AT60255B - Verfahren zur Darstellung von Ammoniak. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Darstellung Von Ammoniak. 



   Bekanntlich liefert das Eisen   als Kuntaktsubstanz, für sich wie auf   Unterlagen angewendet, bei der katalytischen Darstellung von   Ainmoniak aus den Elementen unbefriedigende   
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 weise eine   ausserordentliche   Erhöhung der Wirkung des Eisens,   d.   h. eine wesentliche Beschleunigung der Ammoniakbildung schon bei relativ niedrigen Temper & turen erhält, wenn man es nicht in reiner Form verwendet, sondern wenn die Kontaktmasse ausser diesem   Oxyde, Hydroyde, Salze   oder sonstige Verbindungen von Alkalien, alkalischen Erden oder Erdmetallen   enthalt.

   Auch andere   Beimengungen der   allerverschiedensten   Art, 
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 wie solche ürigens auch häufig in den Katalysatoren von vornherein enthalten sind, lässt   sich zuweilen   ganz oder zum Teil durch entsprechende Vermehrung des günstig wirkenden Zusatzes aufheben. 
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 dieser Fremdstoffe, um die Ausbeute erheblich zu steigern. Durch ihre Anwesenheit wird es   möghch,   selbst mittels solcher Katalysatoren, die sonst praktisch kaum eine Bildung des Ammontaks bewirken, ganz erhebliche Mengen davon zu erhalten und bei solchen Katalvsatoren. die bereits an sich eine nennenswerte Ausbeute an Ammoniak geben, eine 
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   iytischen Wirkung   beobachtet wird. 



   Man kann an Stelle der Kontaktmetalle selbst auch die Oxyde, Hydroxyde oder Nitride verwenden oder solche Verbindungen derselben, die unter den in Betracht kommenden BedIngungen in die als Kontakte wirkenden Metalle oder deren Nitride übergeben. 



   Selbstverständlich kann man bei dem vorliegenden Verfahren die   Kontaktmauen auch   mit Unterlagen (Trägern) verwenden, wenn man nur dafür sorgt, dass du Kontaktmetall entsprechend der vorliegenden Erfindung die oben genannten Beimengungen enthält. Man kann hiezu entweder in der Weise verfahren, dass man Unterlagen verwendet, aus denen bei der Herstellung der Kontakte die die Wirkung erhöhenden Bestandteile herausgezogen werden und in das Kontaktmetall übergeben oder indem man mit dem   Kontaktmetall   den geeigneten Zusatz anf die Unterlage bringt oder indem man beide Methoden kombiniert. 

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   Es hat sich schliesslich gezeigt, dass man besonders gut wirkende Katalysatoren der Eisengruppo erhält bzw. dass die Wirkung dieser Fremdstoffe eine hervorragend   stxrko   ist, wenn man die solche Beimengungen enthaltenden oder die mit solchen Zusätzen versehenen Metalle, Oxyde, Karbonate oder andere beim Erhitzen in Oxyde übergebende Verbindungen der Eisengruppe zunächst auf hohe Temperaturen, eventuell bis zum Schmelzen, bei Gegenwart von Luft, Sauerstoff oder Sauerstoff abgebenden Mitteln oder im Vakuum oder in indifferenten Gasen erhitzt, derart, dass das resultierende Produkt im wesentlichen aus Oxyden besteht. Die erhaltene Oxydmasse kann dann nach entsprechender Zerkleinerung entweder direkt oder nach vorhergehender Reduktion in den Kontaktofen eingefüllt werden. 



  Verfährt man in der beschriebenen Weise, so genügen schon ausserordentlich geringe Verunreinigungen, z. B. bisweilen schon die in   den #reinen" und #reinsten" Eisenpräparaten   des Handels noch Vorhandenen, um eine hohe und andauernd vorzügliche Wirksamkeit der Kontaktmasse zu erzielen. 
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 den Kontaktofen eingefüllt, getrocknet und reduziert. 



   An Stelle von Ätzkali kann man auch andere Hydroxyde oder Salze, wie Soda, Salpeter, Chlormagnesium   usw.,   verwenden. 



    Beispiel 11.   



   Eisen wird mit   100/.     Be ; 0118 Gewichtes   Magnesia in Salpetersäure gelöst und die Lösung eingedampft. Das Nitratgemisch wird durch Erhitzen in das Oxydgemisch übergeführt, dann wird reduziert. 



   Arbeitet man z. B. bei 500 bis 5500, so erhält man mit dem neuen Katalysator leicht die 10-bis lOOfache der mit Eisen selbst unter im übrigen gleichen Bedingungen erhältlichen Mengen Ammoniak. 



   An Stelle der Magnesia kann man mit ähnlichem Erfolg auch Oxyde, Nitrate usw. des Aluminiums, des Berylliums und der anderen seltenen Erden usw. verwenden. 



   Beispiel III. 



   Gleiche Teile Eisen-und Aluminiumnitrat werden zusammen in Wasser gelöst und mit Ammoniak als Hydroxyde   ausgefällt.   Diese werden abfiltriert, kalziniert und das Oxyd-   gemisch reduziert. 



  Beispiel IV.   



   Eisenpulver wird mit einer Lösung von Strontiumnitrat befeuchtet und weiter wie in 
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   Gepulvertes Kobaltoxyd (aus Kobaltnitrat durch   Glühen   erhalten) wird mit einer   5OJoigen     Natronsalpeterlösung   digeriert und der nicht aufgenommene Teil der Lösung durch Absaugen entfernt. Das feuchte Pulver wird weiter behandelt nach Beispiel I. 



   Beispiel VI. 



   Eisenoxyd, welches von seiner Herstellung her geeignete    Begleitkörper enthält,   z. B. Crocus Martis des Handels, wird angefeuchtet, zu festen Stäbchen gepresst, in den Kontaktofen eingefüllt und entweder mit Wasserstoff oder direkt mit dem Stickstoff-Wasser- 
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   Man trankt Asbest mit einer Lösung von Eisen-und Aluminiumnitrat, trocknet und   1 reduziert. 



  Beispiel VIII.   



   Poröse Tonkörner werden einige Zeit mit einer Lösumg von Eisennitrat erwärmt, das Ganze eingetrocknet und entweder direkt oder nach der Reduktion in den   Kolbtaktofen   ein-   gefüllt. Die   in Lösung gegangenen Bestandteile des Tons verursachen in diesem Falle die Er- 
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   Eisenoxyd wird mit einer Lösung von Zirkonnitrat getränkt, getrocknet und im Wasser- stoffstrom reduzier
Beispiel. 



   Natürlicher Magneteisenstein odor Eisenglanz wird zu einem griessigen Pulver zer- kleinert und reduziert. Dieser Kontakt gibt wegen der in dem Magneteisenstein bereits enthaltenen Begleitmineralien eine ausserordentlich viel höhere Ammoniakausbeute als der aus   kunstlich hergostellten   reinen   Eisenoxydoxydnt beroiteh : Eiseukontakt.   

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   Beispiel XI. 



     Käufliches   50%iges Ferro-Molybdän wird zerkleinert, durch Erhitzen an der Luft oxydiert und dann wieder mit Wasserstoff reduziert. Das so erhaltene Produkt gibt bedeutend höhere Ammoniakausbenten als die einzelnen Bestandteile für sich. 



   Beispiel XII. 



   80 Teile Eisennitrat oder Nickelnitrat und 20 Teile Urannitrat werden innig verrieben und das Gemisch kalziniert. Statt Urannitrat kann man auch die Nitrate oder sonstige Verbindungen des Thoriums, Mangans, Chroms, Vanadiums, Niobs, Tantals, 
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 seines Gewichtes fein zerriebenen Kaliumnitrats vermischt und in den Kontaktofen eingefüllt. Dieses Gemisch liefert beim Erhitzen im Wasserstoff-Stickstoff-Gasgemenge einen Katalysator, der eine etwa dreimal höhere Ausbeute gibt als reines Zermetall ohne Zusatz. 



   Beispiel XIV. 



   Osmium oder Osmiumoxydhydrat wird mit 10% Kalinmosmat verrieben und in den 
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   eingefüllt.   Der    katalysator   übertrifft reines Barium an Wirksamkeit um das Vielfache. 



   An Stelle von Barium kann   man jch z. B.   Lithium usw. als Metall, Nitrid, Hydrür   oder dgl. verwenden. 



  Beispiel XVI.   



   Eisen mit den entsprechenden Zusätzen wird im Sauerstoffstrom bei   starker Weissglut     oxydierend geschmolzen. 



  Betsptet XVII.   



   Eisenoxyd wird mit zirka   30/0     Kaliumkarbonat   auf zirka 10000 erhitzt und die erhaltene Oxydmasse zu Körnern zerkleinert. 



   BeispielXVIII. 



   Eisen wird mit 2% Magnesium, 2% Tonerde und 1% Kieselsäure vermischt, mit der   2#fachen Menge Kaliumperchlorat versetzt, entzündet   und der oxydische Regulus zerkleinert. einert. 
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   Ein Gemisch von reinem Eisen und reinem Kobalt zu gleichen Teilen wird mit 30/0 Kaliumkarbonat und 3% Aluminiumsilikat versetzt und im Sauerstoffstrom oxydierend erhitzt. 



   An Stelle der in obigen Beispielen XVI bis XIX genannten Beimengungen lassen sich auch andere der weiter oben aufgeführten Beimengungen anwenden, ebenso kann man an Stelle des Eisens auch andere Metalle der Eisengruppe benutzen. 



    PATENT. ANSPRÜCHE :  
1. Verfahren zur katalytischen Darstellung von Ammoniak aus seinen Elementen, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktmassen benutzt werden, deren kaiaiytische Wirkung durch den Zusatz von Fremdstoffen oder infolge Wahl solcher Kontakte, die diese Fremdstoffe zufolge ihrer Herstellung enthalten, erhöht ist, wobei aber die Anwesenheit solcher Verbindungen, aus denen unter den in Betracht kommenden Bedingungen Metalloide, wie Schwefel, Solen, Tellur, Phosphor, Arsen und Bor, in den Katalysator übergehen, ausgenommenwerdensoll.

Claims (1)

1. 2. Ausführungsform des Verfahreuti nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Kontaktmassen als Kontaktmetall Eison enthalten.

   3. Vorfahren zur Herstellung von Kontaktkörporn zur Durchführung des in Anspruch 1 und 2 geschützten Verfahrens, daduch gekennzeichnet, dass man im Falle der Verwendung der Elemente der Eisengruppe die als Kontaktmasse dienenden, die Beimengungen ent- haltenden oder die mit solchen Zusätzen versehenen Metalle, Oxyde, Karbonate oder andere beim Erhitzen in Oxyde übergehenden Verbindungen der Eisengruppe, eventuell in Gegen- wart von Luft, Sauerstoff oder Sauerstoff abgebenden Mitteln oder im Vakuum oder in indifferenten Gasen auf hohe Temperaturen erhitzt und dann die erhaltenen Oxydmassen eventuell reduziert.