автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.01, диссертация на тему:Окисление аммиака на платиноидных сетках и блочном оксидном катализаторе сотовой структуры

кандидата технических наук
Головня, Егор Викторович
город
Москва
год
2009
специальность ВАК РФ
05.17.01
цена
450 рублей
Диссертация по химической технологии на тему «Окисление аммиака на платиноидных сетках и блочном оксидном катализаторе сотовой структуры»

Автореферат диссертации по теме "Окисление аммиака на платиноидных сетках и блочном оксидном катализаторе сотовой структуры"

ГОЛОВНЯ ЕГОР ВИКТОРОВИЧ

ОКИСЛЕНИЕ АММИАКА НА ПЛАТИНОИДНЫХ СЕТКАХ И БЛОЧНОМ ОКСИДНОМ КАТАЛИЗАТОРЕ СОТОВОЙ СТРУКТУРЫ

05.17.01 — Технология неорганических веществ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2009

003463435

Работа выполнена в Российском химико-технологическом университете им. Д.И. Менделеева

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Ванчурин Виктор Илларионович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ануров Сергей Алексеевич

кандидат технических наук, Новиков Эрик Андреевич

Ведущая организация:

ОАО «АКРОН», г. Великий Новгород

Защита состоится «8» апреля 2009 г. на заседании диссертационного совета Д 212.204.05 в РХТУ им. Д.И. Менделеева (125047, г. Москва, Миусская пл., д. 9 в конференц-зале

//52-

университета (ауд. 443) в //_ часов.

С диссертацией можно ознакомиться в Информационно-библиотечном центре РХТУ им. Д.И. Менделеева.

Автореферат разослан « » марта 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Д 212.204.05

Алёхина М.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Окисление аммиака в отечественных агрегатах УКЛ-7, функционирующих под единым давлением 0,716 МПа в схемах производства азотной кислоты, осуществляют по двум вариантам: либо с использованием платиноидных катализаторных сеток (одноступенчатая система), либо на двухступенчатых системах, представляющих собой платиноидные сетки, размещенные на оксидном катализаторе, не содержащим драгметаллы. Переход от одноступенчатого к двухступенчатому окислению аммиака с блочным катализатором регулярной структуры (БК) на 2-й ступени позволил уменьшить на 25 % капитальные вложения на драгметаллы, сократить на 17 % потери платиноидов, снизить аэродинамическое сопротивление реактора и улучшить газораспределение потока.

Снижение потерь драгметаллов может быть также достигнуто путём использования наряду с платиноидными сетками улавливающих сеток, изготовленных из сплавов на основе палладия.

Несмотря на очевидный прогресс в технологии каталитической переработки остаются актуальными исследования, направленные на снижение, как первоначальных вложений платиноидов, так и их потерь в процессе эксплуатации.

Качественно новым направлением становится использование каталитической системы, интегрирующей и развивающей положительный опыт эксплуатации отмеченных выше традиционных вариантов организации процесса окисления аммиака и состоящей из пакетов тонко проволочных платиноидных и улавливающих сеток, установленных на слое блочного катализатора.

При высокой привлекательности нового способа окисления аммиака научные основы его осуществления недостаточно освещены в литературе. В частности, отсутствует адекватная промышленным условиям математическая модель процесса окисления аммиака на платиноидном катализаторе в виде тканых или более перспективных вязаных сеток. Не решена задача моделирования процесса окисления аммиака на блочном оксидном катализаторе. Не раскрыты особенности влияния структуры регулярного слоя на работу платиноидных сеток. Целевая реакция окисления аммиака до оксида азота сопровождается побочными реакциями, протекающими на обеих ступенях каталитической системы, в том числе при участии улавливающих сеток. Отсутствуют данные, позволяющие выявить и количественно оценить их вклад в снижение селективности процесса. По нашему мнению, отсутствие адекватного математического описания и недостаток полномасштабных испытаний в режиме, приближённом к промышленным условиям, не позволяет проводить расчёты промышленных реакторов и препятствует широкому продвижению на рынок инновационных технологий двухступенчатой системы с улавливающими сетками.

г* ;

Г ■ '

3 \ ,

Я \) ^

ч

\

Результаты настоящего исследования могут иметь теоретическое и практическое значение, так как позволят выявить неизвестные ранее свойства новой двухступенчатой каталитической системы и в значительной степени решить проблему экономии драгметаллов.

Работа выполнена в соответствии с программой Единого заказ-наряда Министерства образования и науки Российской Федерации «Фундаментальные и научные основы разработки катализаторов с развитой внешней поверхностью».

Цель работы. Синтез эффективной каталитической системы с улавливающими сетками на основе разработки математических моделей и экспериментальных исследований процесса окисления аммиака на платиноидных сетках разного типа и двухступенчатых каталитических системах в условиях, идентичных режиму функционирования промышленного агрегата производства азотной кислоты УКЛ-7.

Научная новизна

1. С использованием физико-химических характеристик процесса и данных о явлениях переноса разработана математическая модель окисления аммиака в одноступенчатой каталитической системе на платиноидном катализаторе в виде тканых или вязаных сеток. Уточнение параметров модели выполнено на основе данных, полученных в опытном реакторе, моделирующем промышленные условия эксплуатации отечественного агрегата УКЛ-7. Результаты расчёта удовлетворительно совпадают с данными опытной установки.

2. Разработана математическая модель окисления аммиака на двухступенчатом катализаторе, в котором первой ступенью являются платиноидные сетки разного типа, второй - оксидный блочный катализатор регулярной структуры. Модель учитывает гидродинамические особенности течения реакционной смеси в каналах блочного катализатора. Параметры математической модели скорректированы с учётом данных, полученных в опытном реакторе. Универсальность разработанной математической модели подтверждена возможностью её использования при расчёте катализаторных слоев с улавливающими сетками.

Создана программа, позволяющая рассчитывать режимы функционирования промышленных реакторов при одно - и двухступенчатом окислении аммиака.

3. Впервые установлен неоднозначный характер поведения каталитических систем с ткаными и вязаными сетками в процессе конверсии аммиака, обусловленный текстурой сеток. Более высокий свободный объём слоя вязаных сеток по отношению к слою тканых сеток провоцирует возможность гомогенного восстановления оксида азота аммиаком, что приводит к уменьшению эффективности использования единицы их наружной поверхности. Изменение эффективности использования единицы поверхности платиноидных вязаных сеток зависит от степени влияния на каталитический

процесс явлений переноса и реакции гомогенного восстановления оксида азота аммиаком.

4. Впервые установлено снижение выхода оксида азота после блочного катализатора в двухступенчатой системе окисления аммиака. В условиях избыточной концентрации аммиака в нитрозном газе это происходит за счёт гомогенного восстановления N0 в свободном объёме каналов блочного катализатора. Снижение выхода оксида азота тем больше, чем меньше значение выхода N0 и больше остаточная концентрация аммиака после платиноидных сеток.

Практическая ценность

1. При исследовании влияния текстуры платиноидных вязаных сеток на эффективность окисления аммиака в одноступенчатой системе установлено, что при использовании плотновязаных сеток риск снижения селективности процесса вследствие гомогенного восстановления оксида азота аммиаком значительно ниже, чем при использовании редковязаных сеток.

2. Экспериментально показано, что использование редковязаных сеток целесообразно в двухступенчатых системах, поскольку регулярный слой позволяет уменьшить число сеток на 1-й ступени, величину свободного объёма в них и риск гомогенной дефиксации оксида азота.

3. Экспериментально установлено, что размещение тканых или вязаных платиноидных сеток на блочном катализаторе регулярной структуры приводит к увеличению выхода оксида азота на 2-3 % по сравнению с чисто платиноидным вариантом оформления процесса.

4. Доказано: чтобы полноценно использовать потенциал регулярной структуры на 2-й ступени целесообразно уменьшить величину свободного объёма слоя блочного катализатора путём применения тонкоячеистых блоков.

5. Обосновано использование палладийсодержащих улавливающих сеток в составе двухступенчатой системы окисления аммиака с вязаными платиноидными сетками. Показано, что по селективности улавливающие сетки примерно на 20 % уступают платиноидным тканым сеткам и при значительном их числе в катализаторном слое могут приводить к снижению выхода N0.

6. Предложена и внедрена в промышленность новая двухступенчатая каталитическая система, состоящая из 9 платиноидных сеток Ри>7с, с диаметром нитей 0,076 мм в комбинации с 4-5 улавливающими сетками, размещенными на слое блочного катализатора сотовой структуры. По каталитическим свойствам такая система не уступает известным системам: одноступенчатой с 12 платиноидными ткаными сетками Р^г с диаметром нитей 0,092 мм и ближайшему аналогу - двухступенчатой системе 9Р1о92 + БК. По сравнению с аналогом на 17-18 % сокращаются капитальные вложения и на 25-40 % уменьшаются прямые потери платиноидов.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы представлены на Первой Международной школе-конференции по катализу для молодых ученых (Новосибирск, 2002 г.); Курсах повышения

квалификации по катализаторам и каталитическим процессам «КУРСЫ ПО КАТАЛИЗУ-HI» (Украина, Северодонецк, 2005 г.); XVII International Conference on Chemical Reactors CHEMREACTOR-17 (Греция, Афины, 2006); V Международной научно-технической конференции по катализу УКРКАТАЛИЗ-V (Украина, Киев, 2006 г.); Втором международном конгрессе МКХТ-2006 (Москва, 2006 г.), HI International Conference «Catalysis: Fundamental and Application» (Новосибирск, 2007.); Региональной научно-технической конференции «Современные проблемы химии и защита окружающей среды» (Чебоксары, 2007 г.); II Общероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в азотной промышленности» (Невинномысск, 2007 г.); IX Окружной конференции молодых ученых «Наука и инновации XXI века» (Сургут, 2008 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них 4 публикации в изданиях, рекомендуемых ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 126 страницах машинописного текста, включая 11 таблиц, 14 рисунков и 3 Приложения. Список литературы содержит 161 наименование.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и основные задачи исследования.

В первой главе даётся аналитический обзор литературы по теме диссертации, раскрывающий кинетические и гидродинамические закономерности каталитического окисления аммиака на платиноидных и оксидных катализаторах, причины потерь платиноидного катализатора и методы их снижения.

Отмечено, что существующие кинетические модели не пригодны для расчёта промышленных реакторов и требуют серьезной корректировки. Для известных моделей использованы экспериментальные данные, полученные исключительно в лабораторной установке с использованием единственного типа катализаторных сеток — тканых. При этом время контактирования интерпретируется разными авторами неоднозначно, что не позволяет провести анализ и сопоставление экспериментальных данных с необходимой точностью.

Из анализа способов конверсии аммиака сделан вывод о том, что использование двухступенчатого окисления аммиака с блочным катализатором регулярной структурой в настоящее время приобретает новые перспективы развития. Отмечено, что научные аспекты нового способа недостаточно освещены в литературе. Отсутствует математическое описание процесса окисления аммиака, позволяющее корректно проводить расчёты каталитических систем с различным оформлением входящих в неё ступеней. Не

раскрыты особенности влияния структуры регулярного слоя на работу платиноидных сеток разного типа, не обосновано число платиноидных и улавливающих сеток на 1-й ступени. Отсутствуют данные, позволяющие оценить в новых условиях вклад побочных реакций в снижение селективности процесса. Недостаток полномасштабных испытаний двухступенчатых систем препятствует в полной мере использовать резервы регулярного слоя катализатора.

Во второй главе приведена характеристика исследованных одно - и двухступенчатых каталитических систем, изложена методика проведения их испытаний в лабораторных и промышленных условиях. Приведена конструкция опытного реактора и даны особенности оформления реакционной зоны. Показано, что опытный реактор по режиму функционирования является физической моделью промышленного реактора УКЛ-7. Описана методика анализа и расчёта состава реакционного газа и показателей процесса: выхода и активности катализаторов.

Третья глава посвящена математическому моделированию и экспериментальному исследованию процесса окисления аммиака на платиноидных сетках с разного типа на опытно-промышленной установке, разработанной в ООО «НТЦ «АЛВИГО - М» и смонтированной в ОАО «Акрон», г. Великий Новгород.

Из общей схемы превращения аммиака:

4Ш3 + 502 = 4Ш + 6Н20 (1)

4Ш3 + 302 = 2Ы2 + 6Н20 (2)

2ЫО = N2 + 02 (3)

4Ш5 + 6Ы0 = 5Ы2 + 6Н20 (4)

4>4Нз + 402 = 2Ы20 + 6Н20 (5)

при разработке математической модели использовали реакции (1-3) и не учитывали реакции, вклад которых в общий химизм процесса окисления по литературным данным незначителен и для которых отсутствуют достоверные кинетические данные (реакции 4 и 5).

Полагали, что процесс протекает адиабатически, контролируется внешней диффузией, температура платиноидных сеток в катализаторном слое меняется незначительно. Влиянием потоков, возникающих в неизотермическом пограничном слое в многокомпонентной смеси, пренебрегали в силу малого изменения объёма реакционной смеси и незначительного различия в молекулярных массах компонентов и их коэффициентов диффузии.

Очевидно, что слой платиноидных сеток не обладает геометрически детерминированной структурой. Платиноидный катализатор изначально может состоять из сеток различного плетения, по-разному прилегающих друг к другу; в процессе эксплуатации часто происходит провисание, уплотнение или разрыхление сеток, т.е. появляются дополнительные нарушения структуры слоя. Поэтому скорости всех этапов превращения аммиака относили к единице массы платиноидного катализатора.

В результате моделирования получена система уравнений, отражающая общие закономерности протекания процесса на сетках разной текстуры (тканые или вязаные) при формировании из них катализаторного слоя.

Изменение концентрации 1\ГН3 и N0 в слое сеток

-Г-=-/}{*-*>,) <*8к

(1)

где х - доля аммиака, прореагировавшего в целом в слое сеток; у - доля аммиака, превратившегося в оксид азота в слое сеток; х$ — доля аммиака, прореагировавшего в целом на поверхности сеток; у% - доля аммиака, превратившегося в оксид азота на поверхности сеток; р - коэффициент массообмена между поверхностью катализатора и потоком реакционной смеси;

gк =— - условное время контакта, обратная величина начального объёмного

расхода реакционной смеси У0 при нормальных условиях на единицу массы катализатора

Изменение концентраций ЫН3 и N0 на поверхности сеток и соотношение между коэффициентами массооотдачи Д иДи константами скорости реакций Ц1 и к/2 для двух сеток с диаметрами проволоки й\ и с/2, наружными поверхностями ^ и и долями свободного сечения Е\ и е2:

Р(х!!-х) = -к1Рх,-к2Рхх 1

Р{у5-у) = кХРх,-къР2соУ1 Г

(2)

у5=Ду-68-/р(Г); /р(Г) = (Г/Г0)0-224; 7, = Г-0,5-ДГад1 -с0х;

Рг А

0,32

к] = кр-ехр(-Е/ЯТ);

11)

0,68

■^2'Уд ■ к1.2 _ $2,уд

(3)

(4)

Я,,уд Х| уд

где А,- и - константа скорости и энергия активации соответствующей реакции (1, 2, 3); Р - давление процесса; Т - температура процесса; с0 -исходная концентрация аммиака в реакционной смеси при н.у.; Д, -коэффициент массообмена между поверхностью катализатора и потоком реакционной смеси при н.у.; Т - средняя температура в пограничном слое; АГад] - величина адиабатического разогрева реакционной смеси, содержащей 1 об. % аммиака; и - скорость потока в ячейке сетки.

В системах уравнений (1,2) все параметры обладают физическим смыслом и для них приведены зависимости (3) от условий процесса, а соотношения (4)

дополняет систему уравнений (1) - (3) зависимостью параметров математической модели от типа сетки.

Предварительная оценка параметров модели k¡ и £} сделана по данным работ Савенкова A.C., Бескова B.C., Вяткина Ю.Л., в которых эксперименты проводили на лабораторной установке в широком интервале температуры и времени реакции. Для уточнения параметров модели использовали данные, полученные на опытно-промышленной установке. На стенде были исследованы каталитические системы в виде пакета из 7-12 тканых сеток Pto92 с диаметром проволоки 0,092 мм, 9-14 вязаных сеток Pto76 с диаметром нитей 0,076 мм, а также 5-6 специально изготовленных сеток плотной вязки Pto76 из проволоки 0,076 мм. Эксперименты были проведены в режиме работы промышленного реактора агрегата УКЛ-7, а именно при исходной концентрации аммиака в аммиачно-воздушной смеси 10±0,5 об. %, линейной скорости газа 8±0,2 нм/с, общем давлении 0,57-0,65 МПа, температуре 1153110 К.

Представленные на рис. 1 и в табл. 1 экспериментальные и расчётные зависимости в целом демонстрируют адекватность разработанной математической модели и её применимость для расчёта катализаторных слоев из платиноидных сеток разного типа.

95 г

94 -

93

55 - 92 -¡3

91

90 -

89 -1

gK, кг-с/м3

Рис. 1. Зависимость выхода оксида азота от условного времени контакта для платиноидных сеток различного типа (линии - расчёт, точки - эксперимент): 1 - тканые сетки Ptotó 2 - редковязаные сетки Pto76; 3 - плотновязаные сетки Ptfl76-

Таблица 1

Число сеток, шт. Эксперимент Расчет

Выход N0, % Остаточное содержание аммиака, об. % Выход N0, % Остаточное содержание аммиака, об. %

Сетки тканые 1Ч092

7 90,3 0,23 90,2 0,67

8 91,6 0,12 92,0 0,45

9 93,0 0,065 93,4 0,3

10 94,1 0,03 94,2 0,2

12 95,0 0,012 94,8 0,09

Сетки редковязаные 1Чо7б

9 Н 89,9 0,11 90,0 0,59

10 91,0 0,068 91,3 0,43

12 92,8 0,012 92,9 0,22

14 93,6 0,008 93,6 0,12

Сетки плотновязаные ГЧо7б

5 94,1 0,036 94,2 0,16

6 94,9 0,021 95,0 0,05

В результате обработки экспериментальных данных с использованием математической модели установлены значения её параметров, представленные в табл. 2.

Таблица 2

Параметры математической модели

Параметр математической модели Тип катализаторной сетки

Промышленные сетки Сетки плотной ВЯЗКИ Р^76

Тканая Р^г Редковязаная Р1«76

Константы скоростей реакций при 1123 нм3/(кгс-атм) к2 кг 300 7,0 0,011 365,2 8,5 0,018 365,2 8,5 0,016

Энергии активации, кДж/моль е, е2 е3 73,6 -28,4 3,76 73,6 -28,4 3,76 73,6 -28,4 3,76

Коэффициент массообмена при 1 нм/с, нм3/(кг-с) 0,62 0,70 0,91

Более высокие значения констант скоростей кх,к 2 и к} для вязаных сеток Р1о7б по сравнению с ткаными сетками Р^ объясняются тем, что масса последних на единицу поверхности в 1,21 раза больше, чем у вязаных сеток. Можно отметить также отличия в значениях коэффициента массоотдачи для

вязаных и тканых сеток, которые для сеток плотной вязки существенно выше. Однако для редковязаных сеток имеются существенные отклонения между экспериментом и теорией, причём экспериментальные выходы N0 расположены ниже расчётных. Очевидно, что эти отклонения вызваны интенсификацией побочных реакций при использовании нового типа платиноидных сеток и неучтённых при разработке математической модели.

Б.м2

Рис. 2. Зависимость выхода N0 от величины наружной поверхности сеток: 1 - тканые сетки Р^; 2 - редковязаные сетки Р1о7й; 3 - плотновязаные сетки Р^.

В этой связи исследовано влияние величины наружной поверхности сеток разного типа на выход оксида азота (рис. 2). Обнаружено, что текстура платиноидных сеток влияет на эффективность единицы их поверхности. Окисление аммиака на тонкопроволочных вязаных сетках Р^б может привести как к увеличению, так и уменьшению выхода оксида азота по сравнению с ткаными сетками Р^г- Из зависимостей, приведенных на рис. 2, следует вывод о неоднозначности макрокинетической картины протекающих химических превращений в слое платиноидных сеток разного типа. Если увеличение выхода N0 объясняется интенсификацией массообменных явлений вследствие уменьшения диаметра нитей сеток, то ответственность за его снижение берут на себя побочные реакции. Основной вклад в снижение экспериментального выхода N0 оказывает реакция гомогенного восстановления N0 аммиаком. Данное заключение подтверждается результатами анализа проскока аммиака после слоя катализатора (рис. 3-4). Видно, что при одинаковом выходе оксида азота с ткаными сетками Р^ на редковязаных сетках Р^б наблюдается

значительно более низкий проскок аммиака. С увеличением количества вязаных сеток в каталитическом слое или свободного объёма в нем влияние этой нежелательной реакции усиливается.

Основной вклад в снижение экспериментального выхода N0 оказывает реакция (4) гомогенного восстановления N0 аммиаком. Данное заключение подтверждается результатами анализа проскока аммиака после слоя катализатора (рис. 3-4), откуда видно, что при одинаковом выходе оксида азота с ткаными сетками Р^ог на редковязаных сетках Р(.о76 наблюдается более низкий проскок аммиака. С увеличением количества вязаных сеток в каталитическом слое влияние этой нежелательной реакции усиливается. При одинаковом значении наружной поверхности слой редковязаных сеток Р^б имеет значительно более высокий свободный объём, чем слой тканых или плотновязаных сеток (рис. 4). С ростом свободного объёма (временной фактор) влияние гомогенной реакции (4) должно увеличиваться. Для плотновязаных сеток негативное влияние свободного объёма слоя нивелируется значительно более высоким значением коэффициента массообмена, и эти сетки проявляют селективность на уровне тканых сеток Р^г (рис. 4).

97 95 „ 93 «91 89

0,00

0,10

0,20

0,30

остаточное содержание аммиака, об. %

26 34 42 50 Ус.,%

Рис. 3. Выход N0 и остаточное содержание аммиака в зависимости от числа платиноидных сеток:

- тканые сетки Р^г;

....... редковязаные сетки Р^пб-

Рис. 4. Зависимость выхода N0 от величины свободного объёма при постоянном значении наружной поверхности (0,33 м2):

1-10 тканых сеток Р^;

2-5 плотновязаных сеток Р^б;

3-12 редковязаных сеток Р^,.

Таким образом, проведенные исследования показали, что при использовании вязаных сеток с высоким свободным объёмом в слое возникают условия для неселективного окисления аммиака. Реализовать экономические преимущества платиноидного катализатора в виде тонко проволочных вязаных сеток возможно путём использования сеток с компактной плотной вязкой, что позволит уменьшить свободный объём и увеличить массу сеток на единице

площади. Другая реализация заключается в снижении числа сеток и, соответственно, свободного объёма в слое платиноидного катализатора путём его размещения на слое блочного катализатора, т.е. двухступенчатое окисление аммиака с использованием катализатора регулярной структуры.

Четвертая глава посвящена математическому моделированию и экспериментальному исследованию двухступенчатого способа окисления аммиака на блочном оксидном катализаторе. Математическая модель окисления аммиака в блочном катализаторе с принятой ранее схемой превращений и кинетической моделью реакции на платиноидном катализаторе представлена системой уравнений (5), параметры которой определены соотношениями (6) и (7):

¿1 ау ¿1'

Ра ' £т

■Ет • £

—(х5 ~х) = + кгх)

Чу,-у) = к2х + к3у2

= л0-5 т

273

;е, = 1 + 0,82-ехр

-0,1-

(5)

где х и Хц - доля непрореагировавшего аммиака, соответственно, в потоке и на поверхности катализатора; у и у5— доля превратившегося аммиака в N0, соответственно, в потоке и на поверхности катализатора; щ - скорость потока в сечении реактора при н.у.; / - текущая длина канала; с/к - диаметр канала; Ь -длина канала (высота блока); О0 - коэффициент диффузии при н.у.; 5УД -поверхность каналов в единице объёма блока; 5СВ - свободное сечение катализаторного блока; Ет, £1 - коэффициенты пересчёта, учитывающие изменение средней температуры в пограничном слое и неустановившееся движение на начальном участке канала соответственно; Д - коэффициент массообмена при нормальных условиях, отнесенный к поверхности каналов в единице объёма блока:

.Я.

А. = 7-

й!

¿/да

(6)

к] = ¿11УдР-5уд; кг = к2,удР-$ул; ¿3 = к^улР1со-5уД - параметры уравнений;

киУД, кг,уД, £з>уд - константы скоростей частных реакций окисления аммиака,

отнесенные к единице поверхности каналов блочного катализатора. При

изменении условий процесса параметры математической модели

пересчитываются:

Ро = Рс

к -к

/ \ «0 3 5 уд

к"0,ст , с ^уд,ст

р_ р„

; _ ^2,сг

к = к Л3 3,ст

Р,

УД.СГ

р Р1

' уд, ст \ ' сг / о,ст

В этих уравнениях параметры модели с индексом действуют при некоторых стандартных значениях условий процесса: и0сг = 1 нм/с; ^д^г = 408 м-1; = 5-10"3 м; ¿сг = 5-10"2 м. Из "стандартных" значений параметров рассчитываются значения параметров математической модели для задаваемых условий процесса.

Путём обработки экспериментальных данных установлены следующие значения параметров математической модели: к\ = 100 нм3/(кг-с-атм); к2 — 3 нм3/(кг-с-атм); к3 = 1 нм3/(кг-с-атм); Дт = 10,3 с-1.

Экспериментальные результаты окисления аммиака на двухступенчатых системах с различным числом и текстурой платиноидных сеток и слоем промышленного блочного катализатора высотой 0,05 м, а также расчёты по математической модели представлены в табл. 3 и на рис. 5.

Таблица 3

чшпо сеток, шт. Эксперимент Расчёт

Выход N0, % Изменение выхода N0, Да, % Остаточное содержание МН3 (проскок), об. % Выход N0, %

после сеток, а! после системы, а2 после сеток после системы

1 ступень - тканые сетки Р1о92> 2 ступень — 0,05 м БК

6 90,4 85,7 -4,7 0,33 0,18 91,3

7 92,2 89,6 -2,6 0,21 0,08 92,5

8 93,8 93,2 -0,6 0,12 0,013 93,9

9 95,0 95,3 +0,3 0,06 0,005 95,3

1 ступень — вязаные сетки Р1о7б, 2 ступень — 0,05 м БК

9 93,7 93,5 -0,2 0,08 0,035 93,7

11 94,1 94,1 0 0,01 0 94,2

Рис. 5. Зависимость выхода N0 от числа платиноидных сеток: 1 - платиноидные сетки на слое БК; 2 - платиноидные сетки без БК.

Благодаря способности регулярной структуры стабилизировать газовый поток, использование блочного катализатора на 2-й ступени положительно сказывается на работе платиноидных сеток. При числе тканых и редковязаных сеток на 1-й ступени 6-11 штук выход оксида азота возрастает в среднем на 2-3 % по сравнению с аналогичным числом сеток в чисто платиноидной системе (рис. 5). Одновременно с этим при небольших значениях ai наблюдается общее снижение выхода NO после системы аг,эксп (табл. 3). Отклонения расчётных значений, как по выходу оксида азота, так и остаточному содержанию аммиака от экспериментальных значений послужило основанием для проведения дополнительной серии экспериментов. Для выяснения причины несоответствия теории и эксперимента и определения условий адекватности математической модели в опытах в широких пределах изменяли значение а\, и следили за изменением «2 после двухступенчатой системы.

Результаты испытания двухступенчатой системы из 5 и 8 тканых сеток Pto92 и слоя блочного катализатора высотой 0,1 м приведены в табл. 4.

Таблица 4

Результаты испытания двухступенчатой системы из 5 и 8 тканых сеток Pt^

и слоя блочного катализатора высотой 0,1 м

Число сеток Линейная скорость ABC, м/с Выход N0 после 1-й ступени «1, % Выход N0 после 2-й ступени «2, % Снижение выхода N0 Аа=а2- сс\, %

8 2,5 92,3 89,2 3,1

3,5 92,3 89,7 2,6

4,5 92,0 90,5 1,5

5 1,5 88,3 82,1 6,2

2,5 84,9 80,5 4,4

3,5 83,6 73,5 10,1

4,5 83,2 68,0 15,2

Видно, что в зависимости от значения а\ после 1-й ступени снижение выхода N0 после системы Да составляет от 3,1 до 15,2 %. При небольших значениях выхода N0 после платиноидного катализатора остаточная концентрация аммиака (кинетический фактор) может быть значительной. Усиление кинетического фактора в реакции гомогенного восстановления оксида азота аммиаком при наличии свободного объёма на 2-й ступени приводит к тому, что вклад этой побочной реакции становится доминирующим в снижении селективности процесса.

Для двухступенчатой системы с 9 ткаными сетками Р1до2 выход N0 после 1-й ступени достигает 95,0 %, а содержание аммиака перед поступлением на слой блочного катализатора уменьшается до 0,06 об. % (табл. 3). В этом случае влияние реакции гомогенного восстановления оксида азота аммиаком пренебрежимо мало, что позволяет переработать остаточный аммиака на 2-й ступени, повысив общий выход N0 до 95,3 %. При уменьшении остаточной концентрации аммиака до значения 0,08 об. % (табл. 3), значительно снижается риск гомогенного восстановления оксида азота на 2-й ступени.

И для систем, у которых после 1-й ступени проскок аммиака небольшой совпадение экспериментальных и расчётных данных вполне удовлетворительное (системы 9 Р^г +БК, 9 Р^б +БК, 11 Р^в +БК). Таким образом, математическая модель двухступенчатого окисления аммиака на блочном катализаторе адекватна экспериментальным данным при условии высокой степени превращения аммиака и низкой его остаточной концентрации, т.е. для условий, реализуемых в промышленном реакторе.

В системе 9 Р1о7б+ БК наблюдается слабое снижение выхода оксида азота по отношению к значению выхода N0, полученному после платиноидных сеток. При этом значение остаточной концентрации аммиака после платиноидных сеток остается на уровне 0,08 об. %. Целенаправленная переработка такой концентрации аммиака в оксид азота может дать прирост по выходу N0 до 0,8 об. %. Таким образом, двухступенчатая система с редковязаньгми сетками имеет определенные резервы для увеличения селективности процесса при значительном снижении капитальных затрат.

Для реализации потенциальных резервов и придания двухступенчатой системе дополнительного эффекта по улавливанию частиц платиноидов в работе предложено оснастить 1-ю ступень каталитически активными улавливающими сетками УС, изготовленными из палладиевого сплава.

В настоящей главе диссертации приведены результаты расчётов по математической модели некоторых вариантов оформления одно - и двухступенчатых каталитических систем оснащенных УС, а также данные их опытно-промышленных испытаний. Эти данные позволили оценить относительный вклад улавливающих сеток в целевую реакцию окисления аммиака. При сопоставлении экспериментальных значений выхода оксида азота на чисто платиноидных сетках и платиноидных сетках вместе с улавливающими сетками обнаружено, что селективность УС примерно на 20 %

ниже, чем у платиноидных сеток Р^. При этом расчёты по математической модели позволили установить значение кинетической константы для УС при 1123 К на уровне к2 = 12 нм3/(кгсетка-с-атм), что согласуется с экспериментальной оценкой селективности УС. Также установлено, что при чрезмерном увеличении числа улавливающих сеток в слое происходит снижение выхода N0. Полученное значение кинетического параметра использовано в работе для обработки экспериментальных данных и синтеза новой эффективной двухступенчатой каталитической системы с улавливающими сетками. Были исследованы и внедрены на ряде заводов двухступенчатые системы, имеющие на 1-й ступени 8-9 редковязаных сеток Р^б и 3-4 улавливающие сетки.

В табл. 5 представлены результаты промышленных испытаний двухступенчатой каталитической системы с УС. Здесь же для сравнения приведены данные для эксплуатируемых в промышленности одноступенчатой системе с 12-ю ткаными сетками Р^г и двухступенчатой системе 9 Р^ + БК.

Таблица 5

Результаты промышленных испытаний каталитических систем

Показатель Промышленные системы Двухступенчатая система с улавливающими сетками

Одноступенчатая система 12Pt092 Двухступенчатая система 9 Р^^ + БК

ОАО «АКРОН» 9 Pto76 + 4 УС + БК ОАО «МенделеевскАзот» 9Р1О7« + 5УС + БК

Выход N0, % 93,2 93,2 93,7 93,5

Вложения драгметаллов, г/т НЫОз Pt-0,389 Pd-0,072 Rh-0,017 £ = 0,478 Р1- 0,292 Pd-0,054 Rh-0,013 X = 0,359 Pt-0,204 Pd-0,137 Rh-0,009 Е = 0,350 Pt-0,204 Pd-0,161 Rh-0,009 Е = 0,374

"Снижение капитальных затрат, % - 21 39 38

Прямые уд. потери, г/т Ш03 0,150 0,130 0,085 0,110

'Снижение себестоимости шмоз, руб/тШОз (прибыль, руб/сутки) - 2 93 (29100 руб/ сутки) 77 (24000 руб/ сутки)

' Данные рассчитаны по отношению к платиноидной системе с ткаными сетками 12 Р^и-

Как следует из табл. 5, при использовании новой двухступенчатой каталитической системы с редковязаными сетками Р^б и УС значительно снижаются капитальные затраты и себестоимость азотной кислоты, а также

уменьшаются прямые потери платиноидов. При этом выход оксида азота остаётся на уровне и даже несколько превышает значение выхода N0 для известных систем.

ВЫВОДЫ

1. Развиты научные основы каталитического процесса окисления аммиака в производстве азотной кислоты на одно - и двухступенчатой системах с использованием блочного катализатора и платиноидных сеток с различной текстурой.

2. Разработана математическая модель окисления аммиака на тканых и вязаных платиноидных сетках с различной толщиной нитей и плотностью вязки. Уточнение параметров модели выполнено на основе данных, полученных в опытном реакторе, моделирующем промышленные условия эксплуатации агрегата УКЛ-7. Результаты расчета удовлетворительно совпадают с данными опытной установки.

3. Впервые установлен неоднозначный характер реакционного поведения каталитических систем с тканьми и вязаньми сетками. Эффективность единицы поверхности платиноидных редко - и плотно вязаных сеток в реакции целенаправленной переработки аммиака может быть выше или ниже, чем у тканых сеток. Изменение эффективности единицы наружной поверхности платиноидных сеток зависит от степени взаимного влияния на каталитический процесс явлений переноса и реакции гомогенного восстановления оксида азота аммиаком.

4. При анализе эффективности платиноидных вязаных сеток показана целесообразность использования в процессе окисления аммиака плотновязаных сеток, которые имеют значительно более высокое значение коэффициента массообмена с газовым потоком, чем редковязаные сетки.

5. Разработана математическая модель процесса окисления аммиака на двухступенчатом катализаторе, в котором первой ступенью являются платиноидные сетки и второй - оксидный блочный катализатор сотовой структуры. Параметры модели скорректированы с учетом данных, полученных в опытном реакторе. Универсальность математической модели подтверждена возможностью ее использования при расчёте каталитических слоев с улавливающими сетками.

6. Экспериментально показано, что размещение 6-11 тканых или редковязаных платиноидных сеток на блочном катализаторе приводит к увеличению выхода оксида азота на них в среднем на 2-3 % по сравнению с чисто платиноидным вариантом оформления процесса.

7. Обнаружено снижение выхода оксида азота после блочного катализатора. В условиях избыточной концентрации аммиака в нитрозном газе это происходит за счёт гомогенного восстановления N0 в свободном объёме каналов блочного катализатора. Снижение выхода оксида азота тем больше,

чем меньше значение выхода N0 и больше остаточная концентрация аммиака после платиноидных сеток.

8. Анализ математической модели и результатов испытания двухступенчатых систем окисления аммиака показал: чтобы полноценно использовать потенциал регулярной структуры на 2-й ступени окисления аммиака целесообразно уменьшить величину свободного объёма блочного катализатора путём применения тонкоячеистых блоков.

9. Обосновано использование палладийсодержащих улавливающих сеток в • составе двухступенчатой системы окисления аммиака с вязаными платиноидными сетками. Расчёты по математической модели позволили установить значение кинетической константы для УС при 1123 К на уровне кг = 12 нм3/(кгсетка-С'атм), что согласуется с экспериментальной оценкой селективности УС. Полученное значение кинетического параметра использовано в работе для обработки экспериментальных данных и синтеза эффективной двухступенчатой каталитической системы с улавливающими сетками.

10. Выполненные расчёты по математической модели и результаты испытаний в опытном реакторе, послужили основанием для внедрения на ряде промышленных агрегатов двухступенчатой каталитической системы с редковязаными платиноидными и улавливающими сетками. При одинаковом выходе NO с существующей двухступенчатой системой, экипированной 9 ткаными платиноидными сетками с диаметром проволоки 0,092 мм, новая каталитическая система показывает значительное сокращение капитальных вложений и уменьшение потерь платиноидов.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Головня Е.В., Телятникова Т.В. Особенности использования оксидного блочного катализатора регулярной (сотовой) структуры в процессе окисления аммиака // Сборник тезисов Первой Международной школы-конференции по катализу для молодых ученых. - Новосибирск, 2002. - С. 190.

2. Головня Е.В., Бруштейн Е.А., Ванчурин В.И., Ященко A.B. Новые каталитические системы для окисления аммиака // Материалы V Международной научно-технической конференции по катализу УКРКАТАЛИЗ-V. - Киев, 2006.-С. 50-52.

3. Головня Е.В., Ванчурин В.И., Бруштейн Е.А. Исследование каталитических систем для конверсии аммиака в оксид азота (II) // Сборник научных трудов Второго международного конгресса «Успехи в химии и химической технологии» МКХТ-2006. - Москва, 2006. - С. 21-24.

4. Головня Е.В., Ванчурин В.И., Бруштейн Е.А. Обоснование геометрических параметров блоков сотовой структуры для 2-й ступени окисления аммиака в производстве азотной кислоты // Сборник научных трудов Второго международного конгресса «Успехи химии и химической технологии» МКХТ-2006. - Москва, 2006. - С. 18-21.

5. Ванчурин В.И., Бруштейн Е.А., Головня Е.В., Грунский В.Н. New solutions in catalytic ammonia oxidation process // Abstracts of III International Conference «Catalysis: Fundamental and Application». - Novosibirsk, 2007. - V. 1, p. 210-211.

6. Головня E.B., Бруштейн E.A., Ванчурин В.И., Ященко A.B. Использование сеток из палладиевого сплава для улавливания платиноидов в процессе каталитического окисления аммиака // Сборник трудов II Общероссийской научно-технической конференции «Новые технологии в азотной промышленности». - Невинномысск, 2007. - С. 22.

7. Ванчурин В.И., Бесков B.C., Головня Е.В. Особенности приготовления катализаторов блочного типа из активной шихты // Тезисы докладов региональной научно-технической конференции «Современные проблемы химии и защита окружающей среды. — Чебоксары, 2007. - С. 58.

8. Е.В. Головня, Е.А. Бруштейн. Оптимизация двухступенчатой каталитической системы окисления аммиака с неплатиновым сотовым катализатором второй ступени // Катализ в промышленности. — 2004. - № 3. -С. 9-14.

9. В.И. Ванчурин, Е.В. Головня, Е.А. Бруштейн. Окисление аммиака на оксидном блочном катализаторе сотовой структуры // Катализ в промышленности. - 2006. - № 5. - С. 52-57.

10.В.И. Ванчурин, Е.В. Головня, Е.А. Бруштейн, A.B. Ященко. Исследование каталитических систем для процесса окисления аммиака в опытно-промышленных условиях. // Катализ в промышленности. - 2007. - № 3. -С. 38-42.

11.B.C. Бесков, Е.А. Бруштейн, Е.В. Головня, В.И. Ванчурин. Моделирование процесса окисления аммиака на платиноидных сетках // Катализ в промышленности. - 2008. - № 2. - С. 31-36.

Подписано в печать 25.02.2009 г. Печать лазерная цифровая Тираж 100 экз.

Типография Aegis-Print 115230, Москва, Варшавское шоссе, д. 42 Тел.: (495) 785-00-38 www.autoref.webstolica.ru

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Головня, Егор Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Литературный обзор.

1.1. Окисление аммиака на платиноидном катализаторе.

1.2. Пути снижения потерь платиноидов и способы их улавливания.

1.3. Двухступенчатое окисление аммиака на платиноидном и оксидном катализаторе.

1.4. Газораспределение в контактных аппаратах и эффективность конверсии аммиака.

1.5. Математическое моделирование и кинетика процесса окисления аммиака.

1.6. Выводы и постановка задачи.

ГЛАВА 2. Экспериментальная часть.

2.1. Характеристика объектов исследования.

2.2. Описание лабораторной установки и опытно-промышленного стенда для испытания каталитических систем.

2.3. Методика измерения концентраций аммиака, оксида азота и расчета выхода оксида азота.

ГЛАВА 3. Одноступенчатое окисление аммиака на платиноидном катализаторе.

3.1. Платиноидные катализаторные сетки для окисления аммиака.

3.2. Математическое моделирование процесса окисления аммиака на платиноидном катализаторе.

3.3. Результаты обработки экспериментальных данных по математической модели.

3.4. Анализ процесса окисления аммиака на платиноидных сетках разного типа.

3.4.1. Влияние массы платиноидов на выход оксида азота для тканых и вязаных сеток.

3.4.2. Влияние наружной поверхности тканых и вязаных сеток на выход оксида азота.

3.4.3. Изменение выхода NO за слоем платиноидных сеток в зависимости от остаточного содержания аммиака.

3.4.4. Влияние свободного объёма катализаторного слоя на выход оксида азота.

ГЛАВА 4. Двухступенчатое окисление аммиака на платиноидном и блочном оксидном катализаторе регулярной структуры.

4.1. Испытание блочного катализатора в реакции окисления аммиака, приготовленного из различного оксидного сырья.

4.2. Моделирование окисления аммиака на блочном оксидном катализаторе.

4.3. Анализ процесса окисления аммиака в условиях двухступенчатого окисления на блочном катализаторе.

4.3.1. Макрокинетические особенности превращения аммиака.

4.3.2. Влияние высоты слоя блочного катализатора и геометрии блоков на эффективность функционирования двухступенчатой системы окисления аммиака.

4.4. Исследование двухступенчатой каталитической системы окисления аммиака с улавливающими сетками.

4.4.1. Исследование одноступенчатых каталитических систем с ткаными платиноидными и улавливающими сетками.

4.4.2. Двухступенчатая система с вязаными и улавливающими сетками.

4.4.3. Промышленная реализация окисления аммиака на двухступенчатой системе с вязаными и улавливающими сетками.

Выводы.

Введение 2009 год, диссертация по химической технологии, Головня, Егор Викторович

Азотная промышленность представляет собой одну из ведущих подотраслей современной химической промышленности, что объясняется важнейшим значением связанного азота в экономике страны. Для развития её технического уровня необходимы принципиально новые решения по разработке и внедрению каталитических систем, направленные на улучшение достигнутых экономических и технологических показателей.

Центральное место в технологической схеме производства слабой азотной кислоты занимает процесс каталитической конверсии аммиака, который осуществляют по двум возможным вариантам: либо на чисто платиноидном катализаторе, либо с применением двухступенчатой системы, где в качестве первой ступени используют платиноидные сетки, а второй -оксидный катализатор, как правило, на основе оксида железа. Сплавы платины с родием или палладием в виде тканых или вязаных сеток по своей активности и термостойкости считаются лучшими катализаторами. Но, в процессе эксплуатации прочность сеток сильно снижается, и возрастают потери драгметаллов. Так, в системах, работающих под давлением, безвозвратные потери платиноидов составляют 0,14-0,16 г/т азотной кислоты и за время пробега сеток в абсолютном выражении могут превысить 50% от первоначальной загрузки. На величину потерь платиноидов в большой степени влияет равномерность распределения аммиачно-воздушной смеси (ABC) по сечению контактного аппарата. Применяемые способы распределения и устройства не дают существенного улучшения, более того, в некоторых случаях они провоцируют побочные реакции, что увеличивает расходный коэффициент по аммиаку. Неудовлетворительное газораспределение вызывает также снижение выхода оксида азота, который в системах под давлением не превышает 94,7 %.

Известные сорбенты для улавливания аэрозолей и паров платиноидов имеют зернистую форму, обладают высоким аэродинамическим сопротивлением и гигроскопичностью. Со временем поглотительная масса уплотняется, усиливается неоднородность слоя, ухудшается газораспределение ABC, увеличивается износ платиноидных сеток и снижается выход оксида азота.

Принципиально новым методом осуществления режима конверсии аммиака, снижения вложений и потерь платиноидов, повышения выхода оксида азота, является применение блочных сотовых (регулярных) структур. Использование регулярного слоя катализатора, распределительной насадки или сорбента по отдельности или в совокупности, позволит реализовать ряд полезных эффектов, таких как:

• сократить на 30-35 %, капитальные вложения на драгметаллы,

• улучшить режим окисления аммиака и сократить потери драгметаллов за счет идентичных условий по явлениям массо - и теплообмена по сечению аппарата, обусловленных тождественностью геометрических размеров и свойств индивидуальных каналов регулярных структур,

• снизить гидравлическое сопротивление контактного аппарата.

Другим вариантом повышения эффективности работы каталитической системы является создание новой двухступенчатой системы, в которой между первой и второй ступенями каталитической системы устанавливаются сетки из сплава, содержащего палладий, который обладает достаточно высокими каталитическими характеристиками и способностью улавливать платину, теряемую катализаторными сетками в процессе их эксплуатации. Это позволит дополнительно сократить первоначальные вложения и снизить безвозвратные потери дорогостоящей платины при одновременном сохранении первоначального значения степени конверсии аммиака.

Целью настоящей работы является синтез эффективной каталитической системы с улавливающими сетками на основе разработки математических моделей и экспериментальных исследований процесса окисления аммиака на платиноидных сетках разного типа и двухступенчатых каталитических системах в условиях, идентичных режиму функционирования промышленного агрегата производства азотной кислоты УКЛ-7.

Заключение диссертация на тему "Окисление аммиака на платиноидных сетках и блочном оксидном катализаторе сотовой структуры"

выводы

1. Развиты научные основы каталитического процесса окисления аммиака в производстве азотной кислоты на одно - и двухступенчатой системах с использованием блочного катализатора и платиноидных сеток с различной текстурой.

2. Разработана математическая модель окисления аммиака на тканых и вязаных платиноидных сетках с различной толщиной нитей и плотностью вязки. Уточнение параметров модели выполнено на основе данных, полученных в опытном реакторе, моделирующем промышленные условия эксплуатации агрегата УКЛ-7. Результаты расчета удовлетворительно совпадают с данными опытной установки.

3. Впервые установлен неоднозначный характер реакционного поведения каталитических систем с ткаными и вязаными сетками. Эффективность единицы поверхности платиноидных редко - и плотно вязаных сеток в реакции целенаправленной переработки аммиака может быть выше или ниже, чем у тканых сеток. Изменение эффективности единицы наружной поверхности платиноидных сеток зависит от степени взаимного влияния на каталитический процесс явлений переноса и реакции гомогенного восстановления оксида азота аммиаком.

4. При анализе эффективности платиноидных вязаных сеток показана целесообразность использования в процессе окисления аммиака плотновязаных сеток, которые имеют значительно более высокое значение коэффициента массообмена с газовым потоком, чем редковязаные сетки.

5. Разработана математическая модель процесса окисления аммиака на двухступенчатом катализаторе, в котором первой ступенью являются платиноидные сетки и второй — оксидный блочный катализатор сотовой структуры. Параметры модели скорректированы с учетом данных, полученных в опытном реакторе. Универсальность математической модели подтверждена возможностью ее использования при расчёте каталитических слоев с улавливающими сетками.

6. Экспериментально показано, что размещение 6-11 тканых или редковязаных платиноидных сеток на блочном катализаторе приводит к увеличению выхода оксида азота на них в среднем на 2-3 % по сравнению с чисто платиноидным вариантом оформления процесса.

7. Обнаружено снижение выхода азота после блочного катализатора. В условиях избыточной концентрации аммиака в нитрозном газе это происходит за счёт гомогенного восстановления NO в свободном объёме каналов блочного катализатора. Снижение выхода оксида азота тем больше, чем меньше значение выхода N0 и больше остаточная концентрация аммиака после платиноидных сеток.

8. Анализ математической модели и результатов испытания двухступенчатых систем окисления аммиака показал: чтобы полноценно использовать потенциал регулярной структуры на 2-й ступени окисления аммиака целесообразно уменьшить величину свободного объёма и увеличить наружную поверхность блочного катализатора.

9. Обосновано использование палладийсодержащих улавливающих сеток в составе двухступенчатой системы окисления аммиака с вязаными платиноидными сетками. Расчёты по математической модели позволили установить значение кинетической константы для УС при 1123 К на уровне К2 = 12 нм /(кГсетка-с-атм), что согласуется с экспериментальной оценкой селективности УС. Полученное значение кинетического параметра использовано в работе для обработки экспериментальных данных и синтеза эффективной двухступенчатой каталитической системы с улавливающими сетками.

10. Выполненные расчёты по математической модели и результаты испытаний в опытном реакторе, послужили основанием для внедрения на ряде промышленных агрегатов двухступенчатой каталитической системы с редковязаными платиноидными и улавливающими сетками. При одинаковом выходе N0 с существующей двухступенчатой системой, экипированной 9-ю ткаными платиноидными сетками с диаметром проволоки 0,092 мм, новая каталитическая система показывает значительное сокращение капитальных вложений и уменьшение потерь платиноидов.

Библиография Головня, Егор Викторович, диссертация по теме Технология неорганических веществ

1. Атрощенко В.И., Засорин А.П., Романенко К.Е. К вопросу о механизме окисления аммиака // В кн.: Труды ХПИ. 1959. - В. 26, № 6, С. 63-72.

2. Вайнштейн Ф.М., Поляков М.В. К вопросу о механизме каталитического окисления аммиака // ЖФХ. 1941. - Т. 15, № 2. - С. 164-173.

3. Караваев М.М., Засорин А.П., Клещев Н.Ф. Каталитическое окисление аммиака // М., Химия, 1983. 232 с.

4. NITROGEN & METHANOL. 2005. - № 273. - P. 47-51.

5. Пат. № 2017520 (РФ). Бласс 3., Дюблер X., Штолль Т. // Способ получения газопроницаемых сеток из благородных металлов для каталитических процессов. — 1992.

6. Миниович М.А. и др. // В кн.: Катализ и катализаторы. 1974. - В. 11, С. 1722.

7. Пат. № 2294239 (РФ). Барелко В.В., Быков Л.А., Иванюк А.Г. // Платиноидный сеточный катализатор. 2005.

8. Садыков В.А., Бруштейн Е.А., Исупова Л.А. и др. Разработка и применение двухступенчатой системы окисления аммиака в производстве азотной кислоты с использованием сотовых оксидных катализаторов // Хим. пром. 1997. - № 12. -С. 819-824.

9. Атрощенко В.И., Алексеев A.M., Засорин А.П. Технология связанного азота // Киев: Вища школа. 1985. - 327 с.

10. Шульгин Д.Р. Применение вязаных катализаторных сеток в азотной промышленности мифическая или реальная эффективность. // Журнал Российского Химического общества им. Д.И. Менделеева. - 2009. - m. L, № 6.

11. Жидков Б.А. //Химическая технология. 1975. -№ 3. - С. 49-54.

12. Ганз С.Н., Вашкевич A.M. // Химическая технология. 1968. - № 13. - С. 7276.

13. Атрощенко В.И., Каргин С.И. // Технология азотной кислоты. М.; Химия, 1970. - 496 с.

14. Любченко В.Я. // Автореферат канд. диссертации. — Харьков, ХПИ, 1977.

15. Окисление аммиака. // Сборник статей. М.ЮНТИ, 1936. - 286 с.

16. Караваев М.М. и др. // Украинский химический журнал. 1966. - т. 32, № 10.-С. 1135-1140.

17. Атрощенко В.И. и др. // Украинский химический журнал. 1966. - т. 32, № 6.-С. 655-659.

18. Атрощенко В.И. и др. // Известия ВУЗов. 1969. - т. 12, № 6. - С. 789-790.

19. Кинетика гетерогенно-каталитических процессов под давлением. // Под редакцией В.И. Атрощенко. Харьков, Вища школа. - 1974. - 168 с.

20. Миниович М.А. Технический справочник по азотной кислоте. // М.: Изд. ГИАП. 1961, Т. 1, 388 с. - 1963, Т. 2, 342 с.

21. Фарбер Б.М. // Химическая промышленность. 1951. - № 10. - С. 293-294.

22. Караваев М.М. и др. // Украинский химический журнал. 1966. - т. 32, № 10.-С. 648-649.

23. Катализаторы в азотной промышленности. // Под редакцией В.И. Атрощенко. Харьков, Вища школа. - 1977. - 142 с.

24. Голодец Т. И. Зависимость селективности от энергии связи металл-кислород при конкуренции каталитических механизмов с простым и сложным реокислением поверхности // Кинетика и катализ. 2001. - Т. 28, № 2. - С. 337341.

25. Ададуров И.Е. Производство азотной кислоты // Л., Госхимтехиздат. 1934. -Ч. 1.-С. 355.

26. Ададуров И.Е., Диденко П.Д. Причины возрастания активности платиновой сетки при окислении аммиака // ЖПХ. 1934. - № 8. - С. 1339-1353.

27. Ададуров И.Е. Замечания по поводу статьи Н.А. Фигуровского «К вопросу о причинах потерь платины при контактном окислении аммиака на платиновой сетке»//ЖПХ.- 1936.-Т. 13, № 10.-С. 1766-1769.

28. Ададуров И.Е. Причины коррозии платиновых сеток // Хим. пром. 1937. -Т. 14,№ 10.-С. 738-744.

29. Волков А.Т., Хайкин М.Т. О причинах и механизме потерь платины в процессе окисления аммиака // Хим. пром. 1939. - Т. 16, № 1. - С. 15-18.

30. Либинсон И.М. Современная теория окисления аммиака и ее приложение на практике // ЖПХ. 1931. - Т. 8, № 4. - С. 342-351.

31. Holzmann Н. Platin-Ruckgewinmmg bei der M/j-verbrennungan platin/rhodium-netzkatalysatoren // Chem. ind. tech. 1968. - V. 60, № 24. - P. 1229-1237.

32. John Hermann. Platinum losses during hign temperature oxidation // J. Less-Comon Metals. 1981. - V. 78, № 2. - P. 33-41.

33. Cabe R.W., Pugnet Т., Schmida L.D. Catalytic etching of platinum in ammonia oxidation // J. of catalysis. 1974. - V. 32, № 1. - P. 114-126.

34. Schmidt L.D., Luss D. Physical and chemical characterization of platinum-rhodium gauze catalysis // J. of catalysis. 1971. - V. 22, № 2. - P. 269.

35. Sicora H., Blasiak E. Mozliwosci zmnijszenia strat platyny w instalacjach rwasu azotowego. // Przem. Chem. 1967. - V.46, № 1. - P. 31.

36. Sicora H. Dwutlenek R. Platynowy РЮ2 katalizatorem reakcji utleniania amonia do tlenku azotu przy producji kwasu azotowego. // Chemilc (PRL). 1970. - V. 23, № l.-P.ll.

37. Пат. № 54374 (PL). Janiczek W., Smykala J. E. // Sposob odzyskiwania platyny pochodzacej z katalizatora stosowanego przy wytwarzaniu kwasu azotowego na dradze katalitycznego ulteniania ammoniaku. 1968.

38. Пат. № 55251 (PL). Kokot S., Zajac J., Wojtal W. // Podpora zabezpieczajaca ocios weglowy w przodkach eksploatacyjnych. 1968.

39. Пат. № 53366 (PL). Biskupski E., Staszko M., Szparago J. // Reaktor do utleniania amoniaki. 1967.

40. Пат. № 57569 (PL). Dyrda В., Filisz F., Drzymala H. // Reaktor do wytwarzania tlenku azotu z amoniaku. 1969.

41. Janierik W. Попытка теоретического расчета химических потерь платины в процессе каталитического окисления аммиака // Przem. Chem. 1968. - № 12. -P. 747-749.

42. Фигуровский Н.А. К вопросу о причинах потерь платины при контактном окислении аммиака на платиновой сетке. // ЖПХ. 1936. - Т. 32, № 6. - С.646-649.

43. Zabrzeski J., Zmyslony R. Experimental description of the rate of platinum and rhodium losses in the process of ammonia oxidation // Appl. catal. 1987. - V. 35, № l.-P. 13-22.

44. Миниович M.A. Гущин С.Г., Тимофеев Н.И. и др. Физико-механические свойства платиноидных катализаторов окисления аммиака. // Хим. пром. -1980.-№ Ю.-С. 612-614.

45. Пат. № 2467446 (USA). Smithells C.J. // Catalytic oxydation of ammonia to oxides of nitrogen. 1960.

46. Kozlowski K., Skowronski B. Rezultany wdrozenia warstwowego katalizatora Pt-Rh/Pd-Au do utleniania amoniaku w instalaciach kwazu azotowego. // Przem. Chem. 1988. - V. 67. - № 10. - P. 466-468.

47. Пат. № 2009995 (РФ). Чернышев В.И., Козловски К., Чвокин Н.А., и др. // Способ окисления аммиака. 1994.

48. Атрощенко В.И., Засорин А.П., Савенков. А.С. и др. Исследование процесса окисления аммиака // Вестник АН УССР. 1970. - № 5. - С. 84-91.

49. Караваев М.М., Жаров Д.В., Добровольская Н.В. Неплатиновые катализаторы окисления аммиака. Обзорная информация // М., НИИТЭХИМ. -1975.- 109 с.

50. Жаров Д.В., Караваев М.М. Исследование процесса окисления аммиака на железовисмутовом оксидном катализаторе // В кн.: Азотная промышленность. — М., НИИТЭХИМ, 1976.-№ 12.-С. 21-24.

51. Катализаторы окисления аммиака. Аннотированная библиография книжной отечественной и зарубежной литературы // М., Изд-во ГИАП, 1953 1973. - 109 с.

52. Катализаторы для окисления аммиака. В кн.: Библиография патентов, заявок и авторских свидетельств // М., Изд-во ГИАП. 1972. - 232 с.

53. Атрощенко В.И. Катализаторы в азотной промышленности // Харьков, Вища школа. 1977. - 142с.

54. Безручко Б.Н., Караваев М.М., Назарова Т.Н. Исследование влияния некоторых оксидов металлов на активность и селективность оксидно-хромовых катализаторов окисления аммиака // ЖПХ. 1980. - № 6. - С. 1222-1226.

55. Захарченко Н.И. Каталитические свойства системы Ге^Оз-МпО для окисления аммиака // Кинетика и катализ. 2001. - Т. 42, № 5. - С. 747-753.

56. Эль Хатиб. Исследование неплатиновых катализаторов окисления аммиака до оксида азота II на основе переходных металлов // Автореферат канд. дисс. -Харьков, ХПИ. 1998.

57. Пат. № 706758 (FRA), Elfeldt М. // Procede pour la recuperation des poussieres de catalyseurs. 1931.

58. Арустамян Э.С., Чернышев A.K. Способы улавливания платины в производстве азотной кислоты. Обзорная информация. // М.: НИИТЭХИМ. -1973.-48с.

59. Пат. № 2226149 (USA). Fritz Zimmermann. // Method for reacting gas mixtures by means of precious metal catalysts. 1939.

60. Пат. № 3627497 (USA). Louis A. Klein., Daniel J. Newan. // Apparatus for catalytic ammonia oxidation. 1971.

61. Пат. № 1542285 (GER). Rudorfer H., Warger A., Wimmer H. // Verfahren zum auffangen von edelmetallen. 1962.

62. Recovering platinum in nitric acid plants. // NITROGEN- 1983. № 144. P. 2529.

63. Караваев M.M, Миниович M.A. Развитие производства азотной кислоты // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1978. - Т. 23. - № 1. - С. 38-44.

64. Пат. № 747120 (GER). Holzmann Н. // Wiedergewinnung des bei der ammoniakverbrennung sich verfluchtigenden platins. 1953.

65. Пат. № 884639 (GER). Holzmann H. // Wiedergewinnung des bei der ammoniakverbrennung sich verfluchtigenden platins. 1953.

66. Пат. № 878799 (GER). Holzmann H. // Verfahren zur ruckgewinnungdes des bei der ammoniak-oxydation sich verfluchtigenden platins. 1953.

67. Пат. № 900572 (GER). Holzmann H. // Verfahren zur gewiraiungdes des bei der ammoniakverbrennung mit Hilfe von katalysatoren aus platin oder platinlegierungen sich verfluchtigenden platins. 1953.

68. Пат. № 900573 (GER). Holzmann H. // Verfahren zur Wiedergewinnung des bei der ammoniakverbrennung sich verfluchtigenden platins. 1952.

69. Пат. № 846250 (GER). Holzmann H. //. Verfahren zur ruckgewinnungdes des bei der ammoniak-oxydation sich verfluchtigenden platins. 1953.

70. Holzmann H. Platinum recovery in ammonia oxydation plants, a new process using gold-palladium catchment gauzes. // Plat. met. rew. 1969. - V. 113. - № 1. -P. 2-8.

71. Пат. № 1082105 (GBR). Elkington F. // A process for recovering the noble metals which is volatilised during catalytic reactions. 1967.

72. Пат. № 1483183 (GER). Holzmann H. //. Verfahren zur Wiedergewinnung des bei der ammoniakverbrennung mittels katalysatoren sich verfluchtigenden edelmetallen. 1960.

73. Пат. № 4774069 (USA). Jack R. Handley. // Process for the manufacture of nitric oxide. 1988.

74. Пат. № 2024294 (РФ). Барелко B.B., Чернышев В.И., Кисиль И.М. // Каталитический элемент для конверсии аммиака. 1994.

75. Пат. № 2154020 (РФ). Тимофеев Н.И., Богданов В.И., Дмитриев В.А. и др. // Устройство для улавливания платиноидов при каталитическом окислении аммиака. 2000.

76. Пат. № 176850 (AUS). Rudorfer Н. // Verfahren zur herstellung einer ruchgewinnungmasse fur bei katalytischen prozessen sich verfluchtigenden platinmetalle. 1953.

77. Пат. № 180935 (AUS). Rudorfer H. //. Verfahren zur herstellung einer ruchgewinnungmasse fur sich verfluchtigenden platinmetalle. 1953.

78. Пат. 2119381 (РФ). Устройство для улавливания платиноидов при каталитическом окислении аммиака. // Тимофеев Н.И., Богданов'В.И., Дмитриев В.А. и др.- 1998.

79. Тимофеев Н.И., Гущин Г.М., Ермаков А.С. Расширение использования палладия в каталитических процессах окисления аммиака при производстве азотной кислоты. // Др. металлы, др. камни. 2005. - № 12. - С. 52.

80. В.И. Ванчурин, Е.В. Головня, Е.А. Бруштейн, А.В. Ященко. Исследование каталитических систем для процесса окисления аммиака в опытно-промышленных условиях. // Катализ в промышленности. 2007. - № 3. - С. 3842.

81. Эпштейн Д.А., Ткаченко Н.М., Миниович М.А. и др. Двухступенчатый катализатора окисления аммиака. // Докл. АН СССР. 1958. - Т. 122. - № 5. -С.874.

82. NITROGEN & METHANOL. 1972. - № 80. - P. 47-51.

83. Голодец Т.И. // Гетерогенно-каталитические реакции с участием молекулярного кислорода. Киев: Наукова думка. - 1977. - С. 358.

84. Isupova L.A., Sadykov V.A., Tikhov S.F. e.a. // Catalysis Today. 1996. - V. 27. - P. 249.

85. Termain I.E., Perer R. Oxydation de 1 ammoniac en presence doxydes metaliques. // Bull. Soc. Chim. France. 1972. - № 5. - P. 2042.

86. Жаров Д.В., Бесков B.C., Кузенков А.П. и др. Исследование процесса окисления аммиака на оксидном катализаторе. // Кинетика и катализ. 1979. -Т. 20.-№ 2.-С. 481.

87. Авторское свидетельство СССР № 1128444. // Караваев М.М. и др. 1983.

88. Караваев М.М., Клещев Н.Ф. Левшин Н.П. и др. Опытно-промышленные испытания неплатиновых катализаторов окисления аммиака. // Хим. пром. -1991. -№ 1.-С. 32.

89. Караваев М.М., Кантор А.Я., Семенов Г.М. // Хим. пром. 1990. - № 11. -С.669.

90. Морозов Н.М., Лукьянова М.И., Темкин М.И. Окисление аммиака на окислах металлов. // Кинетика и катализ. 1966. - Т. 7. - № 1. - С. 172-175.

91. Караваев М.М., Кантор А.Я., Семенов Г.М. Окисление аммиака на каталитической системе с неплатиновым оксидным катализатором // Хим. пром. 1990. -№ 11.- С.669-672.

92. Бесков B.C. Катализаторы новых геометрических форм // Хим. пром. 1990. -№7. с. 413-416.

93. Бесков B.C., Абаев Г.Н. Аэродинамика промышленных реакторов с неподвижным слоем катализатора. // Хим. пром. 1980. - № 11. - С. 673-675.

94. Лычагин В.Ф., Виноградов В.А., Гурфейн Н.С. и др. Поперечные неоднородности полей скоростей и давлений в реакторах с неподвижным слоем катализатора // Труды III Всесоюзной конференции по хим. реакторам. -Новосибирск-Киев. 1970. -Ч. И. - С. 151-159.

95. Атрощенко В.И., Савенков А.С., Засорин А.П. Кинетика каталитического окисления аммиака под давлением. // ЖПХ. 1971. - Т. XLIV. - № 7. - С. 1463.

96. Добровольская Н.В. и др. // Труды ГИАП. 1977. - Вып. 46. - С. 50-58.

97. Научно-технические исследования по внедрению двухступенчатого катализатора окисления аммиака с неплатиновой частью НК-2У. // Научный отчет ГИАП. М. - 1988. - С.60.

98. Научно-техническая разработка и промышленные испытания экструдированного катализатора КН-СХ второй ступени окисления аммиака в агрегатах производства азотной кислоты под давлением 7,3 ата. // Научный отчет ХПИ. Харьков. - 1986.

99. Пат. № 1676141 (РФ). Способ приготовления катализатора для окисления аммиака. // Ванчурин В.И., Бруштейн Е.А., Наливка Г.Д. 1991.

100. Пат. № 1676142 (РФ). Катализатор для окисления аммиака. // Ванчурин В.И., Бруштейн Е.А., Гладкий И.В. и др. 1991.

101. Пат. № 2063267 (РФ). Катализатор окисления на основе оксидов со структурой перовскита. // Тихов С.Ф., Садыков В.А., Кимхай О.Н. и др. 1994.

102. Пат. № 2127223 (РФ). Способ окисления аммиака с использованием оксидного катализатора сотовой структуры и способ приготовления катализатора. // ТОО «Баскей». 1997.

103. Пат. № 2117528 (РФ). Катализатор окисления аммиака. // Исупова JI.A., Садыков В.А., Снегуренко О.И. и др. 1997.

104. Е.В. Головня, Е.А. Бруштейн. Оптимизация двухступенчатой каталитической системы окисления аммиака с неплатиновым сотовым катализатором второй ступени. // Катализ в промышленности. 2004. - № 3. — С. 9-14.

105. Производство азотной кислоты в агрегатах большой единичной мощности. // Под ред. Олевского В.М. М.: Химия. - 1985.

106. В.И. Ванчурин, Е.В. Головня, Е.А. Бруштейн. Окисление аммиака на оксидном блочном катализаторе сотовой структуры. // Катализ в промышленности. 2006. - № 5. - С. 52-57.

107. Пат. № 2119889 (РФ). Способ конверсии аммиака. // В.И. Чернышев, Е.А. Бруштейн, А.Г. Тарарыкин. 1998.

108. Пат. № 2128081 (РФ). Каталитический элемент для конверсии аммиака. // В.И. Чернышев, Е.А. Бруштейн, А.Г. Тарарыкин. 1999.

109. Пат. № 2195366 (РФ). Неплатиноидный оксидный каталитический элемент для конверсии аммиака. // Е.А. Бруштейн В.И. Чернышев, С.М. Кононов. -2002.

110. Слинько М.Г., Носков А.С. Перспективы развития каталитических процессов на рубеже тысячелетий. // Хим. пром. 1999. - № 1. - С. 3.

111. Чернышев В.И., Герцовский В.А., Шарова Г.Г. Аппараты для каталитического окисления аммиака. // Обзорная информация НИИТЭХИМ. -1975.-С.40.

112. Пат. № 1102183 (РФ). Способ каталитического окисления аммиака. // Чернышев В.И., Барелко В.В., Заичко Н.Д. 1994.

113. Авторское свидетельство №714703 (СССР). Реактор окисления аммиака. // Остапенко В.А., Чернышев В.И., Бесков B.C. и др. 1981.

114. Провести научно-технические исследования на предприятиях в целях освоения агрегата неконцентрированной азотной кислоты АК-72М. // Научный отчет ГИАП. М. - 1985. - С. 38.

115. Пат. № 3597166 (USA). Ammonia burner flow distributor. // Hochman J.M. -1971.

116. Пат. № 1321376 (USA). Louis C. Jones, Charles L. Parsons. // Process of oxidizing ammonia and apparatus therefore. 1919.

117. Подуровская O.M., Добровольская H.B., Цырульникова M.B. Катализаторы окисления аммиака. // Обзор зарубежной патентной и научно-технической литературы. М., ГИАП. - 1973.

118. Бруштейн Е.А., Ванчурин В.И., Ли Цзенси и др. Распределительная насадка сотовой структуры для окисления аммиака. // Хим. пром. 1995. - № 10. - С. 581-583.

119. Дильман В.В. Роль гидродинамики в оптимизации реакторов. // Хим. пром. 1985. - № 4. - С.245.

120. Гремячев В.М. Неоднородности распределения скорости потока в аппаратах с неподвижным слоем. И ТОХТ. 1994. - Т. 28, № 3. - С. 212-216.

121. Колескин В.Н., Кулов Н.Н., Штерн П.Г. и др. Структурные и гидродинамические неоднородности неподвижного зернистого слоя в аксиальных аппаратах. // ТОХТ. 1999. - № 6. - С. 615-618.

122. Слинько М.Г. Научные основы подбора и приготовления катализаторов. // Новосибирск: РИО СО АН СССР. 1964. - С. 68.

123. Пат. № 2145935 (РФ). Способ конверсии аммиака. // Золотарский И.А., Носков А.С., Кузьмин В.А. и др. 2000.

124. Пат. № 2145936 (РФ). Способ конверсии аммиака. // Носков А.С., Золотарский И.А., Кузьмин В.А. и др. 2000.

125. Апельбаум Л.О., Темкин М.И. Окисление аммиака на сетках из платины и платинородиевого сплава. // ЖФХ. 1948. - Т. 22. - № 2. - С. 179-194.

126. Апельбаум Л.Е., Темкин М.И. Кинетика разложения аммиака на платине при низких давлениях. // ЖФХ. 1959. - Т. 33. - № 12. - С. 2697-2705.

127. Вяткин Ю.Л., Савенков А.С., Бесков B.C. и др. Моделирование и оптимизация процесса окисления на платиноидном катализаторе. // Хим. пром. 1979. -№ 10.-С. 618-620.

128. Бесков B.C., Вяткин Ю.Л. Теоретическая оптимизация реакции окисления аммиака. // ТОХТ. 1980. - Т. 14. - № 3. - С.442-445.

129. Кузенков А.П., Бесков B.C., Жаров Д.В. и др. Математическая модель и обоснование промышленного способа окисления аммиака на оксидном катализаторе. // Тез. докл. 6-ой Всесоюз. конференции по хим. реакторам. -Дзержинск. 1977. - Т. 26. - С.508.

130. Бесков B.C., Кузенков А.П., Новиков Э.А. и др. Математическая модель промышленного реактора окисления аммиака на платиноидном катализаторе. // Хим. пром. 1977. - № 9. - С. 691-693.

131. Савенков А.С., Бесков B.C. Кинетика процесса окисления аммиака на платиновом катализаторе под давлением. // В кн.: Кинетика гетерогенно-каталитических процессов под давлением. Харьков, Вища школа. - 1974. - С. 67-83.

132. Савенков А.С., Бесков B.C., Вяткин Ю.Л. Анализ математических моделей процесса окисления аммиака на платиноидном катализаторе. // Тез. докл. 11-ой Всесоюз. конференции по хим. реакторам. Харьков, ХПИ. - 1979. - Ч. 2. - С. 339.

133. Атрощенко В.И., Савенков А.С., Засорин А.П. Роль давления и температуры в процессе каталитического окисления аммиака. // Изв. ВУЗов. Химия и хим. технология. 1969. - Т. 12. - С. 787-789.

134. Атрощенко В.И., Савенков. А.С., Засорин А.П. Исследование кинетики окисления аммиака под давлением на платиновом катализаторе. // В кн.: Катализ и катализаторы. Киев, Наукова думка. - 1970. - № 6. - С.23-27.

135. Bunimovich G.A., Vernikovskaya N.V., Strots V.O., Balzhinimaev B.S., Matros Yu.Sh. SO2 oxidation in a reverse-flow reactor: influence of vanadium catalyst dynamic properties. // Chemical Engineering Science. 1995. - № 50. - P. 565-580.

136. Matros Yu.Sh. Catalytic processes under unsteady-state conditions. // Studies in Surface Science and Catalysis. 1989. - № 43. - Elsevier, Amsterdam.

137. Matros Yu.Sh. Performance of catalytic processes under unsteady conditions. // Chemical Engineering Science. 1990. - № 45. - P. 2097-2102.

138. Matros Yu.Sh., Bunimovich G.A. Reverse flow operation in fixed bed catalytic reactors. // Catalysis Review Science and Engineering. - 1996. № 38. - P. 1-68.

139. Matros Yu.Sh., Bunimovich G.A., Strots V.O., Mirosh E.A. Reversed flow converter for emission control after automotive engines. // Chemical Engineering Science. 1999. - № 54. - P. 2889-2898.

140. Rebrov E.V., de Croon M.H.J.M., Schouten J.C. Development of the kinetic model of platinum catalyzed ammonia oxidation in a microreactor. // Chemical Engineering Journal. 2003. - № 90. - P. 61-76.

141. Vanden Bussche K.M., Neophytides S.N., Zolotarski I.A., Froment G.F. Modeling and simulation of the reversed-flow operation of a fixed-bed for methanol synthesis. // Chemical Engineering Science. 1993. - № 48. - P. 3335-3345.

142. Budhi Y.W., Jaree A., Hoebink J.H.B.J., Schouten J.C. Simulation of reverse flow operation for manipulation of catalyst surface coverage in the selective oxidation of ammonia. // Chemical Engineering Science. 2004. - № 59. - P. 4125-4135.

143. Скворцов E.A., Чернышев В.И., Олевский B.M., Скворцов Г.А., Поляков Н.Ф. Аэродинамическое моделирование и исследование неоднородностей поля скоростей в аппарате окисления аммиака. // Хим. пром. 1978. - № 12. - С. 4144.

144. Аналитический контроль производства в азотной промышленности. Вып. 8. Контроль производства в цехе слабой азотной кислоты. // М.: Госхимиздат. -1958.- 133 с.

145. Сборник унифицированных методик аналитического контроля производства слабой азотной кислоты. // Государственная Агрохимическая Ассоциация. Москва. - 1990. - С. 75.

146. Найфе А. Введение в методы возмущений.-М.: Мир, 194.- 535 с.

147. Бесков B.C. Моделирование процессов в неподвижном слое катализатора. Сборник «Моделирование и оптимизация каталитических процессов». М.: Наука, 1965.-С. 59.

148. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. // М.: Наука. 1967.

149. Бесков B.C., Вяткин Ю.Л., Зеленяк Т.И. Математическое описание внешнедиффузионного процесса с произвольным числом реакций и компонентов. // Сборник «Управляемые системы». Новосибирск, ИМ ИК СО АН СССР. - 1970. - вып. 4-5. - С. 108.

150. Рамм В.М. Абсорбция газов. // М.: Химия. 1976.

151. Кутателадзе С.С., Боришанский В.М. Справочник по теплопередаче. // Л.-М.: Госэнергоиздат. 1959.

152. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. // М.: Машиностроение. 1975.

153. B.C. Бесков, Е.А. Бруштейн, Е.В. Головня, В.И. Ванчурин. Моделирование процесса окисления аммиака на платиноидных сетках. // Катализ в промышленности. 2008. - № 2. - С. 31-36.

154. Ванчурин В.И. Технология блочных катализаторов и сорбентов для окисления аммиака и диоксида серы. // Автореф. докт. дисс. 2001. - Изд. центр РХТУ им. Д.И. Менделеева.

155. Ванчурин В.И., Беспалов А.В., Бесков B.C. Гидродинамические свойства блочных сотовых структур. // Хим. пром. 2001. - № 8. - С. 20-24.

156. Караваев М.М., Губа Н.Б., Клещев Н.Ф. Технологические особенности реакции окисления аммиака на оксидных катализаторах. // Хим. пром. 1984. -№7. -С. 411.

157. М.Т. Ивахненко, В.И. Атрощенко, М.М. Караваев и др. Об эффективности двухступенчатого каталитического окисления аммиака под давлением. // Изв. высш. учеб. зав. 1980. -№ 3, - С.328-331.

158. Ванчурин В.И., Бесков B.C. Формование блочного катализатора сотовой структуры из активной шихты для окисления аммиака // Хим. пром. сегодня. -2000.-№3.-С. 145-148.