SU449471A3 - Ammonia oxidation catalyst - Google Patents
Ammonia oxidation catalystInfo
- Publication number
- SU449471A3 SU449471A3 SU1827072A SU1827072A SU449471A3 SU 449471 A3 SU449471 A3 SU 449471A3 SU 1827072 A SU1827072 A SU 1827072A SU 1827072 A SU1827072 A SU 1827072A SU 449471 A3 SU449471 A3 SU 449471A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- catalyst
- platinum
- palladium
- grids
- nets
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 26
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 18
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 5
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 4
- 241000220010 Rhode Species 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N platinum rhodium Chemical compound [Rh].[Pt] PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001026509 Kata Species 0.000 description 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000629 Rh alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000003353 gold alloy Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
- C01B21/24—Nitric oxide (NO)
- C01B21/26—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
- C01B21/265—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia characterised by the catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ АММИАКА(54) CATALYST FOR AMMONIA OXIDATION
1one
Изобретение относитс к катализаторам дл окислени аммиака в окислы азота, примен емые в производстве азотной кислоты.This invention relates to catalysts for the oxidation of ammonia to nitrogen oxides used in the production of nitric acid.
Известен катализатор дл окислени аммиака в окислы азота, содержащий (в Бес.%) 82-75 платины, 2-3 роди . 15-2О паллади и до 2 рутени или О,05-0,15 смеси золота , железа ji ириди .A known catalyst for the oxidation of ammonia to nitrogen oxides, containing (in Bes.%) 82-75 platinum, 2-3 rhodes. 15-2O palladium and up to 2 ruthenium or 0.05-0.15 mixture of gold, iron and iridium.
При использова1ши такого катализатора наблюдаетс значительный унос (0,2-2 г на каждую тонну нревращенного азота) благородных металлов.When using such a catalyst, significant ablation (0.2–2 g per each ton of unconverted nitrogen) of noble metals is observed.
С устранени указанного недостатка предложено компоненты катализатора брать в следующем соотношении (в вес. %):To eliminate this drawback, it is proposed to take the catalyst components in the following ratio (in wt.%):
Пеалладий4О-75Pealladium4O-75
Родий и/или рутений 1-8Rhodium and / or ruthenium 1-8
ПлатинаОстальноеPlatinumEverything Else
Катализатор может быть вьшолнен в виде сеток, расположенных в сетчатом пакете , с увеличением содержани паллади по ходу реакционного газа.The catalyst can be made in the form of grids located in a net bag, with an increase in the palladium content along the reaction gas.
Катализатор дает те же выходы окислов азота при окислении аммиака, что и изветные платинородиевые катализаторы, но потери благородных металлов значительно снижаютс как в отношении стоимости, так и в отношении веса. Срок службы предложенных катали заторных . сеток примерно тот же, что и у платинородиевых сеток и дажеThe catalyst gives the same yields of nitrogen oxides in the oxidation of ammonia as well-known platinum-rhodium catalysts, but the loss of noble metals is significantly reduced in terms of both cost and weight. The service life of the proposed mash kata. grids are about the same as those of platinum-rhodium grids and even
выше.above.
Катализаторный сплав согласно изобретению обладает не только отличной каталитиче-The catalyst alloy according to the invention not only has an excellent catalytic
ской активностью при сжигании аммиака, но и может с большой эффективностью улавливать улетучивающиес при каталитическом сгора1ши благородные металлы, в особенности платину, благодар чему при промышленном получении азотной кислоты сильно снижаютс потери этого металла. При техническом сжигании аммиака особенно выгодно примен ть сеточные пакеты vi3 многих отдельных сеток, причем сетки на стороне входа газа в сеточный пакет обогащены платиной и обеднены палладием по сравнению с сетками на стороне выхода газов, так как именно обогащенные палладием сетки имеют самую большую способность к улавливанию платины и очень сх|к||ективно погпощают из газового потока улету чиваюшуюс в небольших количествах плати ну. Хорошие результаты дают сеточные паке ты, у которых на стороне входа газа наход тс одна или несколько сеток из известных платинородиевыхкаталитических сплавов так как они обеспечивают лучшую воспламен емость подаваемой смеси аммиака с воздухом и за ними расположено несколько ,катализаторных сеток согласно изобретению из палладиевых сплавов, причем эти сетки имеют равный состав или могут быть размешены ступенчато в з исимости от содержани в них паллади . К катализаторному сеточному пакету может быть подключено еще известное устройство дл регенерации платины, например сеточный пакет из палладиевозолотого сплава. Катализаторные сетки предложенного катализатора из-за высокого содержани в-. них сравнительно дешевого паллади зна- чительно дешевле, чем примен емые до сих пор сетки из платинородиевых сплавов, что позвол ет увеличить толщину проволоки в сетке (до 0,1О-О,15 мм) и этим существе но повысить срок их службы. Катализаторы и сеточные пакеты согласно изобретению можно примен ть во всех промышленных установках дл получени азотной кислоты, работающих как при нормальном , так и при высоких давлени х, при температуре горени 65О-95О СКатализатор может быть использован как в виде проволочной сетки, так и в другом виде, например в виде проволоки или на носителе. Пример.В установке, работающей под давлением, дл тех1шческого получени азотной кислоты при 7 ати и температуре горени 950Яз используют п ть сеток из сплава, содержащего (в %): 43 паллади , 5 О платины и 7 роди , в качестве катализатора дл сжигани смеси аммиака с воздухом. Сетки имеют 1О24 меш на 1 см толщина проволоки 0,10 мм. Потер веса сеток через 72 дн эксплуатации приведена ниже. Потер веса, г Номер сетки Дл сравнени приведена потер веса ;п ти mnaTHHojraflgeBbix с 1О% роди ; (Pt /16 RVl сеток), которые были/ смонтированы в аналогичной установке и f работали в течение того же времеда, Номер сеткиПотер веса, г Степень превращени аммиака в окись азота в обоих случа х 94%. Как видно из приведенных данных, п ть катализаторных сеток согласно изобретению имеют потерю веса всего 323,3 г, в то врем как вес известных Pt /10 Rh сетокуменьшилс на 544,5 г. Итак, при использовании сеточного пакета из п ти катализаторных сеток из сплава 43Pd / OPi. /7Ц потер веса благородных металлов примерно на 40% меньше, чем при применении сетчатого пакета из 5pt /lOl tlсеток . Пример 2. В установке по примеру 1 монтируют сетчатый пакет из п ти сеток из сплава, содержащего (в %):65 паллади , 32 платины и 3 роди , в качестве катализатора. Потер веса этого сетчатого пакета через 34 дн эксплуатации, а также дл сравнени потер веса сетчатого пакета из 5Pt /lORh - сеток, смонтированного в аналогичной установке, приведены ниже. Номер сеткиПотер веса, г 65Pd/32Pt /3Rtl 5Pt/10 185,1341,6 В этом случае экономи улетучиваюшегос благородного металла при п ти катализаторных сетках согласно изобретению составл ет 15% в сравнении с известными Pt /lORh -сетками. Примерз. В установке по примеру 2 монтируют сетчатый пакет из п ти сеток из сплава, содержащего (в %): 55However, it can also very efficiently catch precious metals, especially platinum, that volatilize during catalytic combustion, due to which the loss of this metal during industrial production of nitric acid is greatly reduced. When ammonia is burned technically, it is particularly advantageous to use vi3 net packets of many separate nets, and the nets on the gas inlet side of the nets are enriched with platinum and depleted in palladium compared to the nets on the gas outlet side, since the nets enriched with palladium have the greatest trapping ability. platinum and very much | k || are efficiently consumed from a gas stream by a voyage flying away in small amounts. Good results are obtained by grid packages in which one or several grids of known platinum-rhizide catalytic alloys are located on the gas inlet side, because they provide the best flammability of the ammonia-air mixture supplied and there are several catalytic nets according to the invention made of palladium alloys, and these nets are of equal composition or can be staggered depending on their palladium content. Another known device for the regeneration of platinum, for example a net package of a palladium-gold alloy, can be connected to the catalyst grid package. Catalyst mesh proposed catalyst due to the high content of C-. Their relatively cheap palladium is significantly cheaper than the grids of platinum-rhodium alloys that have been used so far, which makes it possible to increase the thickness of the wire in the grid (to 0.1 O – O, 15 mm) and thus significantly increase their service life. The catalysts and net bags according to the invention can be used in all industrial installations for the production of nitric acid, operating at both normal and high pressures, at a burning temperature of 65O-95O. The catalyst can be used both in the form of wire mesh and in other. form, for example in the form of wire or on the carrier. Example. In a pressure plant, for the technical production of nitric acid at 7 MPa and a 950 GW combustion temperature, five grids of an alloy containing (in%): 43 palladium, 5 O platinum and 7 rhodium are used as catalyst for burning the mixture ammonia with air. The grids have 1024 mesh per cm of wire thickness 0.10 mm. The net weight loss after 72 days of operation is shown below. Weight loss, g. Grid number For comparison, weight loss is given; five mnaTHHojraflgeBbix with 10% birth; (Pt / 16 RVl grids) that were / mounted in a similar installation and f worked during the same time, Grid no. Weight loss, g The degree of conversion of ammonia to nitric oxide in both cases is 94%. As can be seen from the above data, five catalyst grids according to the invention have a weight loss of only 323.3 g, while the weight of the known Pt / 10 Rh grid was reduced by 544.5 g. Thus, when using a grid packet of five catalyst grids from 43Pd / OPi alloy. / 7C the loss of noble metal weight is about 40% less than when using a net bag of 5pt / lOl tl meshes. Example 2. In the installation of Example 1, a mesh bag of five meshes made of an alloy containing (in%): 65 palladium, 32 platinum, and 3 rhodes was mounted as a catalyst. The weight loss of this net bag after 34 days of operation, as well as for comparing the weight loss of the net bag of 5Pt / lORh nets mounted in a similar installation, is given below. Grid Number Weight Loss, g 65Pd / 32Pt / 3Rtl 5Pt / 10 185,1341.6 In this case, the savings of volatile noble metal with five catalyst grids according to the invention is 15% compared with the known Pt / LORh grids. Froze In the installation according to Example 2, a mesh bag of five meshes made of an alloy containing (in%) is mounted: 55
паллади , 40 платины и 4 роди , в качестве катализатора. Через 44 дн обща потер веса составл ет 269 г по сравнению с потерей 5О5 г, наблюдаемой при использовании п ти сеток из Pt/lORtl в аналогииной установке, т. е. гу 47% экономии. ,Во всех этих опытах, анализ закрепленных катали заторных сеток показывает, что потер веса сеток обусловлена потерей паллади , содержание которого выше, чем это соответствует процентному содержанию в сплаве. Это означает, что вместо дорогой платины тер етс преимущественно дешевый палладий или что сеткИ на стороне выхода газа в сетчатом пакете поглощают обратно увлекаемую газовым потоком платину .palladium, 40 platinum and 4 rhodes, as a catalyst. After 44 days, the total weight loss is 269 g compared to the loss of 5O5 g observed when using five Pt / lORtl nets in an analog installation, i.e. 47% savings. In all these experiments, the analysis of fixed mash grids shows that the weight loss of the nets is due to the loss of palladium, the content of which is higher than it corresponds to the percentage content in the alloy. This means that instead of expensive platinum, predominantly cheap palladium is lost, or that the nets on the gas outlet side of the sieve package absorb platinum that is entrained by the gas flow.
Поэтому при использовании предложенных катализаторов дл технического получе ни азотной кислоты получают не только весомую экономию улетучивающегос с га зовым потоком бла1 Ородного металла, но также еще в большей степени экономию в отноше1гаи стоимости.Therefore, when using the proposed catalysts for the technical preparation of nitric acid, not only is a significant saving in the volatilization of the O2 metal metal gas flow, but also to an even greater degree in terms of gas and cost.
еe
При полной или частичной замене родин в катализаторных сплавах на рутений полу чают аналогичные результаты.When full or partial replacement of the homeland in catalyst alloys by ruthenium, similar results are obtained.
Предмет изобретени Subject invention
1. Катализатор дл окислени аммиака, . содержащий платину, палладий и родий, о тличающийс тем, что, с целью уменьщени уноса благородных металлов .катализатора, компоненты вз ты в следую щем соотношении (в. вес. %):1. Catalyst for ammonia oxidation,. containing platinum, palladium and rhodium, which is characterized by the fact that, in order to reduce the ablation of precious metals of the catalyst, the components are taken in the following ratio (c. wt.%):
4О-754O-75
рутенийruthenium
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2145842A DE2145842A1 (en) | 1971-09-14 | 1971-09-14 | Oxidn of ammonia to nitrogen oxides - on a palladium contg catalyst for nitric acid prodn |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU449471A3 true SU449471A3 (en) | 1974-11-05 |
Family
ID=5819483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU1827072A SU449471A3 (en) | 1971-09-14 | 1972-09-11 | Ammonia oxidation catalyst |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2145842A1 (en) |
| SU (1) | SU449471A3 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999029425A1 (en) * | 1997-12-05 | 1999-06-17 | Valeriy Ivanovich Chernishev | Catalytic member for converting ammonia |
| RU2776371C1 (en) * | 2019-05-22 | 2022-07-19 | Джонсон Мэттей Паблик Лимитед Компани | Catalyst grid |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2855102A1 (en) * | 1978-12-20 | 1980-07-17 | Inst Nawozow Sztucznych W Pula | Catalyst contg. platinum and palladium based layers - used in oxidn. of ammonia to form nitric oxide |
| DE19543102C1 (en) * | 1995-11-18 | 1996-11-14 | Heraeus Gmbh W C | Gold-free mesh, esp. recovery mesh for ammonia oxidn. to nitric acid |
| EP3680015B1 (en) | 2019-01-14 | 2024-03-06 | Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG | Catalyst system and method for the catalytic combustion of ammonia to form nitrogen oxides in a medium pressure system |
-
1971
- 1971-09-14 DE DE2145842A patent/DE2145842A1/en active Pending
-
1972
- 1972-09-11 SU SU1827072A patent/SU449471A3/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999029425A1 (en) * | 1997-12-05 | 1999-06-17 | Valeriy Ivanovich Chernishev | Catalytic member for converting ammonia |
| RU2776371C1 (en) * | 2019-05-22 | 2022-07-19 | Джонсон Мэттей Паблик Лимитед Компани | Catalyst grid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2145842A1 (en) | 1973-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101079440B1 (en) | Improved catalyst charge design | |
| US4774069A (en) | Process for the manufacture of nitric oxide | |
| US5384301A (en) | Catalyst for elemental sulfur recovery process | |
| US3243387A (en) | Palladium-silver-iron oxide on alphaalumina catalyst composition for the selective hydrogenation of acetylene | |
| JP2001506920A (en) | Ammonia oxidation catalyst | |
| IL171472A (en) | Process for the oxidation of ammonia | |
| US3915898A (en) | Catalyst | |
| RU2304465C2 (en) | N2o decomposition catalyst in ostwald process | |
| SU449471A3 (en) | Ammonia oxidation catalyst | |
| US3953363A (en) | Catalyst for purifying exhaust gases | |
| US3873675A (en) | Catalyst and catalyst arrangement for the production of nitric acid | |
| CN1824384B (en) | High performance low noble metal triple effect catalyst | |
| JP3417702B2 (en) | Nitrogen oxide storage composition and exhaust gas purification method | |
| GB2062486A (en) | Catalytic gauze packs | |
| US2111469A (en) | Manufacture of formaldehyde | |
| JPH04118028A (en) | Waste gas purifying device | |
| IE50367B1 (en) | Improvements in and relating to catalyst units | |
| RU2186724C1 (en) | Catalytic element for conversion of ammonia and method of catalytic conversion of ammonia | |
| JPH06262079A (en) | Catalyst for nitrogen oxide purification and nitrogen oxide purification | |
| JPH09150039A (en) | Apparatus and method for purifying exhaust gas | |
| RU2808516C2 (en) | Catalytic system, and also method for catalytic combustion of ammonia to nitrogen oxides in medium pressure installation | |
| JP3140449B2 (en) | Combustion catalyst and combustion device using the same | |
| GB2037606A (en) | Laminar charge of a catalyst of precious metals for oxidation of ammonia to nitric oxide | |
| CN103803514A (en) | Method for producing nitric acid | |
| US8894960B2 (en) | Process for removing NO and N2O from gas mixtures |