鉑族金屬催化網在硝酸工業中的應用
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摘 要：在工業硝酸氨氧化催化材料和催化網生產技術的發展歷程，通過不同技術的對比指明了多元合金催化網和全功能催化網將是氨氧化催化網的發展方向。與此同時，由于技術的發展，鉑回收網將逐步被淘汰；NOx減排催化劑將得到廣泛使用。
關鍵詞：鉑族金屬；催化劑；氨氧化；硝酸工業
1 鉑合金催化網應用技術的發展
1.1 鉑合金催化網的工業應用
鉑合金催化網已廣泛應用于化肥工業中生產硝酸、石油化工生產的乳酸和氨基酸的生產。在硝酸生產中，由于技術進步和設備發展，工藝逐漸優化。在常壓法、中壓法和高壓法中，氨氧化爐完全采用鉑網生產硝酸。鉑的消耗量隨著使用壓力和溫度的增加而增加，氨氧化轉化率相對較低。氨氧化過程的技術進步。硝酸的生產能力和需求決定是氧化氨的過程。氧化爐的截面是矩形，矩形，圓形等。鉑網尺寸各不相同氧化爐的內部壓力也由正常壓力法產生，由平均壓力到高壓。溫度為約800～950℃。1150℃以上氫氰酸的生產中的溫度。關鍵參數是轉化率，選擇性反應可能會影響轉化率增加，這些都是在氨氧化的情況下，鉑網的壽命和鉑的消耗影響了鉑網的正常生產和使用。在（101.33～1013.3）kPa和（800～950）℃的氨氧化過程中，Pt氧化為PtO2，Rh氧化為Rh2O3，Pd氧化為PdO，正在形成態揮發運用。由于結果揮發性和沉積動力學直接導致了鉑網的質量損失應用摩擦，磨損和工藝要素，白金網的質量損失更大。在消耗金屬中，不僅鉑成為主體，還有一些銠和鈀。白金網的表面可以觀察到形成油菜花的表面結構。可以觀察到白金網的表面。對晶體的實驗分析可以監測到晶體的生長和晶體邊界的腐蝕。氨氧化時，PtO2氣態揮發性物質的沉積和合金腐蝕性行為會導致鉑合金催化網的質量損失。近年來，在提高氨的氧化率、正常使用鉑網、降低鉑耗方面，已經實現了過程的穩定和技術上的變化。鉑網活性的提高。
1.2 綜合應用技術開發
鉑合金催化劑選擇性地加速氨氧化的熱力學過程，使主反應得以維持，產生必需產物，減少或抑制其他反應。在催化過程中，活性和選擇性的降低以及揮發性質量的降低是動力學運動的結果。反應速率與反應壓力、反應溫度密切相關。當總質量損失達到初始質量的10-20%時，必須更換舊網。在常壓爐條件下，當活性降低時，轉化率低于93%，使用時間為6個月，鉑網必須經過再生處理才能重新活化。鉑族金屬因其高價格和資源匱乏而日益受到重視。很多硝酸廠回收鉑采用機械方法，但損失的質量分數是鉑的40%～60%，壓差很大，功率損失增大，更換頻繁。
2 鉑回收網
在氨氧化爐中，鉑的主要損失是鉑氧化物蒸汽的損失，而不是由氣流攜帶的微小的鉑粒。鈀由氣態的PtO2置換白金來吸收和擴散，鈀吸收白金的反應方式如下：
2Pd+PtO2=2PdO↑+Pt（1）
雖然鈀可以最有效地收集金屬，但不穩定的純鈀的機械性能，很容易在使用中變得模糊，因此需要使用鈀合金網。pd-5%Ni合金收集網是目前使用最廣泛。由上壓法和高壓法合成的硝酸將逐步消除，雙高壓將逐漸主導我國硝酸的生產。雙加壓使用性能更好的鉑合金催化網，具有鉑合金催化網和鈀合金收集網的雙重功能。鈀高溫捕獲鉑時，鈀吸收氣態PtO2，同時根據鈀氧化式（1），從理論上講，1克鉑被回收，而1克金屬鈀被氣體PdO蒸發，造成損失。當鈀的價格遠低于鉑的價格時，鈀的收集系統就可以安裝。隨著鈀的價格迅速上漲，鈀逐漸被淘汰，而網絡技術在雙壓力爐中得到了廣泛的應用。
3 環保技術
氮氧化物的溫室效應是二氧化碳的310倍。硝酸工業每年排放的二氧化氮約為120萬噸，相當于8000萬輛汽車的排放量。另一方面，京都議定書已經簽訂了。此后，在一些國家，環境立法越來越嚴格。另外，《京都議定書》的清潔開發體制（CDM）允許產業減少排放，形成碳信用。向大氣中排放大量二氧化碳的企業有可能從減排工廠購買碳信用額度。一氧化氮（N2O）常常被稱為笑氣。氨氧化產生硝酸時，會產生N2O溫室氣體。反應方程如下：
2NH3+5O2→N2O+3H2O（2）
氧化亞氮的減少途徑：
?、傧跛岬暮笃谏a方法，選擇具有代表性、先進和大規模的雙壓硝酸生產工藝。廢氣中的NOx符合排放標準；
?、诓捎靡惶琢己玫你K合金網狀催化體系（一級催化劑），減少氮氧化物的排放；
?、蹖傻饺N催化劑添加到鉑合金的催化網絡中，使有害的N2O分解成無害的N2O。N2O催化分解方程：
N2O→N2+O2
④FTC催化網絡已被轉換為FTC+催化系統，以減少氮氧化物的排放。催化系統FTC plus已經進入商業市場，在許多工業應用中減少了30%以上的排放。催化系統FTC plus由許多層金屬網組成，在任何反應器中都可以安裝。FTC plus催化系統在所有氨氧化爐幾乎適用，安裝不需要更換再加熱爐本身，也不需要添加額外的催化劑。
氨氧化工藝的發展促進了鉑合金催化技術的發展。鉑合金的催化材料、加工技術、應用技術和分析技術的發展，是鉑合金催化網絡的整體技術進步，促進了工業、農業和生態企業的發展。科學技術的發展對鉑合金催化網絡提出了更高的要求。
參考文獻：
[1]汪霞.硝酸工業用鉑合金催化網技術進展[J].工業催化，2015，16（6）：1-6.
[2]李建中國的鉑族金屬二次資源及其回收產業化實踐[J].稀有金屬材料與工程，2015，40（7）：1256-1259.
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