[发明专利]新型铂铑合金多层立体催化网及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工行业贵金属催化材料领域，特别提供了一种氨氧化制硝酸、氢氰酸及己内酰胺生产用新型铂铑合金多层立体催化网及其制备技术。

背景技术

铂铑合金催化网广泛应用于化工行业中生产硝酸、石化行业中生产已内酰胺和氢氰酸。以氨氧化制硝酸生产为例,由于工艺技术进步及设备发展,生产规模大,过程逐步优化。铂网已在常压法、中压法和高压法生产硝酸的氨氧化炉中得到充分使用。经过多年的发展和改进，铂网生产技术成分上从过去三元合金发展到现在的二元，三元及多元合金。网型结构上由原来单一平织结构，先后开发出纬编针织结构，经编针织结构。丝径也由0.090mm改为0.060 mm～0.076 mm。与世界先进的铂网生产技术实现了同步发展,成套网设计技术以及FTC催化系统等世界先进技术也在我国得到了应用。

现在我国各种丝径编织形式的网都能生产,能够满足不同装置的使用。主要生产技术有以下几种：

平织技术催化网:其优点是适合于任一压力下的氨氧化,可以多次酸洗再生使用;缺点是网的重量大,占用资金多,抗断裂强度低。适用于常压、综合法氧化炉。

针织技术催化网:优点是活性好,铂耗低,强度高,网的重量轻,活性表面积大;缺点是不能多次酸洗再生。适用于空气过滤、氨过滤良好的中压、高压氧化炉。

FTC催化系统的特点：催化网由铂、铑和钯3种合金组成,并依据特殊的制作工艺,各层网具有不同的合金组份,使FTC催化系统同时具有催化和回收的双重功能。FTC催化系统特别研制的合金可大幅度降低铂的用量,从而节约35%左右的资金,同时可降低贵金属的消耗,使吨酸铂耗大大下降。FTC催化系统在降低生产成本的同时,提高了氨氧化率和延长了铂网使用寿命,通常情况下,氨氧化率可提高0.5～1.0%，适用于中压、高压氧化炉。

从编织技术上看,经编针织网是比较适合我国新装置使用的, 各科研院所及铂网生产厂家主要围绕如何提高反应气体转化率、催化活性、高温强度、抗中毒能力及降低铂耗等方面，通过优化设计经编针织网材料、网型到成组配套,加之综合配套技术服务,来提升铂网的生产和使用技术。经编针织网其技术是先进的,占用资金量小,生产成本低,是今后铂铑合金催化网使用的主导方向，经编针织网会成为今后硝酸生产使用的主要网型。

发明内容

本发明的目的，在于克服传统的平织和纬编针织技术生产铂铑合金催化网工艺、性能和综合使用效果方面的不足，提供一种新型的铂铑合金催化网结构和制备方法。

本发明铂铑合金的合金成分质量百分比为：0～5Pd，2～10Rh，Pt余量；

工艺路线：熔炼制备PtPdRh合金锭坯→锭坯锻造→轧制→连续拉拔→真空或惰性气体保护热处理→整经→穿纱→双针床经编机编织成网→下料焊边→成品。并采用双针床拉舍尔型经编技术编织铂铑合金合金立体催化网。该铂铑合金多层立体单张催化网丝材直径为0.07mm～0.09mm，催化网两面网即上面网和下面网均为闭口线圈组成的经平组织，上面网和下面网每针编织处，由中间经平组织将两面网连接成一体，两面网和中间立体层三部分网相互连接，并在连接点形成闭口的线圈，从而形成多层立体结构。所述铂铑合金多层立体单张催化网厚度为2~4mm，中间立体层为两面网重量的4倍。本发明的铂铑合金多层立体催化网应用于氨氧化制硝酸、氢氰酸或己内酰胺生产，高压、中压或常压反应机组，能代替平纹、针织或FTC催化网。

本发明铂铑合金多层立体催化网制备方法是，合金成分质量百分比为：0～5Pd，2～10Rh，Pt余量；铂铑合金催化网丝材直径为0.07mm～0.09mm。网型结构为两面均为闭口线圈组成的三针经平组织，中间由闭口线圈的三针经平组织将两面相连接，单张网厚度为2～4mm，并含有以下步骤：

（1）真空中频或高频熔炼制备PtPdRh合金锭坯；

（2）PtPdRh合金锭坯锻造；

（3）PtPdRh合金轧制；

（4）PtPdRh合金连续拉拔；

（5）真空或惰性气体保护热处理；

（6）整经；

（7）穿纱；

（8）双针床经编机编织成网；

（9）下料，焊边；

（10）成品。

所述（6）整经是：根据产品网的直径计算整经宽度和整经长度，按每把金属丝根数数进行分段整经，每段长度宽度相同，均匀分布在经筒上

所述（7）穿纱是：上好经筒后，将金属丝分别依次穿入三把疏节的的导纱针孔，计算宽度内，三把疏节导纱针孔均为满穿，严禁漏穿、少穿；