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。

工业Pd-Ni合金捕集网的表面状态研究

在制备硝酸的氨氧化装置中，Ｐｄ－Ｎｉ合金作为捕集网用来回收铂，化学分析、电子探针微区分析和Ｘ射线光电子能谱被用来测定使用不同时间的网试样的成份和表面状态变化与分布。Ｐｔ／Ｐｄ和Ｒｈ／Ｐｄ比值与试样所在位置与运行时间有关。在捕集网表面上主组元的化学状态是Ｐｄ°、ＰｄＯ；Ｐｔ°、ＰｔＯａｄｓ、ＰｔＯ２；Ｒｈ２Ｏ３；Ｎｉ°、ＮｉＯ。发现各层网表面上Ｐｔ／Ｐｄ比值与这些表面上ＰｄＯ浓度成反比。

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 。

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 80 0℃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蒸气上又复盖着一层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结构和Pd对PtO2 的还原能力。任何损害这种表面多层结构或Pd的氧化特性的因素都降低Pt回收率。因此 ,含高浓度贱金属 (如Ni)的Pd合金捕集网不能期望有高的Pt回收率。

氨氧化Pt-Rh-Pd合金组合网催化剂（英文）

通过研究氨氧化用Pt-Rh-Pd合金网催化剂,旨在为了提高工业硝酸生产的效率。按照氧化炉中氨氧化反应的特性,将该催化剂分为3个反应区域。Pt-Rh-Pd合金组合网催化剂安装在氨氧化双加压机组中,其直径3880 mm、操作压力0.35 MPa。根据FESEM和EDS对表面形貌的研究,提出了催化网的反应机理。通过氧化率计算,使用Pt-Rh-Pd合金组合网氧化率提高了1%。Pd的掺入使催化剂兼具催化、捕集、固溶和再催化的作用。同时,采购成本降低30%,Pt损耗由120 mg降低至70 mg。因此,该催化剂具有广泛的应用前景。

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。

硝酸工业用催化合金与捕集合金表面结构研究

现代硝酸采用氨氧化法制备,以铂合金为催化剂。在高温下长期使用的铂合金催化剂,因形成挥发性氧化物而以一个相当恒定的速率失重。对此,硝酸工厂一般采用或基捕集合金来回收从催化剂上损失的铂。在国际上,催化剂普遍采用Pt-Rh合金,捕集合金则采用Pt-Au合金;在我国,催化剂主要采用Pt-Pd-Rh合金,捕集合金则采用Pd-Ni合金。国际上对Pt-Rh催化合金和Pd-Au捕集合金的使用状态的研究已有一定历史,但对Pt-Pd-Rh催化合金和Pd-Ni捕集合金使用状态的研究甚少,我国对其研究也属空白。在国家自然科学基金资助下。