Сетки катализаторные и каталитические системы из благородных металлов ПлПдРд 81-16-3 в Минске

Сетки катализаторные из сплава ПлПдРд 81-16-3: технические характеристики и применение

Катализаторные сетки из сплава ПлПдРд 81-16-3 представляют собой тканые изделия из платино-палладиево-родиевой проволоки, где массовая доля компонентов составляет 81% платины, 16% палладия и 3% родия. Данный состав относится к группе трехкомпонентных платиновых сплавов, применяемых в процессах окислительного катализа. Легирование палладием и родием повышает каталитическую активность и жаропрочность по сравнению с чистой платиной, что критично для условий высокотемпературного синтеза.

Структура и параметры тканого полотна

Сетки изготавливаются методом полотняного плетения из проволоки диаметром 0,09–0,09 мм с плотностью плетения 1024–3600 ячеек на 1 см. Стандартные размеры полотна — от 40 40 мм до 3000 4000 мм. Тканая структура обеспечивает развитую удельную поверхность контакта газовой смеси с каталитически активным металлом при минимальном гидравлическом сопротивлении потоку.

Ключевые физико-механические параметры сплава ПлПдРд 81-16-3:

• Плотность — 15,6–16,2 г/см;
• Температура плавления — 1760–1800 C;
• Предел прочности при растяжении — 320–380 МПа;
• Относительное удлинение — 20–30%;
• Твердость по Виккерсу — 90–120 HV.

Каталитические свойства и механизм действия

Сплав ПлПдРд 81-16-3 проявляет высокую селективность в реакциях парциального окисления аммиака до оксида азота(II). Палладий в составе сплава увеличивает скорость диссоциативной хемосорбции кислорода на поверхности, а родий стабилизирует кристаллическую решетку при длительных высокотемпературных нагрузках. Рабочая температура процесса — 850–950 C, при этом степень конверсии аммиака достигает 96–98%.

В процессе эксплуатации поверхность сеток подвергается структурной перестройке — формируется развитый микрорельеф из кристаллических граней, увеличивающий активную площадь катализатора. Это явление известно как каталитическое активирование и требует выхода на стационарный режим в течение 24–72 часов после запуска.

Промышленное применение

Основная область использования катализаторных сеток ПлПдРд 81-16-3 — производство азотной кислоты по схеме Оствальда в агрегатах УКЛ-7, АК-72, АК-72М. Сетки устанавливаются в контактные аппараты в виде пакетов из 10–50 слоев, разделенных опорными решетками из жаропрочной стали.

Дополнительные сферы применения:

• Каталитическое дожигание аммиачных хвостовых газов в системах абсорбции;
• Производство синильной кислоты методом Андрусова;
• Синтез гидроксиламина в процессах капролактамового производства;
• Лабораторные каталитические установки высокого давления;
• Системы очистки технологических газов от оксидов азота.

Эксплуатационные характеристики и потери металла

В ходе работы при 900 C наблюдается миграция платины с поверхности сеток в газовую фазу. Скорость потерь для сплава ПлПдРд 81-16-3 составляет 0,05–0,15 г/т HNO, что ниже показателей чистой платины на 30–40%. Для компенсации уноса в промышленных агрегатах применяются пакеты из нескольких сеток с последующей регенерацией драгоценных металлов из шламов и отработанных катализаторов.

Нормативная документация и контроль качества

Сетки катализаторные из сплава ПлПдРд 81-16-3 изготавливаются по ТУ 1791-001-59378941-2015. Каждая партия сопровождается паспортом с указанием фактического химического состава, результатов контроля плетения и геометрических размеров. Химический состав проверяется методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, погрешность определения массовой доли компонентов не превышает 0,1%.

Приемочный контроль включает проверку равномерности плетения, отсутствия обрывов проволоки и посторонних включений. Допустимое отклонение по диаметру проволоки — 0,005 мм, по плотности плетения — 5% от номинала. Сетки поставляются в рулонах или намотанными на каркасные катушки с защитой от механических повреждений.

Вопросы и ответы