Окисление аммиака на тканых и вязаных платиноидных сетках

Представлены результаты опытно-промышленных испытаний каталитических систем, экипированных (7–12) ткаными или (5–14) вязаными платиноидными сетками в реакции окисления аммиака. Платиноидные тканые и неплотно вязаные (крупноячеистые) сетки с толщиной проволоки 0,092 и 0,076 мм изготовлены из сплава марки ПдРдРу 15-3,5-0,5 (так называемого сплава № 5), содержат 81 % Pt, 15 % Pd, 3,5 % Rh и 0,5 % Ru (СТО 00195200-013–07 и СТО 00195200-014–07) и произведены на Екатеринбургском заводе по обработке цветных металлов ОАО «ЕЗОЦМ». Плотно вязаная сетка изготовлена на фирме «Umicore» (Германия) и отличается от отечественной вязаной сетки Pt076 большей массой и величиной наружной поверхности на сечение аппарата. Изучено влияние массы, наружной поверхности, свободного объема тканых и вязаных платиноидных сеток на выход оксида азота; определено остаточное содержание аммиака после слоя платиноидных сеток в зависимости от их числа. Эффективность единицы поверхности вязаных сеток зависит от степени влияния на каталитический процесс явлений переноса и реакции гомогенного восстановления оксида азота аммиаком, протекающей непосредственно в свободном объеме слоя платиноидного катализатора. Применение неплотно вязаных сеток Pt076 оказывается менее эффективным, чем тканых сеток Pt092, в области значений выходов оксида азота ≥ 91,5 %. Плотно вязаные сетки целесообразно использовать в области выходов оксида азота ≤ 94,5 %. Даже при значительном увеличении площади наружной поверхности (в случае плотно вязаных сеток) не удается добиться равнозначных выходов с ткаными сетками. Максимальные выходы оксида азота ≈ 95 % достигаются на тканых сетках Pt092. Из результатов испытания платиноидных сеток неплотной и плотной вязки следует, что предпочтительно использовать последние, имеющие более низкий свободный объем в слое. Размещая платиноидные сетки неплотной вязки на слое сотовой регулярной структуры – блочного катализатора или насадки в меньшем количестве, можно свести к минимуму свободный объем и долю аммиака для нецелевого превращения.

1. Ванчурин В.И., Ли Цзенси, Семенов Г.М., Бруштейн Е.А., Телятникова Т.В. // Химическая промышленность. 1995. № 10. С. 581–584.

2. Holzmann Н. // Platinum Met. Rev. 1969. Vol. 13, № 1. P. 2.

3. Пат. 197459 (СССР). 1967.

4. Головня Е.В. Окисление аммиака на платиноидных сетках и блочном оксидном катализаторе сотовой структуры. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2008.

5. Бесков В.С., Бруштейн Е.А., Ванчурин В.И., Головня Е.В. // Катализ в промышленности. 2008. № 2. С. 31—46.

6. Аналитический контроль производства в азотной промышленности. Вып. 8. Контроль производства в цехе слабой азотной кислоты // М.: Госхимиздат, 1958. 133 с.

7. Апельбаум Л.О., Темкин М.И. // ЖФХ. 1948. Т. 22. № 2. С. 179—194.