Сетки катализаторные и каталитические системы из благородных металлов ПдН-5 в Минске

Сетки катализаторные и каталитические системы из благородных металлов ПдН-5

Сетки катализаторные из сплава ПдН-5 — это тканые каталитические элементы, изготовленные из палладиево-никелевого сплава с содержанием никеля 5%. Материал применяется в процессах каталитического окисления аммиака при производстве азотной кислоты, а также в системах очистки промышленных газов от оксидов азота. Сплав ПдН-5 сочетает высокую каталитическую активность палладия с повышенной механической прочностью и термостойкостью, что обеспечивает стабильную работу при температурах 800–950 C.

Технические характеристики и структура

Каталитические сетки ПдН-5 производятся методом ткачества из проволоки диаметром 0,09–0,12 мм. Стандартная плотность плетения составляет 1024–3600 ячеек на 1 см, что обеспечивает развитую удельную поверхность контакта газового потока с катализатором. Сплав ПдН-5 характеризуется следующими показателями:

• Содержание палладия — 95%, никеля — 5%;
• Температура плавления — 1450–1480 C;
• Предел прочности при растяжении — 320–380 МПа;
• Рабочая температура каталитического процесса — 800–950 C;
• Потеря массы при эксплуатации — 0,05–0,12 г/т HNO.

Применение в промышленных каталитических системах

Сетки ПдН-5 используются в качестве активных элементов в контактных аппаратах производства азотной кислоты под давлением 0,3–0,7 МПа. Типовая компоновка каталитической системы включает пакет из 10–30 тканых сеток, установленных в реакторе окисления аммиака. Дополнительно применяются улавливающие сетки из сплавов палладия с золотом для рекуперации драгоценных металлов из газового потока.

Каталитические системы на основе ПдН-5 востребованы в следующих отраслях:

• Производство неконцентрированной азотной кислоты по схеме АК-72, АК-72М;
• Установки окисления аммиака в агрегатах большой единичной мощности;
• Системы каталитической очистки хвостовых газов от оксидов азота;
• Производство гидроксиламина и капролактама;
• Лабораторные каталитические реакторы высокого давления.

Преимущества сплава ПдН-5

По сравнению с чисто палладиевыми сетками, сплав ПдН-5 демонстрирует более высокую стойкость к отравлению каталитическими ядами — соединениями серы, фосфора и хлора, присутствующими в техническом аммиаке. Легирование никелем повышает жаропрочность материала и снижает интенсивность испарения палладия в условиях высокотемпературного катализа. Это увеличивает межрегенерационный период работы каталитической системы и сокращает удельный расход драгоценного металла на тонну произведенной кислоты.

Особенности эксплуатации

Каталитические сетки ПдН-5 требуют предварительной активации в восстановительной среде перед запуском контактного аппарата. В процессе эксплуатации необходимо контролировать перепад давления на пакете сеток — его рост свыше 15–20 кПа свидетельствует о забивании ячеек продуктами коррозии оборудования или конденсацией солей аммония. Регенерация сеток проводится промывкой в растворе соляной кислоты с последующей сушкой и восстановлением водородом.

Срок службы каталитической системы из ПдН-5 составляет 12 000–18 000 часов непрерывной работы в зависимости от чистоты аммиака и режима эксплуатации. По окончании ресурса сетки направляются на аффинаж для извлечения палладия и повторного использования в производстве каталитических элементов.

Вопросы и ответы