Каталитическая коррозия промышленных Pt–Pd–Rh–Ru-сеток в процессе высокотемпературного окисления аммиака воздухом
Научная публикация
| Журнал |
Катализ в промышленности
ISSN: 1816-0387
|
| Вых. Данные |
Год: 2025,
Том: 25,
Номер: 2,
Страницы: 40-57
Страниц
: 18
DOI:
10.18412/1816-0387-2025-2-40-57
|
| Ключевые слова |
высокотемпературное каталитическое окисление аммиака воздухом, Pt–Pd–Rh–Ru-сетки, каталитическая коррозия, морфология и химический состав коррозионных структур, растровая электронная микроскопия |
| Авторы |
Саланов А.Н.
1
,
Серкова А.Н.
1
,
Калинкин А.В.
1
,
Смирнов М.Ю.
1
,
Исупова Л.А.
1
,
Пармон В.Н.
1
|
| Организации |
| 1 |
Институт катализа СО РАН, просп. Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск, 630090, Россия
|
|
Информация о финансировании (1)
|
1
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018)
|
FWUR-2024-0032
|
Высокотемпературное окисление аммиака на платиноидных сетках до оксида NO применяется для промышленного получения азотной кислоты. Мировое годовое производство HNO3 достигает 70–80 млн т. Около 80 % произведенной кислоты используется для получения минеральных удобрений, применяемых в сельском хозяйстве. В процессе окисления NH3 на платиноидных сетках формируются коррозионные слои, которые снижают активность и прочность сеток, а также увеличивают потери катализатора. Для повышения эффективности катализаторов, применяемых в промышленном окислении NH3, активно изучаются коррозионные структуры на поверхности катализаторов. В настоящей работе приводятся результаты исследования морфологии, микроструктуры и химического состава коррозионных структур на промышленных Pt–Pd–Rh–Ru-сетках с составом 81, 15, 3,5, 0,5 мас.%, использованных в окислении NH3 воздухом при Т = 1133 К и давлении 3,6 бар в промышленном и лабораторном реакторах. На использованных сетках обнаруживается коррозионный слой, включающий пористые кристаллические агломераты c размерами 10–50 мкм и другие кристаллические структуры. Коррозионные слои характеризуются повышенной удельной поверхностью и стабильными кристаллической структурой и фазовым составом, а также повышенной концентрацией абсорбированных атомов Oaб и Naб (20–25 ат.%) в приповерхностных слоях катализатора. Вследствие формирования участков катализатора с различной температурой происходит массоперенос металлов с «горячих» на «холодные» участки, как в ходе поверхностной диффузии атомов металлов, так и испарения, и конденсации летучих оксидов типа PtO2 и др. В результате этих процессов осуществляется глубокая коррозия катализатора с формированием шероховатого слоя из крупных кристаллических агломератов.