Độ bền cơ học là chỉ số hoạt động cốt lõi giúp các đơn vị công nghiệp hoạt động ổn định. Nó phản ánh khả năng chống nén, mài mòn và gãy tổng thể của chất xúc tác, đồng thời ảnh hưởng trực tiếp đến việc kiểm soát giảm áp suất đáy, tuổi thọ của chất xúc tác và độ ổn định vận hành của các thiết bị. Độ bền cơ học được xác định chung bởi công thức vật liệu, quy trình chuẩn bị, điều kiện xử lý nhiệt và-điều kiện vận hành tại chỗ.
- Công thức vật liệu đặt nền tảng cho độ bền cơ học của chất xúc tác.Độ tinh khiết và độ ổn định tinh thể của các giá đỡ chi phối độ nén của khung. Tạp chất quá mức và phân bố kích thước hạt không đúng sẽ làm tăng các khuyết tật lỗ chân lông bên trong và làm suy yếu độ bền kết cấu. Tỷ lệ chất kết dính và chất phụ gia chức năng không phù hợp có thể dẫn đến liên kết lỏng lẻo giữa các hạt. Tải quá mức các thành phần hoạt động sẽ làm hỏng khung đỡ ban đầu và làm tăng nguy cơ nứt chất xúc tác.
- Quá trình tạo hình và nung rất quan trọng đối với độ bền cơ học cuối cùng.Trong quá trình ép đùn, tạo viên và các quy trình tạo hình khác, áp suất tạo hình không đủ, độ ẩm không phù hợp và tốc độ tạo hình quá mức sẽ dẫn đến độ nén thấp cũng như các lỗ chân lông vi mô và các vết nứt vi mô-bên trong. Nhiệt độ nung thấp dẫn đến quá trình đông đặc không hoàn toàn và cấu trúc lỏng lẻo. Nhiệt độ quá cao hoặc làm nóng và làm lạnh nhanh sẽ gây biến dạng hạt và ứng suất nhiệt, làm giảm đáng kể khả năng chống va đập và gãy của chất xúc tác.
- Điều kiện hoạt động là nguyên nhân chính gây suy giảm sức mạnh.Áp suất cao-trong thời gian dài, sự dao động thường xuyên về nhiệt độ và áp suất cũng như sốc nhiệt trong quá trình khởi động và tắt thiết bị-tạo ra ứng suất cơ học xen kẽ và lan truyền các vết nứt vi mô-bên trong. Ngoài ra, sự xói mòn từ chất lỏng có vận tốc cao, dòng khí không đồng đều, độ ẩm và môi trường ăn mòn cùng với quá trình luyện cốc lâu dài sẽ làm hỏng khung xúc tác và gây mài mòn và nghiền thành hạt. Điều này sẽ làm tăng thêm mức giảm áp suất trong giường và làm suy giảm-hoạt động ổn định lâu dài của thiết bị.