Анализ состояния поверхности…и принятие решений
2011-11-21
Морфология поверхности платиновых сетчатых катализаторов в ходе эксплуатации подвергается массивной реструктуризации. Причиной этого процесса считается локальный перегрев, обусловленный реакцией окисления аммиака, вызывающий интенсивную миграцию атомов платины и родия из кристаллической решетки, которые оседают на участках поверхности со значительно менее высокой температурой.
По мере прохождения через катализаторный пакет содержание аммиака в технологическом газе снижается, вследствие чего снижается и степень термического травления.
Образование таких газообразных соединений, как PtO2 и RhO2, главным образом происходит в местах расположения дефектов (химического или каталитического травления), а их распад сопровождается формированием рыхлых макропористых структур (так называемой структуры типа «цветная капуста»). Формированию этих эпитаксических агломератов способствует температурный градиент между поверхностью сетки и значительно более низкой температурой подаваемого газа. При прохождении через катализаторный пакет температура технологического газа повышается, и температурный градиент становится незначительным.
Термическое и химическое травление являются динамическими процессами, воздействующими на катализатор в течение срока его службы, и вызывают его старение наряду с такими сопутствующими явлениями, как потери металла и снижение активности.
Вследствие этого, характерная морфология поверхности отдельных сеток в составе катализаторного пакета иллюстрирует четкие индивидуальные характеристики конкретной производственной установки с присущими ей особенностями рабочих условий и режима эксплуатации.
Отслеживание изменений в структуре и химическом составе поверхности катализатора можно осуществить с использованием передовых аналитических средств компании Umicore.
Анализ выявляет те явления, которые имели место в период эксплуатации, и дает нам возможность определить оптимальную сбалансированность между эффективностью катализатора и индивидуальными рабочими условиями любой конкретной производственной установки.
