本發明涉及一種捕集因從催化劑揮發至高溫氣流(包括因高放熱反應引起的局部加熱)而損失的貴金屬特別是銠的方法，該方法通過使含有揮發的貴金屬的高溫氣流與包含至少一種氧化物，優選地選自式abo3的氧化物(特別是鈣鈦礦形式或其rp相/an+1bno3n+1(n=整數，優選地n=1、3))的第一氧化物元件接觸。這種方法尤其適用于如奧斯特瓦爾德法(ostwald?process)的工業工藝(表現為高放熱反應)，在這種工藝中使用了含有銠(和鉑)的催化劑。在選定的情況下，這些氧化物還可對所述奧斯特瓦爾德法中產生的不需要的n2o的分解/轉化起作用。本發明的其他方面涉及所述氧化物捕集銠的應用，或在捕集銠中使用的包含該氧化物的裝置。
背景技術：
1、工業規模的化學方法通常依賴貴金屬催化劑。這種方式中使用的金屬之一是銠，一種非常貴重的金屬，隨著時間的推移會從催化劑中損失，尤其是工藝在高溫和/或高放熱下進行。這些工業工藝之一是奧斯特瓦爾德法。氮基無機肥料是用奧斯特瓦爾德法獲得的硝酸生產的。第一步，在高溫和中等壓力下，氨在pt-rh(通常為95:5wt%)催化紗網上氧化，生成一氧化氮(no)。在工業條件下，根據壓力和溫度的不同，催化紗網的產率可達95%-97%。強溫室氣體一氧化二氮(n2o)是一種不期望的副產物。由于氧化反應的高放熱性質，pt和rh分別以pto2和rho2進入氣相而損失，其中pt為主要的損失。除了氨原料的成本，金屬損失也是硝酸生產中的最大成本。因此，貴金屬的捕集和回收是亟待解決的關鍵問題。
2、工業上使用了不同的pt捕集系統來減少pt的損失，包括玻璃棉過濾器、raschig環、大理石屑和pd-x合金(x=金(au)、銅(cu)、鈷(co)、鎳(ni))。目前最常用的技術是在pt-rh催化劑紗網下游安裝編織的pd-ni(95:5wt%)捕集紗網；捕集形成的氣態pto2，并將pt融入pd基合金中。遺憾的是，pd-ni捕集系統存在一些缺點。pd-ni絲的完全重構會導致膨脹和紗網的嚴重堵塞，進而產生不期望的壓降。此外，pd流失到氣相中，影響工藝的成本效益。
3、探索的pt捕集的另一個途徑是確定cao適合pt捕集，因為可能形成caxpt3o4(0≤x≤1)?(“n.?i.?zakharchenko,?recovery?of?platinum?with?calcium?oxide?sorbent?inammonia?oxidation,?russ.?j.?appl.?chem.?75?(2002)?402-407”)。
4、盡管如此，尋找替代和改進的方法來捕集高溫工業工藝中從催化劑中損失的貴金屬，尤其是銠，仍然是一項重要任務。
技術實現思路
1、本發明解決了這一難題。
2、本發明公開了一種捕集因從催化劑揮發至高溫氣流而損失的貴金屬特別是銠的方法，該方法通過使含有揮發的貴金屬的高溫氣流與包含至少一種氧化物，優選地選自式abo3的氧化物(特別是鈣鈦礦形式或其rp相/an+1bno3n+1(n=整數，優選地n=1、3))的第一氧化物元件接觸，以及這些氧化物捕集該貴金屬的應用，或包含該氧化物的捕集裝置。
3、本發明的主要方面涉及一種用于捕集銠的方法，該銠因從包含銠的催化劑揮發至高溫氣流而損失，該高溫氣流在至少700℃的溫度下進行的高溫氣體反應中與催化劑接觸；所述方法包括：在高溫氣流與所述催化劑接觸后，使其與第一氧化物元件接觸，所述高溫氣流含有揮發的銠，且此類揮發的銠仍基本處于氣相并處于至少700℃的溫度下，該第一氧化物元件包含選自以下的至少一種氧化物：
4、-式abo3的氧化物，尤其作為鈣鈦礦，其中a選自堿土、堿土和稀土元素/鑭系元素，優選地a選自la、ce、pr、nd、pm、sm、eu和gd、sr、ca和ba，和b選自3-5d元素和p區元素，優選地b選自fe、co，和；任選地，a位置上的一種或多種元素為固溶體形式或處于有序排列，和/或任選地，b位置上的一種或多種元素為固溶體形式或處于有序排列；或
5、-式an+1bno3n+1的氧化物，其中n為1或3，其中a選自堿土和稀土元素/鑭系元素，優選地a選自la、pr、nd、sr和ca，和b選自3-5d元素和p區元素，優選地b選自ti、v、cr、mn、fe、co、ni、mg、al、ga；任選地，a位置上的一種或多種元素為固溶體形式或處于有序排列，和/或任選地，b位置上的一種或多種元素為固溶體形式或處于有序排列。
6、優選的是，所述氧化物為鈣鈦礦形式的式abo3氧化物及任選地其相應rp相(如a2bo4、a4b3o10)；其中a選自la、ce、pr、nd、pm、sm、eu和gd，優選la、pr、nd和gd，更優選la和nd；以及b選自fe、co和ni(或ti、v、cr、mn、fe、co、ni、mg、al、ga)，優選fe或ni，(更優選ni)；任選地，a位置上的一種或多種元素為固溶體形式或處于有序排列，和/或任選地，b位置上的一種或多種元素為固溶體形式或處于有序排列。
7、特別是，所述氧化物選自lanio3、la2nio4、la4ni3o10、ndnio3、nd2nio4、nd4ni3o10、lafeo3和lacoo3，優選地選自lanio3、la2nio4、la4ni3o10、ndnio3、lafeo3和lacoo3；更優選地選自lanio3、la2nio4、la4ni3o10和ndnio3。
8、在本發明的優選選項a中(在實施方案“oa-01”中)，優選的是，所述氧化物為鈣鈦礦形式的式abo3氧化物及任選地其相應rp相(如a2bo4、a4b3o10)；其中b選自fe或ni，優選ni。
9、在本發明的該優選選項a中(在實施方案“oa-02”中，還任選地與實施方案“oa-01”組合)，還優選的是，所述氧化物為鈣鈦礦形式的式abo3氧化物及任選地其相應rp相(如a2bo4、a4b3o10)；其中a選自la、pr、nd和gd，優選地選自la和nd。
10、在本發明的該優選選項a中(在實施方案“oa-03”中，還任選地與實施方案“oa-01”和“oa-02”組合)，還優選的是，所述氧化物為鈣鈦礦形式的式abo3氧化物及任選地其相應rp相(如a2bo4、a4b3o10)；其中a選自la、pr、nd和gd，優選地選自la和nd；和b選自fe或ni，優選ni；優選地其中所述氧化物為鈣鈦礦形式的式abo3氧化物；其中a選自la、pr、nd和gd，優選地選自la和nd；和b選自fe或ni，優選ni。
11、在本發明的該優選選項a中(在實施方案“oa-04”中，還任選地與實施方案“oa-01”至“oa-03”組合)，還優選的是，所述氧化物選自lanio3、la2nio4、la4ni3o10、ndnio3、nd2nio4、nd4ni3o10和lafeo3，優選地選自lanio3、ndnio3和lafeo3。
12、在本發明的優選選項b中(在實施方案“ob-01”中)，優選的是，
13、-所述氧化物為鈣鈦礦形式的式abo3氧化物及任選地其相應rp相(如a2bo4、a4b3o10)；其中a選自pr、nd和gd，優選nd；和b選自fe或ni；
14、或
15、-所述氧化物為鈣鈦礦形式的式abo3氧化物及任選地其相應rp相(如a2bo4、a4b3o10)；其中a選自la、pr、nd和gd，優選地選自la和nd；和b選自fe；
16、優選地
17、-所述氧化物為鈣鈦礦形式的式abo3氧化物；其中a選自pr、nd和gd，優選nd；和b選自fe或ni；
18、或
19、-所述氧化物為鈣鈦礦形式的式abo3氧化物；其中a選自la、pr、nd和gd，優選地選自la和nd；和b選自fe。
20、在本發明的該優選選項b中(在實施方案“ob-02”中，還任選地與實施方案“ob-01”組合)，還優選的是，所述氧化物為鈣鈦礦形式的式abo3氧化物及任選地其相應rp相(如a2bo4、a4b3o10)；其中a選自pr、nd和gd，優選nd；和b選自fe或ni；優選地其中所述氧化物為鈣鈦礦形式的式abo3氧化物；其中a選自pr、nd和gd，優選nd；和b選自fe或ni。非常優選的是，所述氧化物選自ndnio3、nd2nio4和nd4ni3o10，特別是ndnio3。
21、在本發明的該優選選項b中(在實施方案“ob-03”中，還任選地與實施方案“ob-01”組合)，還優選的是，所述氧化物為鈣鈦礦形式的式abo3氧化物及任選地其相應rp相(如a2bo4、a4b3o10)；其中a選自la、pr、nd和gd，優選地選自la和nd；和b選自fe；優選地其中所述氧化物為鈣鈦礦形式的式abo3氧化物；其中a選自la、pr、nd和gd，優選地選自la和nd；和b選自fe。非常優選的是，所述氧化物為lafeo3。
22、在本發明的該優選選項b中(在實施方案“ob-04”中，還任選地與實施方案“ob-01”至“ob-03”組合)，還優選的是，所述氧化物選自ndnio3、nd2nio4、nd4ni3o10和lafeo3，優選地選自ndnio3和lafeo3。
23、本發明基于這樣一個預料不到的效果，即如果銠通過高溫氣體反應從催化劑遷移/揮發，那么也可以被選定的氧化物捕集。本發明人在他們的實驗中看到了這一點，顯示出與眾所周知能夠捕集鉑的cao相比的明顯優勢。本發明人發現，特別是在此方法中使用鈣鈦礦能夠捕集銠，進一步以遠大于現有技術(cao)中觀察到的程度捕集銠。這比現有技術中描述的更令人吃驚。