巧織天工鉑金網(wǎng)
◎? 特約撰稿人 鄧偉斌
1.鉑金紗網(wǎng),,現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的必備利器
在諾貝爾獎(jiǎng)獲得者,、化學(xué)家威廉·奧斯特瓦爾德(Wilhelm Ostwald)1901年的開創(chuàng)性工作之后,,鉑金催化劑在20世紀(jì)初首次被用于從氨中生產(chǎn)硝酸,,這一化學(xué)反應(yīng)被稱為“奧斯特瓦爾德過程”,。
15年后,,全球科學(xué)和化學(xué)品公司莊信萬豐(Johnson Matthey)在鉑基催化劑技術(shù)上取得了進(jìn)一步突破,,1916年,,它將第一個(gè)編織紗網(wǎng)狀催化劑出售給英國軍火發(fā)明部,,在第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后,后者將其用于生產(chǎn)炸藥的原料——硝酸,。
從那時(shí)起,,這項(xiàng)技術(shù)不斷改進(jìn)。20世紀(jì)30年代,,鉑銠合金制成的紗網(wǎng)被引進(jìn),,以增加紗網(wǎng)的強(qiáng)度、減少鉑金損耗,,及提高轉(zhuǎn)換效率,。
在20世紀(jì)90年代,編織技術(shù)的發(fā)展使得催化劑紗網(wǎng)出現(xiàn)了多種結(jié)構(gòu)和合金,,提高了性能,,并縮短了制造時(shí)間。
如今,,氨和空氣在高達(dá)900攝氏度下通過鉑合金網(wǎng),,產(chǎn)生氮氧化物,與水結(jié)合生成硝酸,。這種化學(xué)反應(yīng)需要直徑達(dá)6米的圓形針織網(wǎng)柱,。
2.行業(yè)的增長
硝酸的主要用途之一是農(nóng)用化學(xué)品行業(yè),它是生產(chǎn)化肥的原料,。全球硝酸市場規(guī)模目前約為223億美元,,并且還在增長。由于持續(xù)增長的化肥需求和作物產(chǎn)量要求,,預(yù)計(jì)到2025年這一行業(yè)總值將達(dá)到275億美元,。
鉑銠合金紗網(wǎng)狀的鉑金催化劑也用于己內(nèi)酰胺和羥胺的生產(chǎn)。這些是用于紡織行業(yè)中合成聚酰胺纖維生產(chǎn)的中間化合物,。
除了催化性能外,,鉑金的物理性能也使得它特別適合織成紗網(wǎng),它具有優(yōu)異的延展性,,可以很容易地被拉成細(xì)長的金屬線,。耐腐蝕性、抗氧化性和耐溫性也是鉑金的重要屬性,。
網(wǎng)狀催化劑在使用壽命結(jié)束時(shí)可以回收,。其中單獨(dú)的成分譬如鉑和銠,,可以分離出來。重新提純的貴金屬將被制成絲狀,,用于編織新的紗網(wǎng),。
硝酸生產(chǎn)的過程中,鉑金的耗損很少,。雖然一個(gè)新工廠可能需要配備超過一噸的鉑網(wǎng)催化劑,,但當(dāng)鉑網(wǎng)被定期回收時(shí),只需要添加補(bǔ)充幾個(gè)百分點(diǎn)的鉑金,。
評論
已有條評論