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Katalysatorkammer zur Behandlung kohlenstoffhaltiger Materialien.
Die Erfindung betrifft eine Katalysatorkammer zur Behandlung kohlenstoffhaltiger Materialien, wie Steinkohle, Braunkohle, Lignit, bituminösem Schiefer, Torf u. dgl. mit pulverförmigen oder körnigen
Katalysatoren und ist dieselbe auch bei der katalytischen Behandlung von Ölen und Fetten, Mineralölen, Tranen zwecks Hydrierung, Oxydation, Chlorierung und andere chemische Prozesse anwendbar.
Insbesondere betrifft die Erfindung die Behandlung von Kohle durch Hydrieren, wobei im allgemeinen bezweckt wird, die Kohlenwasserstoffe und den festen Kohlenstoff in eine flüchtige Flüssigkeit überzuführen, die beispielsweise als Brennstoff für Brennkraftmaschinen geeignet ist. Eine grosse Schwierigkeit bereitet die dauerhafte und zuverlässige, dabei jede Vergiftung ausschliessende Befestigung des pulverförmigen oder körnigen Katalysators an seinem Träger. Gemäss der Erfindung wird diese Schwierigkeit dadurch überwunden, dass man den pulverförmigen oder körnigen Katalysator an einem Träger mittels eines Siliciumesters, bevorzugtermassen Äthylorthosilicat, befestigt. Die Träger für den Katalysator bestehen gemäss der Erfindung aus übereinanderliegenden, in Abstand gehaltenen, kegelstutzförmigen Platten.
In der Zeichnung ist Fig. 1 ein senkrechter Schnitt einer Katalysierkammer in der bevorzugten Ausführungsform, Fig. 2 zeigt die bevorzugte Form der Katalysatorträger.
Fig. 1 zeigt eine der gleich gebauten und arbeitenden Katalysierkammern oder Hydriervorrichtungen. Das zu behandelnde Ausgangsmaterial und der Wasserstoff oder ein sonstiges Gas gelangen durch das Rohr 24 in die Gasverteilvorrichtung' ?, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Ablenkplatten 31 und dazwischen liegenden Drahtgewebelagen 32 besteht, doch kann diese Anordnung durch irgendeine andere Einrichtung ersetzt werden, welche Kohle, Öl und Gas innigst vermischt, während sie in den Raum zwischen dem unteren Ende der Gasverteilvorrichtung und der Spitze des Gusseisen- kegels. 34 gelangen, der auf dem Boden der feuerfesten Ausfütterung 35 des Gusseisenbehälters 11 ruht.
Auf dem Kegel. 34 ruht ein Stapel von übereinandergelegten, als Katalysatorträger dienenden Kegelstumpfmänteln. 36, am oberen und unteren Ende des Stapels sind Kegelstumpfmäntel 37 aus Asbest aufgelegt.
Aus der die Katalysatorträger. 36 gesondert darstellenden Fig. 2 ist zu ersehen, dass kleine Ansätze oder Bolzen 38 an diesen Trägern vorgesehen sind, um sie in Abstand voneinander zu halten. Auf einer oder beiden Seiten der Träger ist der pulverförmige Katalysator aufgetragen.
Das vorstehend beschriebene Verfahren nebst Vorrichtung kann bei Katalysatoren bekannter Zusammensetzung verwendet werden. Es ist aber vorzuziehen, einen Katalysator zu verwenden, der aus radioaktivem Monazitsand, vermischt mit Kobalt oder Kobalt und Nickel besteht, wobei diese Metalle vorher gepulvert und in Wasserstoff oder einem anderen reduzierenden Gas erhitzt worden sind, um jede oberflächliche Oxydation zu beseitigen.
Gefälltes Kupfer, das einer Behandlung mit einem reduzierenden Gas unterzogen wurde, wird mit dem Monazitsand und Kobalt oder Kobalt und Nickel vermischt. Es wird Ceroxyd hinzugefügt und bevorzugtermassen wird auch Chrom in Form des Metalles oder Oxydes hinzugefügt. Das Ganze wird dann innig vermischt.
Das Gemisch von Metall-und Metalloxydpulvern wird an den Katalysatorträgern 36, die aus Metall, z. B. Eisen oder aus irgendeinem unverbrennlichen Material, wie Asbest bestehen können, durch Siliziumester, bevorzugtermassen Äthyl-Orthosilicat, die zweckmässig in geeigneten Stoffen, z. B. Alkohol, gelöst sind, zum Haften gebracht.
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Die Katalysatorträger werden nach vorangegangener Erwärmung in irgendeiner geeigneten Weise, wie durch Eintauchen, Besprengen oder Bestreichen mit dem Siliziumester oder Estern überzogen und hierauf der gepulverte Katalysator aufgetragen, etwa durch Aufstauben oder Aufblasen oder in anderer geeigneter Weise, während der oder die Ester noch klebrig sind. Nach dieser Behandlung können die Katalysatorträger, zweckmässig in reduzierender Atmosphäre, erhitzt werden.
Das zu behandelnde Ausgangsmaterial gelangt in den Raum unter dem Gasverteiler 30 und wird durch den darauf lastenden Druck in dem Ringraum zwischen dem Gasverteiler und den Katalysatorträgern emporgedrückt und ist dann gezwungen, auf dem einzigen Weg, auf dem es ausweichen kann, nämlich durch die engen Kanäle zwischen den Katalysatorträgern abzufliessen. Dabei kommt das Ausgangsmaterial in innige Berührung mit dem über eine grosse Oberfläche ausgebreiteten Katalysator.
Wird das Absperrorgan 39 geschlossen gehalten, so ziehen die Reaktionsprodukte durch das Rohr 40 zur nächsten Katalysier-oder Hydriervorriehtung ab, wo sie weiter behandelt werden können. 41 ist das Ablass-oder Schlammrohr jeder Katalysier- oder Hydriervorrichtung und 42 die Klemme einer nicht dargestellten, elektrischen Heizvorrichtung, die zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Temperatur in der Katalysier-oder Hydriervorrichtung dient.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Katalysatorkammer zur Behandlung kohlenstoffhaltiger Materialien mit pulverförmigen oder
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Siliciumesters befestigt ist.