Каталитический элемент для окисления аммиака

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Сеюа Совет@мни

Соцнаамстмчесини республик (")597322 (6!) Дополнительный к патенту (22) аявлеио 15.08,74(21) 2052074/23-04 (5l) М. Кл.е

B 01 3 23/46

B 01 Х 23/84, В 01 Х 21/02 (23) Приоритет(32) 17 08 73 (31) Р 2341624.2 (33) ФРГ (43) Опубликовано05.03.78.Бюллетень %,9 (45) Дата опубликования описания 25.04 17 йсудврствеииИ иекетет

Йаета Нииистрев СССР ее делам иэаеретеиий и етирь тий (53) V JЖ 66.097.3 (088.8) Иностранец

Хорст Дюбпер (ФРГ) (72) Автор изобретении

Иностранная фирма

Дегусса (ФРГ) (71) Заявитель (54) КАТАЛИТИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ

АММИА КА

Изобретение относится к катализаторам, в частности, для окисления аммиака.

Известен катализатор для окисления аммиака, выполненный в виде каталитического элемента, который включает проволочные сетки, причем часть их состоит из платинородиевых проволок, а часть (1/2 — 2/3 сеток) — из проволок инконеля, нихрома или других термостойких сплавов (1).

Известен также каталитический элемент, состоящий из пакета проволочных сеток, который наиболее близок к предлагаемому элементу, Проволока сеток изготовлена из платииородиевого сплава, включающего 10 — 30 /о родня, например 90% платины и 10О/о родия.

Такой каталитический элемент- недостаточно стабилен в процессе окисления аммиака — в !

5 установке с избыточным давлением 7 ати срок службы его 60 дней 12).

Целью изобретения является повышение стабильности работы элемента.

Цель достигается тем„что сетка предлагаемого каталитического элемента дополнительно 20 содержит проволоку из железохромоалюминиевого сплава при соотношении между платинородиевой и железохромоалюминиевой проволоками, равном (40 — 70): (60 — 30).

Каталитический элемент согласно изобретению предпочтительно содержит пропо о у из - а

2 железохромоалюминиевого сплава состава (в вес. %).

Хром 20 — 25

Алюминий 3 — 5

Железо Остальное

Сетка предлагаемого элемента имеет значительно более долгий срок службы, чем известные каталитичсские сетки из платинородиевых сплавов, что позволяет реже заменять ее в установке для окисления. Одновременно уменьшается количество вводимой платины и снижаются потери этого металла.

Сетчатое сплетение (ткань, паутина) является предпочтительно смешанным сплетением из платинородиевых проволок неблагородных металлов из стойкой против образования окалины и жаропрочной стали. Особенно выгодно применять сталь с содержанием хрома 20 ——

25% и алюминия 3 — 5%. Диаметр проволоки из неблагородного и благородного металлов одинаков, а именно 0,06 — 0.15 мм.

Проволока из неблагородного металла является носителем (основанием) для выплетенных элементарных волокон (филаментов) катализатора и вследствие этого удлиняет срок его службы. Эти особенности, а также значительная экономия введенного количества катализатора, уменьшение потерь его в процессе сжигания аммиака во всех тинах горелок

597322

:3 определяют экономическое преимущество предлагаемого каталитического элемента.

Целесообразно формировать сетчатое сплетенне так, чтобы лишь ос1говные проволоки (основа) или лишь уточные проволоки (утка) состояли из сплава неблагородных металлов.

С целью удлинения срока службы сеток можно и часть основной проволоки из платннородиевого сплава заменить на проволоку из неблагородного металла и применить для уточной проволоки тот же неблагородный металл. Для уточной проволоки в этом случае можно ис- ::Г1 пользовать. также и платинородиевый сплав.

Отдельные сетки пакета можно снабдить различными по величине частями проволоки из неблагородного металла, что в зависимости от ти13а установки для окисления может дать преимущества 15

При использовании предлагаемого каталитического элемента норма превращения (кон версии) аммиака в угарный газ по сравнению с известными катализаторами не меняется.

Пример 1. В установке для окисления аммиака с избыточным давлением 7 ати вместо платинородиевых проволок используют такие же проволоки, но с меньшим (на 50о/о) содержанием благородных металлов, т.с. уточная проволока сетчатого сплетения состоит из железного сплава с 23 /о хрома и 4 /в алюминия. Ь

При неизменном превращении аммиака от 91 до 9i3% продолжительность эксплуатации между.двумя заменами 35 сеток при этом повышается с 60 до 85. дней, потери платины и родня снижаются с 1,85 до 1,14 г/т N — NH>.

Пример 2. В установке для окисления ам- зп миака с избыточным давлением 2,5 ати используют етку той же структуры, что в примере !.

Продолжительность эксплуатации ее увеличивается с 180 до 270 дней, При этом потери платины снижаются с 0 66 до 0 35 г/т

1 1 — 1н Нз.

Пример 8. В установке производительноcTbK) 22 т N g B сутки1м c H30blTo f HblM давлением 7 ати применяют 25 сеток смешанного сплетения согласно примеру 1. Срок службы таких сеток 136 дней; в этих же условиях 4О эксплуатации сетки из пластины и 10% родня можно испОльзОвать Аиц1ь 90 днеи. удельные потери платины составляют 0,71 г/т N — ИНз по сравнению eпре:жним средним значением около 1 2 г/т 1 1 — 111з.

Таким образом, для всех опытов характерно снижение удельных потерь благородных металлов примерно на 47% и удлинение срока службы каталитических сеток примерно на 52%

На фиг. 1 изображена предлагаемая каталитическая сетка (разрез}, основные проволоки 1 — 4 которой изготовлены из платинородиевого сплава, а уточные проволоки 5 — 8 — из сплава неблагородных металлов„например железа с 20% хрома и 5% алюминия.

На фиг. 2 представлен другой вариант выполнения каталитической сетки согласно изобретени1о. Основные ее проволоки 9 — 14, чередуясь, состоят из платинородиевого сплава (9„

11, 13) и сплава неблагородных металлов (10„

12, 14), в то время как уточные проволоки

15 — 18 выполнены из точно такого же платинородиевого сплава.

Формула изобретения

1, Каталити 1еский элемент для окисления аммиака, выполненный в виде сетки, включающий проволоку из платинородневого сплава, содержащего 10 — 30% родня, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности работы элемента, сетка дополнительно содержит проволоку из железохромоалюминиевого сплава при соотношении между платинородиевой и железохромоалюминиевой проволоками, рaâíîì (40 — 70): (60 — 30) .

2. Зл еме нт по п. 1, отличающий ся тем, что содержит проволоку из железохромоалюминиевого сплава состава (в вес. %):

Хром 20 — 25

Ллюминнй 3 — 5

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Заявка ФРГ № 2101188, кл. 12 i 21/26, 22.07.7 1.

2. Патент № 271517., кл, 21 i 26, 1909 r.

1В

Составитель Л. Белоус

Техред О. Луговая Корректор А. Власенко

Тираж 963 Подиисное

Реда ктор 3. Бородина

Заказ 737/!

Филиал !1ПП «Г!атен1», r. Ужгород, ул. Проск1ная, 4

H f! l lH 1111 Государственного комитета Совета Ми нис гров СССР по делам изобретений и открытий! !31135, Москва, Ж-35, Раугнская наб., д. 4/б