CH197271A - Verfahren zur Oxydation von Ammoniak zu Stickoxyden und Katalysator zur Durchführung desselben. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Oxydation von Ammoniak zu     Stickoxyden    und Katalysator  zur     Durchführung    desselben.    Die vorliegende Erfindung (Erfinder  Dr. 0.     Brack),        betrifft    ein Verfahren zur     Oxy-          datioct    von     Ammoniak    zu     Stickoxyden    durch  Überleiten von Ammoniak in Gegenwart  sauerstoffhaltiger Gase über einen Katalysator  bei erhöhter Temperatur.  



  Die Verwendung von Platin     bezw.    Platin  legierungen, insbesondere solchen aus     Platin-          Iridium    und solchen aus     Platin-Rhodium    als  Katalysatoren für die Oxydation von Ammo  niak zu Stickoxyden ist bekannt. Die Platin  Rhodium-Legierungen haben den Vorteil, eine  vorzügliche Ausbeute an Stickoxyden und  geringe Platinverluste während des Betriebes  zu ergeben; sie haben dagegen den Nachteil,  dass sie etwas träge und nur bei höheren  Temperaturen reagieren, so dass man gezwun  gen ist, entweder den Kontaktkörper selbst  zu erwärmen, oder die Kontaktgase vorzu  wärmen.

   Die     Platin-Iridium-Legierungen    rea  gieren dagegen viel lebhafter und bei niederer  Temperatur; sie haben jedoch den Nachteil,    dass die Reaktion leicht zu weit geht und  elementarer     Stickstoff    gebildet wird, was  einer schlechten Ausbeute     entspricht,    und  dass die Platinverluste grösser sind als bei  andern Legierungen. Drähte aus reinem Platin  wurden dagegen wenig verwendet, da sie  eine ungenügende Kontaktwirkung ergeben,  obgleich sie den Vorteil haben, sehr     duktil     zu sein und ihre     Duktilität    auch bei höheren  Temperaturen lange beizubehalten, wogegen  die Platinlegierungen mit der Zeit spröde  und brüchig werden.  



  Um diese Nachteile, zusätzliche Wärme  zufuhr und hohe Arbeitstemperaturen einer  seits, schlechte Ausbeute, Platinverluste und       Sprödigkeitszunahme    anderseits zu vermeiden       bezw.    zu vermindern, soll nach vorliegender  Erfindung ein Katalysator verwendet werden,  welcher aus mindestens einem Gebilde be  steht, welches mindestens drei voneinander  verschiedene, miteinander verflochtene     bezw.     verwobene Arten von Platindrähten enthält,      nämlich Drähte     aus        Platinlegierungen,    welche  hohe katalytische Wirksamkeit besitzen und  hohe Netzausbeuten liefern, Drähte aus Pla  tinlegierungen, welche so aktiv sind,

       dass    sie  die Gase ohne     Vorwärmung    umzusetzen ver  mögen und Drähte aus reinem Platin.  



  Durch die gegenseitige     Wechselwirkung     der     verschiedenartigen    untereinander kombi  nierten Kontaktkörper kann man die Eigen  schaften derselben     gegeneinander    derart kom  pensieren und abstimmen,     dass    die nachteiligen  Wirkungen des einzelnen Kontaktkörpers  weitgehend aufgehoben     werdet),    dagegen seine  Vorteile zur vollen Geltung     kommen.    Dadurch  gelingt es, die     Aninioniakoxydation    ohne oder  fast ohne     Vorwarmung    der Gase durchzu  führen bei     gleichzeitiger    hoher Ausbeute,  geringen Platinverlusten und langer Lebens  dauer der Kontaktkörper, z.

       B.    Netze.  



       .Als        Platinlegierungen    mit     polier    kataly  tischer Wirksamkeit und hohen Netzausbeuten  sind besonders nur bei     höherer    Temperatur  reagierende     Platin-Rliodiurn-Legi(,rungen,        z.B.          Platin        mit        10-50%        Rhodium,        geeignet,     während als aktivere, bei niedrigerer Tem  peratur reagierende Legierungen vor allem       Platin-Iridium,    z. B. Platin mit     1-10"/o     Iridium, in Fragen kommen.  



  Die verwendeten Drähte aus Platinlegierun  gen werden mit der Zeit     brüchig,    wodurch die       Drahtnetzgewebe    zerfallen und sich Löcher  und Risse bilden, welche das Netz unbrauch  bar machen, obwohl die Kontaktwirkung der  einzelnen Drähte noch unvermindert vorhan  den ist. Demgegenüber halten Drähte aus       reinem    Platin,     das    heisst mit ca. 99,9     0/ü        Pt,     sich viel besser, da sie nicht so     schnell     brüchig werden, doch zeigen dieselben, wie  bekannt, eine     urigenügende    Kontaktwirkung.

    Obwohl durch die oben erwähnte Kombina  tion verschiedener     Platinlegierungen    die     Ar-          beitstemperaturerniedrigt    wird und aus diesem       (;runde    die Netze geschont werden. wurde  nun gefunden,     dass    man die Lebensdauer der  Kontaktnetze noch erheblich     verlängern    kann,  wenn man dieselben durch ein Skelett  < ins  reinen Platindrähten, z. B.     solchen    mit einem       maximalen    Gehalt von 0,1 % Iridium, zusani-         nienhält,    z.

   B. dadurch, dass man die Drähte  aus     reinem    Platin in das Drahtnetz aus Pla  tinlegierungen mit     hineinwebt.    Dadurch wer  den die brüchig     werdenden    Drähte aus     Pla-          tiulegierung    zusammengehalten und das Netz  am Zerfall verhindert.  



  Der Katalysator besteht     vorzugsweise    aus  mindestens einem,     vorzugsweise    mehreren       Drahtnetzen,    welche durch inniges Verweben  von Drähten aus mindestens drei voneinander       verschiedenen    Arten von Platindrähten her  gestellt sind,     nämlich    Drähten aus einer       Platin-Rhodium-Legierung,    Drähten aus einer       Platiri-Iridirini-Legiei-ur)g    und Drähten aus  reinem Platin.  



  Dabei wird man die Dicke der Drähte       vorzugsweise    so wählen, dass die verwendeten  Drähte je eine ihrer Abnützung im Betrieb       entsprechende    Dicke aufweisen, z. B.     derart,     dass man die Drähte aus der etwas leichter  flüchtigen     Platin-Iridium-Legierung    dicker       wählt,    als diejenigen aus der weniger flüch  tigen     Platin-Rhodium-Legierung.     



  <I>Beispiel:</I>  Je drei Drähte einer     Platin-Rliodium-Le-          gierung    mit     100/.i        Rhodiumgehalt    von 0,060  mm Durchmesser werden abwechslungsweise  mit einem     0,0705        nim    starken     Draht    aus einer       Platin-Iridium    -     Legierung        mit    1     %        Iridium-          gelialt    und einem 0,08 mm starken Draht       aus    einem mindestens     99,

  90%igen    Platin in  der üblichen Weise zu einem Drahtnetz mit  1020 Maschen pro     cm-'    verwoben. Diese  Netze können einzeln oder zu     mehrerer)        auf-          einaudergelegt,        zweckmässig    in 5-6 Lager),  als Kontaktkörper verwendet werden.

   Dieser  wird in einer     Ammoniak-Luft-Atmosphäre     mit einer     Wasserstoffflamme    zur schwachen  Rotglut erhitzt und daraufhin     ein    Gasgemisch,       bestehend    aus ca.     9,511/0    Ammoniak und       90,5"/o    Luft, oder aus     12,5"/o        Aninloniak,          86,5'"'o    Luft und     100i.        o        Sauerstoff    hindurch  geleitet.

   Der     Kontaktlzüi-per    erhält sich durch  die nun auftretende katalytische     Reaktioris-          %värine,    ohne äussere Wärmezufuhr, auf gleich  bleibender Temperatur von ca. 700 0 C und  setzt das     Ammoniak    in vorzüglicher     Ausbeute,              ca.        96-98        %,        zu        Stickoxyden        um.        Die        Lebens-          dauer    der Netze beträgt ca. 24 Monate und  mehr.

   Die Platinverluste waren nach 23 Mo  naten ca. 0,232 g Platin pro Tonne durch  gesetztes Ammoniak, bei einem Durchsatz  von ca. 1627 Tonnen Ammoniak nach 23  Monaten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Oxydation von Ammoniak zu Stickoxyden durch Überleiten von Ammo niak in Gegenwart sauerstoffhaltiger Gase über einen Katalysator bei erhöhter Tempe ratur, dadurch gekennzeichnet, dass der Kata lysator aus mindestens einem Gebilde besteht, welches mindestens drei voneinander ver schiedene, miteinander verflochtene bezw. verwobene Arten von Platindrähten enthält, nämlich Drähte aus Platinlegierungen, welche hohe katalytische Wirksamkeit besitzen und hohe Netzausbeuten liefern, Drähte aus Platin legierungen, welche so aktiv sind, dass sie die Gase ohne Vorwärmung umzusetzen ver <I>mögen</I> und Drähte aus reinem Platin. UNTERANSPRÜCHE: I.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden aus Platin legierungen bestehenden Drähte einerseits aus einer Platin-Rhodium und anderseits aus einer Platin-Iridium-Legierung be stehen. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und ' Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden aus Platinlegierungen bestehenden Drähte einerseits aus einer Platin-Rhodium-Legierung mit einem hoben Prozentsatz an Rhodium und anderseits aus einer Platin-Iridium-Legierung mit einem niedrigen Prozentsatz an Iridium bestehen.

   PATENTANSPRUCH II: Katalysator zur Durchfübrung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass derselbe aus mindestens einem Drahtnetz besteht, welches durch in niges Verweben von Drähten aus mindestens drei voneinander verschiedenen Arten von Platindrähten hergestellt ist, nämlich Drähten aus einer Platin-Rhodium-Legierung, Drähten aus einer Platin - Iridium - Legierung und Drähten aus reinem Platin.