldamento e raffreddamento rapidi causeranno distorsione dei grani e stress termico, riducendo notevolmente la resistenza del catalizzatore agli urti e alla rottura.
- Le condizioni operative sono la causa principale del degrado della resistenza.L'alta-pressione a lungo termine, le frequenti fluttuazioni di temperatura e pressione, nonché lo shock termico durante l'avvio-e l'arresto dell'unità generano stress meccanici alternati e propagano micro-fessure interne. Inoltre, l'erosione causata da fluidi ad alta-velocità, flusso di gas irregolare, umidità e mezzi corrosivi, insieme alla cokefazione a lungo-termine, danneggeranno la struttura del catalizzatore e causeranno l'abrasione e la polverizzazione delle particelle. Ciò aumenterà ulteriormente la caduta di pressione del letto e comprometterà il funzionamento stabile a lungo termine dell'unità.