Изобретение относится к производству азотной кислоты и касается устройства платиноидного катализатора для окисления аммиака.
Известны платиноидные катализаторы, состоящие из нескольких сеток, изготовленных из различных сплавов и собранных в пакет. Наиболее эффективными являются катализаторы, содержащие 10% родия, однако он дорог. Из-за дороговизны родия его величину в сплавах вынуждены ограничивать до 3,5-5%
Второй причиной снижения содержания родия в сплаве это сопутствующее увеличение содержания оксида родия на поверхности катализатора и последующее снижение конверсии. Т.е. вначале работы катализатора с 10% содержания родия конверсии на 1-2% выше чем на катализаторах, содержащих 3,5% родия, однако после третьей части пробега катализаторов ситуация меняется и конверсия на катализаторе, содержащем 10% становится меньше чем на катализаторах, содержащих 3,5% Поэтому широкое применение нашли сплавы, содержащие 5% родия, как компромиссное решение.
Прототипом предлагаемого платиноидного катализатора является пакет, состоящий из сеток из одного сплава, содержащего до 15% родия, с числом плетений 1024 шт. на 1 см2.
В основу изобретения поставлена задача создать такой платиноидный катализатор, состоящий из нескольких сеток, собранных в пакет, который бы обладал высокой конверсией на протяжении всего срока его пробега и был бы дешевле чем содержащий 5-15% родия.
Авторами были проведены исследования, показывающие, что оксид родия активно выходит на поверхность катализатора при температурах выше 973 K, что в среднем имеет место после охлаждения газом 1/3 части пакета платиноидного катализатора. Ранее авторы выявили, что в этой зоне температур необходимо располагать сетки редкого плетения с числом менее 1024 пл./см2.
Поэтому для решения этой задачи в платиноидном катализаторе, состоящем из пакета сеток, сетки с повышенным 5-15%-ным содержанием родия устанавливаются в зоне температур проходящего газа до 973 K, а остальные с меньшим содержанием родия.
Такой платиноидный катализатор обеспечит высокую конверсию за счет повышенного содержания родия в сплаве сеток, установлен только в начале пакета до температур газа 973 K, где окисляется 80-90% проходящего аммиака.
Использование сеток с повышенным содержанием родия только в 1/3 общего количества сеток позволит уменьшить его стоимость по сравнению со стоимостью пакета, в котором весь пакет состоит из сеток с повышенным содержанием родия.
За счет того, что в остальных сетках используются сетки с меньшим содержанием родия (2-5% ), на их поверхность выходит незначительное количество оксида родия, что способствует сохранению высокой конверсии на протяжении всего срока пробега платиноидного катализатора.
Т.е. в зоне до 973 K, при которой оксид родия не выходит на поверхность, устанавливается активный с 5-15% содержания родия катализатор, а при повышенных температурах -катализатор с меньшим содержанием родия, который имеет высокую активность за счет высокой температуры газа, и таким образом обеспечивается высокий выход конверсии, при низких затратах, на протяжении всего срока пробега.
Пример 1 (прототипы). Платиноидный катализатор, состоящий из пакета 12 сеток, содержащий 3,5% родия. Конверсия 93,8% при температуре 1173 K.
Пример 2. Платиноидный катализатор, состоящий из пакета 12 сеток, в котором первые по ходу газа до его температур 973 K установлены 3 сетки из сплава, содержащего 5% родия. Конверсия 94,2% при температуре 1173 K.
Пример 3. Платиноидный катализатор, состоящий из пакета 12 сеток, в котором первые по ходу газа, до его температур 973 K установлены 3 сетки из сплава, содержащего 10% родия. Конверсия 95,8% в конце пробега после 2700 ч при температуре 1125 K.
Пример 4. Платиноидный катализатор, состоящий из пакета 12 сеток, в котором по ходу газа, до его температур 973 K установлены 3 сетки из сплава, содержащего 15% родия. Конверсия 95,2% при температуре 1125 K.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ПЛАТИНОИДНЫЙ КАТАЛИЗАТОР | 1994 |
|
RU2094118C1 |
ПЛАТИНОИДНЫЙ КАТАЛИЗАТОР | 1994 |
|
RU2064827C1 |
ПЛАТИНОИДНЫЙ КАТАЛИЗАТОР | 1994 |
|
RU2065327C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ПЛАТИНОИДОВ ПРИ КАТАЛИТИЧЕСКОМ ОКИСЛЕНИИ АММИАКА | 1997 |
|
RU2119381C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ПЛАТИНОИДОВ ПРИ КАТАЛИТИЧЕСКОМ ОКИСЛЕНИИ АММИАКА | 1999 |
|
RU2154020C1 |
ПЛАТИНОИДНЫЙ СЕТОЧНЫЙ КАТАЛИЗАТОР | 2005 |
|
RU2294239C1 |
ПАКЕТ ГАЗОПРОНИЦАЕМЫХ СЕТОК ИЗ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ | 1999 |
|
RU2150389C1 |
ПЛАТИНОИДНЫЙ КАТАЛИЗАТОР В ФОРМЕ ПРОВОЛОЧНОЙ СЕТКИ | 2002 |
|
RU2212272C1 |
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА | 2019 |
|
RU2703560C1 |
Каталитическая система для конверсии аммиака | 2017 |
|
RU2638927C1 |
Изобретение относится к производству азотной кислоты и касается устройства платиноидного катализатора для окисления аммиака. Платиноидный катализатор состоит из пакета сеток. Первыми по ходу газа, в диапазоне его температур до 973 K устанавливают сетки, изготовленные из сплава, содержащего 5-15% родия, а остальные сетки - из сплава, содержащего менее 5% родия.
Платиноидный катализатор, состоящий из пакета сеток, отличающийся тем, что первыми по ходу газа в диапазоне его температур до 973К устанавливают сетки, изготовленные из сплава, содержащего 5 15% родия, а остальные сетки из сплава, содержащего менее 5% родия.
М.М.Караваев | |||
Каталитическое окисление аммиака.- М.: Химия, 1983, с | |||
Механический грохот | 1922 |
|
SU41A1 |
Авторы
Даты
1997-07-10—Публикация
1994-09-21—Подача