一种硝酸生产用无纺催化剂的制作方法技术

本发明专利技术涉及一种氨氧化制硝酸催化剂的制备方法，该催化剂不同于传统丝网催化剂，是一种新型的无纺材料。该催化剂生产成本低，加工周期短。氨气在催化剂表面燃烧后，气体反应前后压降小；贵金属填充量少；其非几何学空隙结构有利于反应气体的分布，可替代目前的丝网催化剂。

【技术实现步骤摘要】

： 本专利技术涉及一种硝酸生产用催化剂的制造方法，所述方法应用烧结技术，将贵金 属纤维烧结成无纺材料。该方法不同于目前使用的丝网制造方法。 技术背景： 应用Ostwald法制造硝酸是目前世界广泛使用的方法。主要流程如下：氨气经空 气氧化得到一氧化氮，进一步氧化为二氧化氮，经吸收塔吸收后得到硝酸。该方法使用钼合 金网催化剂促使氨和空气中氧的反应持续进行。使用Andrussow法制备氢氰酸的过程与上 述制备硝酸的过程基本类似，所以，该专利技术的使用范围包含了氢氰酸的制备。 目前氨氧化催化剂主要以网状的形式存在，主要制作工艺为：贵金属熔炼铸锭，经 由冷轧热轧工序后得到贵金属条，使用单丝拉拔技术经过粗拉、中拉和细拉之后退火整经， 在织网机上编织成网状形态。单丝拉拔法得到的金属丝表面光滑，截面呈圆形，适合于在织 网机上成丝，织得的金属丝网表面光滑。使用不同的织网机，可以得到平织网，经编针织网， 纬编针织网。数十年来，人们在网型的编织花样做了大量的优化，对贵金属合金的成分进行 了不断的尝试，但编织技术并未发生改变，贵金属在加工过程中的损耗大，加工周期长，力口 工成本难以大幅降低。 集束拉拔技术是一种低成本大批量制造金属丝材的技术，是当前微米级金属纤维 工程化制备的主要方法。它是把几十根甚至上万根金属线包在圆管里进行拉拔，实现了多 根丝同时减量，待拉拔到所需纤维直径时，去掉包覆管，把纤维分离出来。该方法制得的金 属丝成束状形式，难以分离成单根，所以不能将该方法制得的金属丝用于织网机编织钼网。 本专利技术根据硝酸氧化的原理，将贵金属通过集束拉拔法制成金属纤维，剪切成短 纤维后高温烧结，形成一种无纺材料。 无纺材料的烧结过程包括金属纤维的制备，纤维铺毡，烧结工艺。烧结原理为，金 属原子在高温下发生热运动，纤维连接点发生融化，最后形成整体的无纺材料。通过控制烧 结温度，烧结时间，温度的升降温曲线，可以控制烧结物的强度。
技术实现思路
： 本专利技术涉及一种无纺催化剂的制作方法。具体方法为，通过拉拔技术，得到成束状 的金属纤维，再将金属纤维切割成短纤维后铺设、烧结，制成无纺催化剂。 -种用于硝酸生产的无纺催化剂，其制备包括：通过集束拉拔技术将贵金属拉拔 得到金属纤维，将金属纤维切割成短纤维，然后短纤维均匀平铺，最后通过烧结的方式将贵 金属纤维制成无纺材料。 -种用于硝酸生产的无纺催化剂，其制备包括：通过集束拉拔技术将贵金属拉拔 得到金属纤维，将金属纤维切割成短纤维，短纤维均匀平铺在烧结基底上，最后通过烧结的 方式将贵金属纤维制成无纺材料。 催化剂烧结基底为氧化铝. 将贵金属经过熔炼、冷轧、热轧和粗拉后，得到直径为〇. 9mm的金属丝材。将多根 贵金属线材集成一束，外加包覆材料，再进行拉拔。得到的金属纤维的直径范围为〇. 040? 0· 090mm〇 主要制备工艺如下：①表面处理②封装③压实④集束拉拔⑤分离⑥收卷 金属纤维收于收线桶上，使用纤维切割机将金属纤维切割成长度为5?10mm。贵 金属无纺材料： 将前期制作好的金属纤维转移到孔径为5?8目的筛子上，金属纤维从筛孔均匀 的落在氧化铝基底上。氧化铝基底面积为由所需烧结面积，筛好的金属纤维单位面积重量 为1000?2000g/m 2。将放置有金属纤维的氧化铝基底放入高温烧结炉烧结。根据贵金属 合金的成分不同，烧结温度设为l〇〇〇°C?1400°C，烧结时间为8?24h。烧结完毕后金属纤 维之间的连接点由于在高温下发生分子热运动而连接在一起，形成整体的无纺材料。 金属纤维的制备可采用上述的集束拉拔法，也可使用熔抽法或切削法来制备。金 属纤维无纺材料的厚度可控，比表面积大，强度高。且特殊的非几何形状使氨空混合气在催 化剂表面均匀燃烧。 【附图说明】 图1为本专利技术无纺催化剂示意图 图中：1 :无纺催化剂样品 【具体实施方式】： 实施例1 熔炼二元PtRhlO材料，得到PtRhlO金属锭。将其经过冷轧、热轧和粗拉后，得到直 径为0. 9mm的金属丝材。该金属线材经过表面处理、封装、压实、集束拉拔、分离、收卷工艺， 得到直径为〇. 〇62mm成束状的PtRhlO金属纤维。将纤维丝通过切割机处理成长度为5mm 的金属纤维。将前期制作好的金属纤维转移到孔径为5目的筛子上，金属纤维从筛孔均匀 的落在氧化铝基底上。氧化铝基底面积为lOOOmmX 1000mm，筛好的金属纤维单位面积重量 为1500g/m2。将放置有金属纤维的氧化铝基底放入高温烧结炉烧结。烧结温度为1350°C， 烧结时间为12h。烧结完毕后，金属纤维之间的连接点由于在高温下发生分子热运动而连接 在一起，形成整体的无纺材料。 将得到的无纺材料剪切成直径为160_，装入试验用氧化炉。通入氢气活化无纺催 化剂，再通入氨气、空气混合气。氨气在催化剂表面稳定燃烧。 实施例2 熔炼二元PtRh7材料，得到PtRh7金属锭。将其经过冷轧、热轧和粗拉后，得到直 径为0. 9mm的金属丝材。该金属线材经过表面处理、封装、压实、集束拉拔、分离、收卷工艺， 得到直径为〇. 〇62mm成束状的PtRhlO金属纤维。将纤维丝通过切割机处理成长度为5mm 的金属纤维。将前期制作好的金属纤维转移到孔径为5目的筛子上，金属纤维从筛孔均匀 的落在氧化铝基底上。氧化铝基底面积为lOOOmmX 1000mm，筛好的金属纤维单位面积重量 为1500g/m2。将放置有金属纤维的氧化铝基底放入高温烧结炉烧结。烧结温度为1250°C， 烧结时间为12h。烧结完毕后，金属纤维之间的连接点由于在高温下发生分子热运动而连接 在一起，形成整体的无纺材料。 将得到的无纺材料剪切成直径为160mm，装入试验用氧化炉。通入氢气活化无纺催 化剂，再通入氨气、空气混合气。氨气在催化剂表面稳定燃烧。 实施例3 熔炼二元PtRh5材料，得到PtRh5金属锭。将其经过冷轧、热轧和粗拉后，得到直 径为0. 9mm的金属丝材。该金属线材经过表面处理、封装、压实、集束拉拔、分离、收卷工艺， 得到直径为〇. 〇62mm成束状的PtRh5金属纤维。将纤维丝通过切割机处理成长度为5mm的 金属纤维。将前期制作好的金属纤维转移到孔径为5目的筛子上，金属纤维从筛孔均匀的 落在氧化铝基底上。氧化铝基底面积为lOOOmmX 1000mm，筛好的金属纤维单位面积重量为 1500g/m2。将放置有金属纤维的氧化铝基底放入高温烧结炉烧结。烧结温度为1200°C，烧 结时间为12h。烧结完毕后，金属纤维之间的连接点由于在高温下发生分子热运动而连接在 一起，形成整体的无纺材料。 将得到的无纺材料剪切成直径为160mm，装入试验用氧化炉。通入氢气活化无纺催 化剂，再通入氨气、空气混合气。氨气在催化剂表面稳定燃烧。 实施例4 熔炼三元 PtRh3. 7Pd3. 8 材料，得到三元 PtRh3. 7Pd3. 8 金属锭。PtRh3. 7Pd3. 8 合金质量分数比为将其经过冷轧、热轧和粗拉后，得到直径为〇. 9mm的金属丝材。该金属 线材经过表面处理、封装、压实、集束拉拔、分离、收卷工艺，得到直径为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于硝酸生产的无纺催化剂，其制备包括：通过集束拉拔技术将贵金属拉拔得到金属纤维，将金属纤维切割成短纤维，然后短纤维均匀平铺，最后通过烧结的方式将贵金属纤维制成无纺材料。

【技术特征摘要】
1. 一种用于硝酸生产的无纺催化剂，其制备包括：通过集束拉拔技术将贵金属拉拔得 到金属纤维，将金属纤维切割成短纤维，然后短纤维均匀平铺，最后通过烧结的方式将贵金 属纤维制成无纺材料。2. -种用于硝酸生产的无纺催化剂，其制备包括：通过集束拉拔技术将贵金属拉拔得 到金属纤维，将金属纤维切割成短纤维，短纤维均匀平铺在催化剂烧结基底上，最后通过烧 结的方式将贵金属纤维制成无纺材料。3. 根据权利要求1或权利要求2所述的无纺催化剂，其中催化剂烧结基底为氧化铝。4. 根据权利要求1或权利要求2所述的无纺催化剂，其中烧结温度为1000?1400°C， 烧结时间为8?24小时。5. 根据权利要求1或权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩勇强，刘欣，韩非，刘岩，杨成安，
申请(专利权)人：中海油太原贵金属有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14