Сетки катализаторные усиленные тканые из сплава платины ПлПдРд 81-16-3 в Минске

Сетки катализаторные усиленные тканые из сплава платины ПлПдРд 81-16-3

Сетки катализаторные усиленные тканые из сплава платины ПлПдРд 81-16-3 — это высокотемпературные каталитические элементы, применяемые в процессах окисления аммиака при производстве азотной кислоты и синильной кислоты. Сплав ПлПдРд 81-16-3 содержит 81 % платины, 16 % палладия и 3 % родия, что обеспечивает повышенную механическую прочность и каталитическую активность по сравнению с чисто платиновыми сетками.

Усиленная структура плетения достигается за счёт использования проволоки большего диаметра и специальной схемы переплетения, что увеличивает сопротивление разрыву и срок службы пакета сеток в условиях циклических термических нагрузок. Рабочая температура процесса — 850–950 C, при этом сетка сохраняет геометрическую стабильность и не подвержена значительной рекристаллизации.

Конструктивные особенности и параметры

Тканые катализаторные сетки изготавливаются из проволоки диаметром 0,09–0,12 мм с плотностью плетения 1024–3600 ячеек на 1 см. Усиленные модификации характеризуются увеличенным диаметром проволоки до 0,15–0,20 мм и числом ячеек 1024–1600 на 1 см, что обеспечивает оптимальный баланс между гидравлическим сопротивлением и площадью активной поверхности.

Каталитические свойства и механизм работы

Сплав ПлПдРд 81-16-3 обеспечивает селективное окисление аммиака до оксида азота(II) с выходом до 96–98 % при времени контакта 110–310 с. Палладий в составе сплава снижает температуру воспламенения реакции и уменьшает потери платины за счёт образования менее летучих оксидов, а родий повышает жёсткость кристаллической решётки и устойчивость к отравлению каталитическими ядами — соединениями фосфора, мышьяка и серы, присутствующими в техническом аммиаке.

В процессе эксплуатации на поверхности проволоки формируется развитая микроструктура — «губчатый» слой, увеличивающий эффективную площадь контакта в 10–30 раз. Усиленное плетение замедляет эрозию этого слоя и снижает удельные потери драгоценного металла до 0,05–0,15 г/т HNO в зависимости от давления в конвертере.

Применение в промышленных агрегатах

Сетки катализаторные усиленные тканые из сплава ПлПдРд 81-16-3 устанавливаются в конвертерах окисления аммиака, работающих под давлением 0,1–1,6 МПа. Типовые пакеты включают 10–50 сеток, разделённых дистанционирующими элементами из нихромовой или жаростойкой стали. Основные области применения:

• Производство неконцентрированной азотной кислоты по схеме АК-72, АК-72М;
• Установки получения синильной кислоты по процессу Андрусова;
• Конвертеры окисления аммиака в агрегатах УКЛ-7 и УКЛ-8;
• Каталитические пакеты для производства гидроксиламина;
• Опытно-промышленные реакторы селективного окисления.

При сборке пакета сетки ориентируются таким образом, чтобы направление плетения соседних слоёв совпадало, что минимизирует перекосы при термическом расширении. Крепление в конвертере осуществляется по периферии с помощью прижимных колец и графитовых уплотнений, исключающих байпас газа.

Эксплуатационные характеристики и регенерация

Ресурс усиленных сеток из ПлПдРд 81-16-3 составляет 8000–12000 часов непрерывной работы в зависимости от давления, температуры и чистоты аммиачно-воздушной смеси. После выработки ресурса сетки подвергаются регенерации — химическому растворению в царской водке с последующим аффинажем и повторным переплавом, что позволяет вернуть до 98 % драгоценных металлов в производственный цикл.

Потери платины при работе под давлением 0,73 МПа составляют 0,08–0,12 г/т HNO, при атмосферном давлении — 0,04–0,06 г/т HNO. Для улавливания уносимых частиц платины в тракте за конвертером устанавливаются фильтрующие сетки из сплава ПлПд 90-10 или палладиевые ловушки.

Вопросы и ответы