專利名稱：氨氧化用鉑合金針織催化網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉑合金針織催化網(wǎng)，特別是氨氧化用鉑合金制得的針織催化網(wǎng)。
背景技術(shù)：
工業(yè)生產(chǎn)中，一般用“三步法”生產(chǎn)硝酸，即NH3氧化為NO，NO再氧化為NO2，NO2被H2O吸收生成HNO3。在氨氧化過程中，PtRh、PtPdRh合金具有優(yōu)良的高溫化學(xué)穩(wěn)定性，而被拉成絲，織成平紋網(wǎng)作為催化劑使用。由于貴金屬價格昂貴，資源稀少，節(jié)約利用，降低成本，提高生產(chǎn)效率，已成為硝酸生產(chǎn)追求的目標。近幾年來，各國科技工作者圍繞鉑基合金材料及催化網(wǎng)織構(gòu)的改進作了許多工作。在鉑基合金材料PtRh、PtPdRh中開展了節(jié)鉑及強化的工作，取得一定成效。中國專利ZL921044729.0提出了一種氨氧化催化劑用鉑基合金，主體為Pt，添加Pd、Rh、RE(RE＝Ce、La、Gd中任一種)，提高了高溫強度，延長了鉑網(wǎng)使用壽命。目前，催化網(wǎng)織構(gòu)也由傳統(tǒng)的平紋網(wǎng)，發(fā)展為緯編針織網(wǎng)及經(jīng)編針織網(wǎng)。歐洲專利申請EP0364153A1(
公開日1990.4.18)提出了一種金屬織網(wǎng)方法，將鉑族金屬、金、銀及其合金絲，與數(shù)根化學(xué)釬維絲共織，緯編針織成網(wǎng)，再去除化學(xué)釬維后，作為網(wǎng)狀催化劑使用。中國專利ZL00122339.9提出了一種氨氧化催化劑用鉑基合金，用其制得的絲，直接緯編針織或經(jīng)編針織成催化網(wǎng)使用。以上技術(shù)促進了硝酸工業(yè)的技術(shù)進步，但鉑基合金及催化網(wǎng)的高溫強度、催化活性、抗中毒能力及機械物理性能還可以進一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
硝酸生產(chǎn)中，氨氧化過程反應(yīng)壓力為0.1～1.0MPa，反應(yīng)溫度為780～950℃。由于應(yīng)用具有良好高溫催化性能的鉑為主體，添加具有良好高溫強度的銠，添加具有高的氨氧化催化活性和良好抗中毒穩(wěn)定性的鈀及添加具有高溫強度好和抗蠕變能力強的鈰，得到本發(fā)明目的所述鉑合金，將其拉成絲，用經(jīng)編針織方法，制得本發(fā)明目的所述的氨氧化用多層三維鉑合金針織催化網(wǎng)。
本發(fā)明能夠解決提高鉑基合金及催化網(wǎng)的高溫強度、催化活性、抗中毒能力及機械物理性能。提供一種氨氧化用多層三維鉑合金針織催化網(wǎng)，催化網(wǎng)用料減少，有效催化面積增大，結(jié)構(gòu)強度高。
本發(fā)明目的所述氨氧化用鉑合金針織催化網(wǎng)，其鉑基合金的成分為(重量％)Pd0～6，Rh2～10，Ce0～0.015，Pt余量。
本發(fā)明目的所述氨氧化用鉑合金針織催化網(wǎng)，其鉑合金絲直徑為0.06mm～0.09mm。
本發(fā)明目的所述氨氧化用鉑合金針織催化網(wǎng)，其催化網(wǎng)雙面均按三針經(jīng)緞組織進行經(jīng)編針織，雙面中每針再用鉑合金絲相連，形成多層三維結(jié)構(gòu)?；蛘哒f催化網(wǎng)的相鄰上網(wǎng)和下網(wǎng)均按三針經(jīng)緞組織進行經(jīng)編針織，相鄰上網(wǎng)和下網(wǎng)中每針再用鉑合金絲相連，形成多層三維結(jié)構(gòu)。催化網(wǎng)中每一層網(wǎng)用鉑合金材料可以相同，也可以不相同。
本發(fā)明目的所述氨氧化用多層三維鉑合金針織催化網(wǎng)，催化網(wǎng)的厚度為1.5～5mm。
本發(fā)明目的所述氨氧化用多層三維鉑合金針織催化網(wǎng)，催化網(wǎng)中每一層網(wǎng)用鉑合金絲直徑可以相同，也可以不相同。
本發(fā)明所述氨氧化用多層三維鉑合金針織催化網(wǎng)中鉑合金絲可以用合金材料領(lǐng)域通用的加工方法生產(chǎn)。
本發(fā)明所述催化網(wǎng)用雙針床經(jīng)編機生產(chǎn)，機號為18～22，幅寬可到5米，針床間距1.5～8mm，轉(zhuǎn)速0～350r/min。
本發(fā)明所述鉑基合金是在鉑中添加Pd、Rh、Ce元素熔煉而成，由于Pd、Rh、Ce各元素的作用，使得本合金高溫強度高，抗中毒能力強，鉑損耗低。
現(xiàn)用鉑合金平紋網(wǎng)屬于二維結(jié)構(gòu)，經(jīng)線和緯線交織形成壓死點，氣固接觸表面積減少，催化作用減弱，張緊的經(jīng)緯線抵抗熱變形能力弱，抗撕裂強度低。本發(fā)明所述氨氧化用多層三維鉑合金針織催化網(wǎng)屬于三維結(jié)構(gòu)，弧圈相連的經(jīng)編針織結(jié)構(gòu)，沒有壓死點，上下兩張網(wǎng)由弧圈線相連，形成空間支撐立體結(jié)構(gòu)，大大提高了抗熱變形沖擊能力，抗撕裂強度高。本催化網(wǎng)形成的無數(shù)空間微區(qū)，相對而言，使氣固接觸表面積增大10～20％，催化作用增強，活性好，轉(zhuǎn)化效率提高。由于多層三維鉑合金催化網(wǎng)的特殊結(jié)構(gòu)，使使用成本減少，鉑耗降低，使用壽命延長。該催化網(wǎng)在常壓爐上使用壽命為1～1.5年，在中壓爐上使用壽命為6～8個月，綜合性能優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。
具體實施例方式
實施例1將純度99.95％的Pt、Pd、Rh、Ce各元素按含量配制，在真空熔煉爐中熔鑄成合金，其各元素含量為Pd4％，Rh3％，Ce0.013％，Pt余量。
將此鉑基合金拉制成直徑0.08mm細絲，在雙針床經(jīng)編機上進行經(jīng)編針織，橫密為18孔/時，縱密為30～32孔/時，幅寬2880mm。上下兩張網(wǎng)面間用同材料、同直徑細絲每針相連接，織成三層三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)型，催化網(wǎng)厚度2mm。催化網(wǎng)單位面積克重為2400～2600克/米2，制成催化網(wǎng)直徑2875mm。在常壓反應(yīng)爐上實驗，反應(yīng)溫度810℃，使用效果好，結(jié)構(gòu)強度高，使用壽命1.5年。
實施例2將純度99.95％的Pt、Rh、Ce各元素按含量配制，在真空熔煉爐中熔鑄成合金，其各元素含量為Rh5％，Ce0.011％，Pt為余量。
將此鉑基合金拉制成直徑0.076mm及0.070mm兩種細絲，在雙針床經(jīng)編機上進行經(jīng)編針織，上下兩張網(wǎng)面用直徑0.070mm細絲，橫密為18孔/吋，縱密為30～32孔/吋，幅寬1500mm。上下兩張網(wǎng)面間用同材料，直徑為0.076mm細絲每針相連接，織成三層三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)型，催化網(wǎng)厚度2.5mm。催化網(wǎng)單位面積克重為1800～1900克/米2，制成催化網(wǎng)直徑1490mm。在中壓反應(yīng)爐上實驗，反應(yīng)壓力0.5MPa，反應(yīng)溫度880℃，使用效果好，結(jié)構(gòu)強度高，使用壽命8個月。
權(quán)利要求
1.一種氨氧化用鉑合金針織催化網(wǎng)，其特征在于鉑合金針織催化網(wǎng)的成分中含有重量百分比為0～6的Pd，2～10的Rh，0～0.015的Ce，其余為Pt。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述氨氧化用鉑合金針織催化網(wǎng)，其特征在于鉑合金絲直徑為0.06mm～0.09mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述氨氧化用鉑合金針織催化網(wǎng)，其特征在于催化網(wǎng)的相鄰上網(wǎng)和下網(wǎng)均按三針經(jīng)緞組織進行經(jīng)編針織，相鄰上網(wǎng)和下網(wǎng)中每針再用鉑合金絲相連，形成多層三維結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述氨氧化用鉑合金針織催化網(wǎng)，其特征在于催化網(wǎng)的厚度為1.5～5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述氨氧化用鉑合金針織催化網(wǎng)，其特征在于催化網(wǎng)中每一層網(wǎng)用鉑合金材料可以相同，也可以不相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述氨氧化用多層三維鉑合金針織催化網(wǎng)，其特征在于催化網(wǎng)中每一層網(wǎng)用鉑合金絲直徑可以相同，也可以不相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氨氧化用多層三維鉑合金針織催化網(wǎng)，合金的成分為(重量％)Pd0～6，Rh2～10，Ce0～0.015，Pt余量；鉑合金催化網(wǎng)用絲直徑為0.06mm～0.09mm，雙面均按三針經(jīng)緞組織進行經(jīng)編針織，雙面中每針再用鉑合金絲相連，形成多層三維結(jié)構(gòu)，厚度1.5～5mm，所用鉑合金材料可以相同，也可以不相同，鉑合金絲直徑可以相同，也可以不相同。該多層三維鉑合金針織催化網(wǎng)接觸表面積大，結(jié)構(gòu)強度高，用于硝酸生產(chǎn)氨氧化過程，可提高催化活性，提高高溫強度，抗中毒能力強，從而可以降低鉑耗，延長使用壽命，取得明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號B01J35/00GK1792435SQ20051004864
公開日2006年6月28日 申請日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月23日
發(fā)明者賽興鵬, 朱志恒, 王青 申請人:貴研鉑業(yè)股份有限公司