ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппараты контактного отделения из "Технология азотной кислоты Издание 3" Основным признаком каталитического процесса является неизменность массы катализатора. Однако вследствие протекания реакционных процессов постепенно происходят физические изменения поверхности катализатора, приводящие к разрушению сначала верхнего слоя катализатора, а затем всей его массы. Этот процесс структурного изменения катализатора, идущий параллельно с увеличением его активной поверхности, в конечном итоге вызывает разрушение катализатора, частицы которого уносятся с газами. [c.73] На рис. П-15 приведены данные, характеризующие средние потери платины в зависимости от температуры конверсии. [c.74] Приведенные выше потери платины являются средними за определенный срок работы сеток. Вполне понятно, что с увеличением длительности работы сеток степень их разрушения также повышается. Потери платины в зависимости от продолжительности эксплуатации сеток характеризуются кривыми, аналогичными кривым зависимости потерь Pt от температуры. К концу пробега катализатора потери в 2—3 раза больше, чем в начальный период его работы. Первые по ходу газа сетки разрушаются значительно сильнее, чем последующие. [c.74] В табл. 19 приведены экспериментальные данные авторов о распределении потерь платинородиевых сеток (7% Rh). [c.74] Как видно из табл. 19, потери катализатора значительно возрастают в процессе его эксплуатации, причем потери первых сеток в 2—3 раза больше, чем потери последних по ходу газа сеток. Меньшие потери верхней сетки, по-видимому, связаны с меньшим нагреванием ее по сравнению с последующими сетками, а также накоплением на поверхности первой сетки примесей, приносимых в конвертор газовой смесью. [c.74] Исследования потерь, проведенные с комплектом из трех сеток, показывают, что потери примерно соответствуют степени конверсии на каждой сетке. Отсюда можно сделать вывод перерождение поверхности непосредственно связано с процессом окисления аммиака. Поэтому потери являются функцией температуры и количества окисляемого на катализаторе аммиака. [c.74] Высокие потери катализатора при окислении аммиака под давлением объясняются главным образом более высокой температурой, чем в процессе при атмосферном давлении. Потери платины зависят также от вибрации контактных сеток под действием газового потока. При движении газа сверху вниз сетки располагаются на опорах (колосниках или решетках). В данном случае газовый поток и сила тяжести сеток действуют в одном направлении, благодаря этому сетки почти не подвергаются колебаниям и меньше разрушаются, чем при движении газа снизу вверх. [c.75] При движении газового потока снизу вверх потери платины вследствие деформации сеток возрастают с увеличением диаметра аппарата и составляют на 1 т азотной кислоты 26 мг при диаметре сеток 1,6 м и 38 мг при диаметре сеток 2,15 м (по данным В. Ауэрбаха). [c.75] На увеличении потерь катализатора сказывается, вероятно, и температура подогрева аммиачно-воздушной смеси. При слабом подогреве газовой смеси катализатор разрушается в меньшей степени, чем при более сильном подогреве (при одинаковой температуре конверсии). Разогревается же катализатор быстрее при боль-шем подогреве аммиачно-воздушной смеси. [c.75] По исследованиям И. А. Фигуровского, уже на вторые сутки работы диаметр нитей платинородиевых сеток вследствие образования на их поверхности наростов увеличивается с 90 до ИЗ мк. Примененный им для исследования степени дисперсности платины седиментометрический метод анализа позволил обнаружить ча-стнны платины размером от 2 мк (табл. 20). [c.76] Теплообменник. . . Конденсатор. . . . Поглотительная колонна. . [c.76] Фигуровский установил также, что часть платины остается в азотной кислоте в коллоидном состоянии. Количество такой платины составляет около 0,1 г/г ННОз для систем, работающих под давлением. [c.76] Таким образом, если первичные потери платины в системах, работающих под давлением 6—8 ат и при температуре 880—900° С, примерно равны 0,32—0,3 г/г HNO3, то безвозвратные потери составляют 0,16—0,18 г/г кислоты. [c.77] Несмотря на принимаемые меры по улавливанию пыли платинового катализатора, безвозвратные потери платиноидов в комбинированных системах и системах, работающих при атмосферном давлении, составляют 0,06—0,042 г/г кислоты, а в системах, работающих под давлением 7—9 аг, примерно 0,16—0,18 г/г кислоты. Общие безвозвратные потери платины на всех азотнокислотных заводах мира достигают 2500 кг/год. [c.77] Применение двухступенчатого катализатора — одна платиновая сетка и слой неплатинового катализатора — позволяет уменьшить единовременные вложения платины в 3 раза. Однако этот метод катализа сопровождается снижением выхода окиси азота примерно на 0,5%. [c.77] Основные мероприятия, осуществляемые в практических условиях для уменьшения потерь платинового катализатора, сводятся к следующим уменьшение температуры окисления аммиака, устранение вибрации сеток, направление газового потока в контактном аппарате сверху вниз и расположение сеток на колосниках, увеличение размера конверторов, своевременная замена изношенных платиноидных сеток, применение двухступенчатого катализатора и использование неплатинового катализатора. [c.77] Чтобы значительно уменьшить потери платиновых катализаторов, необходимо улавливать платину непосредственно в конверторе, не допуская ее рассеивания по всей системе. В частности, предложено улавливать платину с помощью колец, покрытых золотом или серебром и помещенных сразу после катализаторных сеток. В этом случае потери могут быть уменьшены на 80—70°/о однако способ связан с большими расходами золота и серебра и не получил промышленного применения. В настоящее время широко проводятся испытания таких материалов, как мрамор, окись кальция, доломит и др., обладающих способностью задерживать мелкую пыль платины в количестве до 60—90%. [c.77] Одна из фирм ГДР предложила улавливать платину зернистым слоем огнеупорной окиси кальция (предпочтительно СаО, приготовленной из мрамора), расположенным под контактными сетками. Размер частиц окиси кальция 3—5 мм высота слоя 100 мм оптимальная температура 750—850° С. При смене сеток через 1,5 года отработанную СаО гасят водой, растворяют в 45%-ной HNO3 и отфильтровывают уловленную платину. Степень улавливания катализатора, гарантируемая фирмой, до 80%. [c.77] Для обеспечения эффективности поглотительной массы требуется высокая очистка фильтруемого газа от посторонних примесей пыли. [c.78] Изучение поверхности поглотительных таблеток под микроскопом показало, что улавливаемые частицы платины расположены на поверхности и слабо проникают в глубину таблеток. Наблюдается образование соединений СаОРЮ и СаОРЮг. [c.78] Вернуться к основной статье