Сетки катализаторные и каталитические системы из благородных металлов ПлРд 95-5 в Минске

Сетки катализаторные и каталитические системы из сплава ПлРд 95-5

Сетки катализаторные из сплава ПлРд 95-5 представляют собой тканые полотна из платинородиевой микропроволоки с содержанием родия 5 % и платины 95 %. Данный состав оптимизирован для процессов окисления аммиака в производстве азотной кислоты, где требуется сочетание высокой каталитической активности с термической стабильностью при температурах 850–950 C. Сплав ПлРд 95-5 обеспечивает селективность по оксиду азота(II) на уровне 93–96 % при линейных скоростях газового потока 0,3–1,0 м/с и давлениях до 1,6 МПа.

Каталитические системы на основе ПлРд 95-5 формируются пакетом из 10–50 сеток с размером ячейки 1024–3600 см и диаметром проволоки 0,09–0,12 мм. Пакет устанавливается в контактный аппарат под слоем гранулированного катализатора на основе оксидов железа, что позволяет снизить потери платины за счет улавливания летучих оксидов в нижних слоях. Сетки изготавливаются методом полотняного или саржевого переплетения с последующей химической активацией поверхности для увеличения площади активных центров.

Технические характеристики сеток ПлРд 95-5

Основные параметры катализаторных сеток из сплава ПлРд 95-5 регламентируются ТУ 1793-001-59373253-2015 и ГОСТ 3193-74. Ключевым показателем является удельная поверхность, которая после активации достигает 0,15–0,25 м/г. Механическая прочность проволоки на разрыв составляет 450–550 МПа, что обеспечивает устойчивость пакета к вибрационным нагрузкам и перепадам давления в контактном аппарате.

Применение в промышленных каталитических системах

Сетки ПлРд 95-5 применяются преимущественно в агрегатах производства неконцентрированной азотной кислоты под давлением 0,3–0,5 МПа (системы ГИАП) и 0,7–1,6 МПа (системы Uhde, Grande Paroisse). В контактных аппаратах сетки монтируются на опорную решетку из жаропрочной стали с промежуточными слоями из сеток ПлРд 90-10 для перераспределения газового потока. Дополнительно сплав используется в установках каталитической очистки хвостовых газов от оксидов азота (SCR-процесс) при температурах 300–450 C.

• Производство азотной кислоты по схеме с конверсией аммиака под атмосферным и повышенным давлением
• Каталитическое дожигание аммиака в системах утилизации отходящих газов
• Синтез синильной кислоты по андруссовскому процессу при 1000–1100 C
• Окисление метанола до формальдегида на серебряных катализаторах с платинородиевыми сетками-стабилизаторами
• Лабораторные каталитические реакторы для исследования кинетики окисления

Особенности эксплуатации и регенерации

В процессе работы сетки ПлРд 95-5 подвергаются рекристаллизации и поверхностному огрублению, что увеличивает активность, но снижает механическую прочность. Для восстановления геометрии пакета применяется гидравлическая запрессовка при давлении 10–20 МПа с последующей термической обработкой при 900 C в течение 2 часов. Потери платины компенсируются установкой улавливающих сеток из сплава ПдЗ-5 (палладий с 5 % никеля) в нижней части пакета, что снижает безвозвратные потери на 30–50 %.

Контроль состояния каталитической системы включает периодическое измерение перепада давления на пакете, которое не должно превышать 5–8 кПа, и спектральный анализ состава отходящих газов. При снижении селективности ниже 90 % или увеличении потерь платины выше 0,15 г/т HNO пакет подлежит замене. Средний срок службы сеток ПлРд 95-5 составляет 8000–12000 часов в зависимости от давления в контактном аппарате и чистоты аммиачно-воздушной смеси.

Вопросы и ответы