AT105358B - Vorrichtung zur katalytischen Verbrennung von Ammoniak. - Google Patents

Description

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Die katalytische Verbrennung von Aummoniak mit reinem Sanerstoff oder sanerstoffrelchen Gas-   gemischen lässt sich bei höherem Ammoniakgehalt wegen der Explosivität   der   Gasmischung und der   
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 mittels   Luft allgemein üblichen Bauart durchführen. Bei   diesen bekannten   Vorrichtungen bildet der   vorwiegend aus Platin in Form von Drahtnetz, perforierten Seheiben oder platinierten   Körpern   bestehende Katalysator eine relativ sehr dünne Schicht, die über den ganzen Querschnitt des Apparates verteilt ist und von den Gasen senkrecht zur Schichtebene durchströmt wird.

   Diese Anordnung ist aus reaktionskinetischen Gründen gewählt worden, da   bekanntlieh die Berührungszeit zwischen Katalysator und Gas   möglichst kurz sein   muss,     um   bei der Oxydationgute Ausbeute an Stickoxyden zu erzielen. Es ist indessen ohneweiteres klar, dass bei der Verbrennung eines stark ammoniakhaltigen Gemisches von Ammoniak 
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 Explosionsmögliehkeit von vornherein ausgeschlossen ist,   ohne dass durch diese Anordnung. Nachteile   in Form von Ausbenteverminderung entstehen. 



   Zur Erzielung dieses Ergebnisses ist die Vorrichtung gemäss der Erfindung so konstruiert, dass die 
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 in dem der Katalysator derart angeordnet ist, dass sämtliche aktive Teile desselben von der. Apparatwandung nur durch eine zur Verhinderung von Explosionen hinreichend dünne Gasschicht getrennt sind.

   Durch diese Anordnung des Katalysators und die als Folge hievon sehr intensive   Kühlwirkung der App. ira   twände wird eine vollständige und gleichmässige Ableitung des sehr erheblichen Wärmeüberschusses   ermöglicht.   Ausserdem wird infolge der stark erhöhten   Strömungsgeschwindigkeit   der Gase in der oben erwähnten dünnen Gasschicht und der durch diesen   Umstand   bedingten kurzen Berührungsdauer 
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 den Katalysator von der Gefässwand trennende Gasschicht hinreichend dünn ist, was im   allgemeinen   bei einer Schichtdicke von einigen Zehntelmillimetern eintritt. 



   Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine   Ausführungsform   des neuen Verbrennungselementes in 
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 am vorteilhaftesten aus Platin in Form eines   Drahtnetzes   oder eines   gewellten Bleches besteht. Ausser   der Eintrittsöffnung 6 für das Ammoniak-Saucrstoffgemisch und der Austrittsöffnung 7 für die   Reaktious-   

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 gase hat die Vorrichtung noch zwei seitliche Öffnungen   8,   die mit   Glimmerseheiben   9 verschlossen werden können und für die Inbetriebsetzung des Apparates, sowie für die Überwachung des Betriebes bestimmt sind. Sämtliche Öffnungen sind mit Anschlussflanschen ausgebildet.

   Zur allgemeinen Verstärkung der Vorrichtung gegen Beanspruchung durch   ungleichmässige   Wärmeausdehnung sind die Kühlmäntel 1 am äusseren Rande mit Rippen 10 versehen. 



   Als Material für die Metallplatten 2 eignet sich insbesondere hochwertiger Chromnickelstahl, der eine ausserordentliche chemische Widerstandsfähigkeit gegenüber den heissen Reaktionsgasen aufweist und keine Beeinträchtigung der katalytischen Wirksamkeit des Platins verursacht. 



   Die ganze Vorrichtung ist während des Betriebes mit Wasser gekühlt, das die Kühlmäntel 1 in mittels der Ventile 11 regulierbaren   Mengen durchfliesst.   Die richtige Einstellung des Gemisches von Ammoniak und Sauerstoff wird durch das Ventilsystem am Eintrittsende des Apparates ermöglicht. Zwischen den beiden Rückschlagventilen 12 und dem   Kreuzventil. H   sind zu diesem Zwecke Kaliberscheiben angeordnet, die so dimensioniert sind, dass etwas über doppelt so viel Sauerstoff als Ammoniak bei gleicher Druckdifferenz durchgelassen wird. Die Geschwindigkeit des durch den Apparat strömenden Gasgemisches wird durch das Kreuzventil 13 geregelt. Um eine gute Mischung der beiden Gase zu erzielen, ist das Einleitungsrohr 14 mit Nickeldrahtnetzen   15   und einer Filterscheibe 16 ausgefÜllt.

   Ausserdem ist im Zwischenraum 4 in einigem Abstand vom Katalysator 5 ein nicht katalytisch wirkendes Drahtnetz   17 aus Nickel   angebracht. 



   Die Inbetriebsetzung des Apparates geschieht in der Weise, dass eine aus einem Rohr brennende   Wasserstoff-oder Leuchtgasflamme durch   eine von den beiden   Öffnungen   eingeführt und zu gleicher Zeit das Kreuzventil geöffnet wird. Das aus dem Zwischenraum 4 unterhalb des Katalysators   5   herausströmende Gasgemisch entzündet sich hiebei und brennt mit einer aus dem engen Spalt herausragenden Flamme. In wenigen Minuten löscht diese Flamme von selbst aus und die katalytische Verbrennung am Platinnetz 5 beginnt. Die günstigste Reaktionstemperatur von etwa   6000 C. kann durch Beobachtung   der Glut des Platinnetzes durch das   Glimmerfenster   9 kontrolliert und während des Betriebes eingehalten werden. 



   Die Vorrichtung gemäss der   Erfindung kann selbstverständlich   in verschiedenen   Ausführungsformen   ausgeführt werden ; die oben beschriebene Vorrichtung ist daher nur als ein Beispiel zu betrachten. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur katalytischen Verbrennung von Ammoniak mit reinem Sauerstoff oder sauerstoffreichen Gasgemischen, dadurch gekennzeichnet, dass die zweckmässig als   Kühlflächen   besonders ausgebildeten Apparatwände einen Reaktionsraum umschliessen, in dem der Katalysator derart angeordnet ist, dass sämtliche aktive Teile desselben von der Apparatwandung nur durch eine zur Verhinderung von Explosionen   hinreichend   dünne Gasschicht getrennt sind.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, dass die den Reaktionsraum umschliessenden Apparatwände aus zwei mit Kühlvorrichtungen versehenen Metallplatten bestehen, die in ihrem Umkreis gasdicht aneinanderschliessen, aber im Innern durch einen sehr geringen Zwischenraum getrennt EMI2.1