硝酸工业用钯合金捕集网的应用研究进展

概述了硝酸工业用铂合金催化网中铂的损耗形式，高温条件下铂的损耗机理，铂的回收方法，钯合金捕集网法回收铂的原理以及钯合金捕集网的发展和研究现状，展望了钯合金捕集网在硝酸工业中的应用前景。     

硝酸工厂钯合金捕集网回收铂的分析

自从７０年代在硝酸工厂引入Ｐｄ－Ａｕ合金捕集网以回收从催化网上损失的铂以来,钯合金捕集和回收铂的机理一直受到研究者和生产者的关注。本文分析了在流动氧气氛和氨氧化反应过程中Ｐｄ的表面化学状态,表明在８００℃以上温度Ｐｄ的表面应是１种多层结构;光亮的Ｐｄ金属表面复盖着一层薄的Ｐｄ金属蒸气,Ｐｄ蒸气又复盖着一层ＰｄＯ蒸气。Ｐｄ合金捕集网回收铂的机制与Ｐｄ的表面状态有关,它的高的回收率归因于这种独特的多层     

硝酸工厂回收铂的原理和方法

综述硝酸生产过程中铂合金催化网的损耗以及回收铂的原理与方法，讨论了高钯合金捕集网回收铂的原理、效率和效益等问题。     

硝酸工业氨氧化反应铂合金催化网的百年发展：I．氨氧化铂合金催化网的发展和某些技术进步

100年前，Ostwald发明了氨氧化法制备硝酸并选择Pt作为催化剂，为现代硝酸生产奠定了基础。本文回顾了氨氧化铂合金催化网百年的发展，从最初使用纯Pt发展到使用Pt-Rh二元合金到Pt-Pd-Rh、Pt-Pd-Rh-Ru和Pt-Pd-Rh-RE等多元合金。简单地介绍了铂合金催化网应用技术的某些进步和我国氨氧化催化网的质量标准，列出了在不同氨氧化装置中铂合金催化网的主要技术参数。     

两种钯合金网在硝酸催化网中捕集铂的比较

钯合金可在氨氧化反应中捕集铂,对某硝酸厂使用PdNi合金网和双功效铂催化剂(DEC)功能网捕集铂的效果进行了对比,并对捕集机理进行了分析。结果表明,DEC功能网比PdNi合金网的铂耗低26%,保持机组稳定运行、做好氨空气净化、及时更换催化剂等措施有利于降低铂耗。     

硝酸工业氨氧化反应铂合金催化网的百年发展:Ⅰ.氨氧化铂合金催化网的发展和某些技术进步

100年前,Ostwald发明了氨氧化法制备硝酸并选择Pt作为催化剂,为现代硝酸生产奠定了基础.本文回顾了氨氧化铂合金催化网百年的发展,从最初使用纯Pt发展到使用Pt-Rh二元合金到Pt-Pd-Rh、Pt-Pd-Rh-Ru和Pt-Pd-Rh-RE等多元合金.简单地介绍了铂合金催化网应用技术的某些进步和我国氨氧化催化网的质量标准,列出了在不同氨氧化装置中铂合金催化网的主要技术参数.     

硝酸工厂铂合金催化网的铂耗

铂耗和氨耗是硝酸生产的主要技术指标。在流动氧气氛模拟条件下,以及800~950℃的硝酸生产实际氨氧化环境中,Pt-Rh二元和Pt-Pd-Rh三元合金及其催化网的失重和铂耗均遵循相同的模式,即ΔW/S=Kt2/3与ΨΣ=K't2/3。工厂实际测定数据表明,在常压氨氧化法生产硝酸过程中,Pt-12Pd-3.5Rh合金催化网的铂耗为0.044 g Pt/t(HNO3),比Pt-4Pd-3.5Rh合金催化网的铂耗(0.061g Pt/t(HNO3))低28%;在中压氨氧化法生产硝酸过程中,Pt-12Pd-3.5Rh合金催化网的铂耗为0.121g Pt/t(HNO3),比Pt-5Rh和Pt-10Rh合金催化网的铂耗(0.15~0.153 g Pt/t(HNO3))低21%,而其氨耗比后者降低3%~7%。研究结果证明,在Pt-Rh合金中添加钯或在Pt-Pd-Rh合金中增加钯含量明显降低催化合金的铂耗。     

硝酸工业氨氧化反应铂合金催化网的百年发展:Ⅱ.氨氧化铂合金催化网的性质、表面状态和结构再造

评述了Pt-Rh、Pt-Pd-Rh和Pt-Pd-Rh-RE合金催化网的应用性能、结构再造和失活方面的问题.在Pt-Rh合金中添加Pd组元或在Pt-Pd-Rh合金中增大Pd的浓度或添加微量RE元素,可使氨转化率在原合金基础上再提高1.0～1.5%,并可一定程度降低铂耗率和氨耗率,减轻了催化网的腐蚀和表面结构再造的程度.分析了铂合金催化网的表面化学状态和结构再造及其机制,讨论了铂合金催化网的瞬态高热反应与失活效应.     

高钯合金捕集网中钯的状态

用ＸＰＳ研究了氨氧化装置中使用的高钯合金捕集网中钯的化学状态，新网中钯仅以Ｐｄ＾０一种形态存在（Ｐｄ３ｄ５／２，ＢＥ＝３３５．２ｅＶ）使用后，Ｐｄ３ｄ５／２ＢＥ值向高电子结合能力方向位移，钯的化学状态发生变化，以Ｐｄ和ＰｄＯ形态存在，定量测定了Ｐｄ＾０和ＰｄＯ浓度，发现Ｐｔ／Ｐｄ和ＰｄＯ浓度成反比，由此讨论了钯和高钯合金回收铂的机制。     

硝酸工业用铂合金催化网的发展

铂合金催化网是氨氧化法制备硝酸不可缺少的催化剂。生产中要求铂网氨转化率高、铂耗低、耐腐蚀性强、高温强度高、抗粘结和抗毒性强。围绕如何提高催化网的使用性能,评述了铂合金催化网材料制造从一元金属到多元合金的发展,以及织网方法从编织到针织的发展。     

新型氨氧化催化合金的工业应用

研究了四元合金催化剂（网）在硝酸生产装置中的工业应用并测定其氨氧化率，铂耗率，氨耗等，与传统应用的Ｐｔ－Ｒｈ和Ｐｔ－４Ｐｄ－３．５Ｒｈ合金网比较，显示了更高的氨氧化率和硝酸生产效率，更低的铂耗率与氨耗率，更强的耐腐蚀性，抗毒化，抗粘连以及更长的使用寿命，四元合金网已在常，中，高压硝酸生产和氢氰酸生产中应用。     

Pt合金氨氧化催化剂的结构和性能

采用平行比较法研究了Pt-10Rh、Pt-4Pd-3.5Rh和Pt-12Pd-3.5Rh-RE合金以及其氨氧化催化剂的结构与性能.与传统的Pt-10Rh和Pt-4Pd-3.5Rh合金及其催化剂比较,以稀土改性的合金,即Pt-12Pd-3.5Rh-RE合金及其催化剂,具有更高的力学性能(包括室温和高温拉伸强度、持久强度和...     

Pd-Ni合金及其捕集网的结构变化

采用扫描电镜（SEM）、微区域电子探针（EPMA）和X射线衍射（XRD）等分析方法研究了Pd-5Ni合金捕集网在回收铂过程中形貌和结构的变化。该过程是由气相沉积（吸附）和扩散－再合金化控制的再结晶过程,并导致Pd(Ni)合金网发生结构再造。原始的Pd(Ni)固溶体转变为Pd(Pt)固溶体,Ni逐渐被氧化形成NiO直至Ni完全消失。Pd(Pt)固溶体晶格常数随Pt/Pd比值增大。在再结晶新的晶面和晶体形成过程中,阶梯式（层状）生长是主要机制;而在新晶体长大过程中,螺旋式生长具有重要作用。     

稀土强化Pt-Pd-Rh合金针织催化网在硝酸生产常压炉中的应用研究

在H厂生产硝酸的2套机组4台氨氧化常压炉中用Pt-Rh或Pt-Pd-Rh针织催化网作实验,并将稀土强化Pt-Pd-Rh针织催化网与该2种催化网进行了应用比较.用化学分析、光谱定量、光电子能谱、扫描电镜等方法分析了样品的组成及状态.结果表明,优化配套的稀土强化Pt-Pd-Rh针织催化网转化效率高、吨酸铂耗低、使用寿命长,合金中Pt高温氧化轻微,Rh的表面氧化及富集减弱,催化效果明显.提出了氨氧化常压炉用铂合金针织催化网的配套措施.     

Multi-effect group Pt-Rh-Pd alloy gauzes used in ammonia oxidation apparatus

In the industrial production of nitric acid by oxidation of ammonia over multi-effect group Pt-Rh-Pd alloy gauzes catalysts the division of ammonia oxidation zone, knitting structure, components, oxidation rate and the principle of a gauze pack has prompted a number of investigations into their behavior. This paper reports on a survey of surface structure of individual gauzes in multi-effect group Pt-Rh-Pd alloy gauzes by field emission scanning electron microscopy (FESEM) and EDS analysis and offers some indications towards the choice of gauze weight and economic effects.     

催化合金Pt—Pd—Rh—M四元系的结构与性能

研究了Ｐｔ－Ｐｄ－Ｒｈ－Ｍ四元合金的结构、力学性能和氧化挥发特性。与Ｐｔ－１０Ｒｈ和Ｐｔ－４Ｐｄ－３．５Ｒｈ氨氧化催化合金比较，四元合金具有结构单一稳定、晶粒细化、再结晶温度高、室温与高温力学性能高以及氧化挥发失重小的特点，适合于作氨氧化催化合金，还讨论Ｐｔ－Ｐｄ－Ｒｈ系催化合金中Ｐｄ的作用及机制。     

INTERNAL OXIDATION BEHAVIOR OF Pd-40Ag-1M(M=Zr,Y)ALLOYS

The internal oxidation behavior of Pd-40Ag-1M(M=Zr,Y)alloy wires has been studied inair at 800—1200℃.The relationship between the internal oxidation depth ξ and the reactiontime t can be expressed as ξ= Kt~n,where n=0.5—0.75.The higher the temperature,thelarger the value of n is.The active elements Zr and Y show different internal oxidationcharacters.For the alloys eontaining Zr,the oxidation rate along the grain boundaries isabout twice as high as that in grains,and“lateral oxidation”exists along the grainboundaries.For the alloys containing Y,the oxidation rates in grains and along the grainboundaries are roughly the same,and there is no“lateral oxidation”along the grain bounda-ries.The activation energies of both alloys are in the range of 120—150kJ/mol.Some prop-erties for oxidized alloys were studied.The mechanisms of the internal oxidation were dis-cussed.     

硝酸生产用Pt-10Rh催化网的碎裂失活状态

对某高压炉使用后的2批Pt-10Rh催化网取样观察。用化学分析、光谱定量、X－射线衍射、电子探针、扫描电镜等方法分析了样品的组成及状态。结果表明,催化网的Pt、Rh体浓度降低,表面Rh富集强度高并氧化为Rh2O3,“菜花状”凸起表面大,丝裂、裂纹明显,样品已完全处于碎裂失活状态。分析了失活成因,并对催化网的使用提出合理化建议。