DE1544007C3 - Process for reducing the paramagnetic gas content of a gas mixture - Google Patents

Process for reducing the paramagnetic gas content of a gas mixture

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DE1544007C3 DE1966D0051894 DED0051894A DE1544007C3 DE 1544007 C3 DE1544007 C3 DE 1544007C3 DE 1966D0051894 DE1966D0051894 DE 1966D0051894 DE D0051894 A DED0051894 A DE D0051894A DE 1544007 C3 DE1544007 C3 DE 1544007C3
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Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung des Gehaltes einer Gasmischung an paramagnetischem Gas durch Überleiten der Gasmischung über ein in einer geschlossenen Zone gehaltenes teilchenförmiges Reagens, das aus feinteiligem, in situ reduziertem Kupfer auf einem Na2O enthaltenden Aluminiumoxidträger besteht.The invention relates to a method for reducing the paramagnetic gas content of a gas mixture by passing the gas mixture over a particulate reagent which is kept in a closed zone and consists of finely divided, in situ reduced copper on an aluminum oxide carrier containing Na 2 O.

Die bisher angewendeten Verfahren zur Verminderung des Gehaltes einer Gasmischung an paramagnetischem Gas beruhen (1) auf der Verwendung einer wäßrigen absorbierenden oder damit reagierenden Lösung, (2) auf der Verwendung von trockenen Materialien, die auf erhöhte Temperaturen, z. B. auf 400 bis 7000C, erhitzt werden, (3) auf der Verwendung eines trockenen reaktionsfähigen Materials, das zusammen mit einem zugesetzten Reagens, wie Wasserstoff, erhitzt werden muß, oder (4) auf der Verwendung eines Kupferreagens, das in einem Magnesiumsilikatträger dispergiert ist. Das erste der genannten Verfahren hat den Nachteil, daß dem Gasstrom unerwünschter Wasserdampf zugeführt werden muß, während das zweite und dritte Verfahren den Nachteil haben, daß in beiden Fällen das Reagens erhitzt werden muß unter Bildung eines flüchtigen Produktes, wie Wasser, das wiederum aus dem Gasstrom entfernt werden muß. Das vierte Verfahren hat den Nachteil, daß paramagnetische Gase nur so lange mit hohem Wirkungsgrad aus der Gasmischung entfernt werden können, so lange die Gesamtbelastung des Reagens gering ist, bei stärkerer Belastung des Reagens nimmt die Wirksamkeit der Entfernung des paramagnetischen Gases sehr schnell ab.The methods used to date for reducing the content of a gas mixture of paramagnetic gas are based (1) on the use of an aqueous absorbent or reactive solution, (2) on the use of dry materials which are suitable for elevated temperatures, e.g. B. to 400 to 700 0 C, are heated, (3) on the use of a dry reactive material that must be heated together with an added reagent, such as hydrogen, or (4) on the use of a copper reagent, which in a Magnesium silicate carrier is dispersed. The first of the mentioned methods has the disadvantage that undesired water vapor must be added to the gas stream, while the second and third methods have the disadvantage that in both cases the reagent has to be heated with the formation of a volatile product, such as water, which in turn comes from the Gas flow must be removed. The fourth method has the disadvantage that paramagnetic gases can only be removed from the gas mixture with high efficiency as long as the total loading of the reagent is low, and when the reagent is heavily loaded, the efficiency of removing the paramagnetic gas decreases very quickly.

Aus der britischen Patentschrift 8 35 751 ist ein Verfahren zur Verminderung des Gehaltes einer Gasmischung an paramagnetischem Gas bekannt, bei dem der Gasstrom mit einem teilchenförmigen selektiven Adsorbens in Kontakt gebracht wird, das besteht aus einer Kupferverbindung, die zusammen mit einer oder mehreren Verbindungen aus der Gruppe Magnesium und/oder Eisen sowie gewünschtenfalls Kobalt und/oder Nickel auf einem Träger aus 50% Fe2O3, 24% Al2Oj, 3% SiO2, 8% TiO3, 3% CaO und 4% Na2O besteht (Seite 2, Zeile 9/11). Nach den Angaben in den Beispielen wird vorzugsweise ein Magnesiumsilikat-Träger verwendet. Das Reinigungsvermögen und die Kapazität für die Aufnahme der unerwünschten Verunreinigungen pro Vol-Einheit ist bei diesem bekannten Adsorbens jedoch noch unzureichend, da damit der Gehalt einer Gasmischung an paramagnetischem Gas, z. B. Sauerstoff, höchstens bis auf 0,001% oder 10 ppm herabgesetzt werden kann (Seite 2, Zeile 51/52). Die meisten der nach diesen bekannten Verfahren erzielbaren Werte liegen bei 0,002% oder 20 ppm (Beispiele 1, 4 und 5). Diese Werte sind jedoch für viele Anwendungszwecke unzureichend.From British Patent 8 35 751 a method for reducing the content of a gas mixture of paramagnetic gas is known, in which the gas stream is brought into contact with a particulate selective adsorbent which consists of a copper compound which, together with one or more compounds from the Group magnesium and / or iron and, if desired, cobalt and / or nickel on a carrier of 50% Fe 2 O3, 24% Al 2 Oj, 3% SiO 2 , 8% TiO 3 , 3% CaO and 4% Na 2 O ( Page 2, line 9/11). According to the information in the examples, a magnesium silicate carrier is preferably used. The cleaning power and the capacity for absorbing the undesired impurities per unit volume is still insufficient in this known adsorbent, since the content of a gas mixture of paramagnetic gas, eg. B. oxygen, can be reduced to a maximum of 0.001% or 10 ppm (page 2, line 51/52). Most of the values that can be achieved by these known processes are 0.002% or 20 ppm (Examples 1, 4 and 5). However, these values are insufficient for many purposes.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe es möglich ist, auf wirksamere Weise den Gehalt einer Gasmischung an paramagnetischem Gas zu vermindern, ohne daß dies auf Kosten der Wirtschaftlichkeit und Einfachheit des Verfahrens geht.The object of the invention is therefore to develop a method with the help of which it is possible to a more effective way of reducing the paramagnetic gas content of a gas mixture without doing so goes at the expense of economy and simplicity of the process.

Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man einen Gasstrom, der ein paramagnetiscjies Gas enthält, in einer geschlossenen Zone über ein Reagens leitet, das aus äußerst feinteiligem Kupfei besteht, das auf einem eine bestimmte Menge Na2O enthaltenden y-Aluminiumoxidträger mit einer bestimmten Oberflächengröße abgeschieden worden ist.It has now been found that this object can be achieved by passing a gas stream containing a paramagnetic gas in a closed zone over a reagent which consists of extremely finely divided copper, which is based on a certain amount of Na 2 O. y-aluminum oxide support with a certain surface area has been deposited.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verminderung des Gehaltes einer Gasmischung an paramagnetischem Gas durch Überleiten der Gasmischung über ein in einer geschlossenen Zone gehaltenes teilchenförmiges Reagens, das aus feinteiligem, in situ reduziertem Kupfer auf einem Na2O enthaltenden Aluminiumoxidträger besteht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Reagens verwendet wird, das aus 3 bis 13 Gew.-% Kupfer auf einem γ-Aluminiumoxidträger mit 0,1 bis 1,5 Gew.-% Na2O, bezogen auf den Aluminiumoxidträger, und einer Oberflächengröße von mindestens 10m2/g besteht und dessen Teilchen einen durchschnittlichen Durchmesser von 1,0 bis 2,38 mm haben.The invention relates to a process for reducing the paramagnetic gas content of a gas mixture by passing the gas mixture over a particulate reagent kept in a closed zone, which consists of finely divided, in situ reduced copper on an aluminum oxide carrier containing Na 2 O, which is characterized by this that a reagent is used which consists of 3 to 13% by weight of copper on a γ- aluminum oxide support with 0.1 to 1.5% by weight of Na 2 O, based on the aluminum oxide support, and a surface area of at least 10 m 2 / g and its particles have an average diameter of 1.0 to 2.38 mm.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, das paramagnetische Gas aus einer ein paramagnetisches Gas enthaltenden Gasmischung auf wirksamere Weise als bisher zu entfernen, d. h. mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann beispielsweise der Sauerstoffgehalt einer Gasmischung bis auf weniger als 10 ppm, in besonders günstigen Fällen sogar bis auf weniger als 1 ppm herabgesetzt werden (vgl. die weiter unten beschriebenen Vergleichsversuche und die Angaben in der weiter unten folgenden Tabelle I).With the method according to the invention it is possible, the paramagnetic gas from a one to remove a gas mixture containing paramagnetic gas in a more efficient manner than before, d. H. with the The method according to the invention can, for example, the oxygen content of a gas mixture down to less than 10 ppm, in particularly favorable cases even down to less than 1 ppm (cf. Comparative experiments described below and the information in Table I) below.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Reagens verwendet, das neben dem reduzierten Kupfer noch ein Aktivatormetall aus der Gruppe Silber, Platin, Palladium, Mangan, Nickel, Kobalt, Chrom und/oder Molybdän in einer Menge enthält, die bis zu 45 Gew.-% des Gesamtgewichtes von Kupfer und Aktivatormetall betragen kann.According to a preferred embodiment of the invention, a reagent is used which, in addition to the reduced copper an activator metal from the group silver, platinum, palladium, manganese, nickel, Contains cobalt, chromium and / or molybdenum in an amount that is up to 45% by weight of the total weight of Can be copper and activator metal.

Bei dem zu vermindernden paramagnetischen Gas handelt es sich vorzugsweise um Sauerstoff.The paramagnetic gas to be reduced is preferably oxygen.

Das erfindungsgemäß verwendete Reagens besteht im wesentlichen aus zwei Bestandteilen, nämlichThe reagent used in the present invention consists essentially of two components, viz

feindispergiertem Kupfer als Reagens und einem Trägermaterial aus Na2O enthaltendem y-Aluminiumoxid. Vorzugsweise liegt das Kupfer in Mischung mit einem oder mehreren feinteiligen Aktivatormetallen in der vorstehend angegebenen Gruppe vor, wobei die Gesamtmenge an Aktivatormetall, die in Mischung mit dem Kupfer vorliegt, 45%, vorzugsweise 20% des Gewichtes von Kupfer +Aktivatormetall nicht überschreitet. Geeignete Aktivatormetalle sind z. B. Silber, Platin, Palladium, Mangan, Nickel, Kobalt, Chrom und Molybdän.finely dispersed copper as a reagent and a carrier material made of γ-aluminum oxide containing Na 2 O. The copper is preferably mixed with one or more finely divided activator metals in the group specified above, the total amount of activator metal mixed with the copper not exceeding 45%, preferably 20% of the weight of copper + activator metal. Suitable activator metals are, for. B. silver, platinum, palladium, manganese, nickel, cobalt, chromium and molybdenum.

Als Reagensträger wird ein ^-Aluminiumoxid mit einer großen Oberfläche (BET-Oberfläche) von mindestens 10m2/g und einer solchen Teilchengröße verwendet, daß die Teilchen ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 2,38 mm bis 1,0 mm passieren, von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,55 mm jedoch zurückgehalten werden. Außerdem ist es wesentlich, daß das y-Aluminiumoxid etwa 0,1 bis etwa 1,5 Gew.-% Na2O enthält, das mit dem Aluminiumoxid in gebundener Form vorliegt.A ^ -aluminium oxide with a large surface area (BET surface area) of at least 10m 2 / g and a particle size such that the particles pass through a sieve with a mesh size of 2.38 mm to 1.0 mm is used as the reagent carrier However, a sieve with a mesh size of 0.55 mm can be retained. It is also essential that the γ-alumina contain from about 0.1 to about 1.5% by weight of Na2O, which is bound with the alumina.

Zur Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten Reagens wird eine verhältnismäßig konzentrierte wäßrige Lösung eines Kupfersalzes durch Auflösen von etwa 2,5 bis etwa 3 Gew.-Teilen eines mit Wasser leicht löslichen Kupfersalzes, wie z. B. CuSO4 · 5 H2O, Cu(NO3)2 · 3H2O oder CuCI2 ■ 2 H2O, in 1 Gew.-Teil Wasser hergestellt. Vorzugsweise wird das Wasser mit 5 bis 10 Gew.-% einer Mineralsäure, wie HNO3 oder H2SO4, angesäuert. Die wasserslöslichen Salze der gegebenenfalls verwendeten Aktivatormetalle werden in der Kupfersalzlösung in einer Menge aufgelöst, die erforderlich ist, um bis zu 45 Gew.-% Aktivatormetall, bezogen auf das Gesamtgewicht von Kupfer und Aktivatormetall, zu liefern. Diese konzentrierte wäßrige Lösung wird auf eine solche Menge y-Aluminiumoxid gegosssen, die erforderlich ist, um 3 bis 13 Gew.-% reduziertes Kupfer, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reagens, zu ergeben. Die Mischung wird kurz gerührt und dann in einem Ofen, beispielsweise bei 110 bis 160°C, getrocknet und anschließend bei einer Temperatur von 250 bis 400° C, vorzugsweise von 290 bis 400° C, geröstet. Beim Rösten werden die Kupfersalze und die Aktivatormetallsalze in die Oxide oder wasserfreien Metallsalze umgewandelt, so daß sie eine einzige Phase mit dem Aluminiumoxid bilden, was sich durch Untersuchung des Röntgendiagramms feststellen läßt. Die Mechanismen, die in dieser Stufe der Herstellung ablaufen, sind zwar im einzelnen noch nicht vollständig geklärt, diese Stufe wird diesseits jedoch für wesentlich für die richtige Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten hochwirksamen Reagens mit hoher Kapazität angesehen.To prepare the reagent used according to the invention, a relatively concentrated aqueous solution of a copper salt is added by dissolving about 2.5 to about 3 parts by weight of a copper salt readily soluble in water, such as. B. CuSO 4 · 5 H 2 O, Cu (NO 3 ) 2 · 3H 2 O or CuCl 2 · 2 H 2 O, in 1 part by weight of water. The water is preferably acidified with 5 to 10% by weight of a mineral acid such as HNO 3 or H 2 SO 4. The water-soluble salts of the optionally used activator metals are dissolved in the copper salt solution in an amount which is necessary to provide up to 45% by weight of activator metal, based on the total weight of copper and activator metal. This concentrated aqueous solution is poured onto such an amount of γ-alumina that is necessary to give 3 to 13% by weight of reduced copper, based on the total weight of the reagent. The mixture is stirred briefly and then dried in an oven, for example at 110 to 160.degree. C., and then roasted at a temperature of 250 to 400.degree. C., preferably from 290 to 400.degree. During roasting, the copper salts and the activator metal salts are converted into the oxides or anhydrous metal salts so that they form a single phase with the aluminum oxide, which can be determined by examining the X-ray diagram. The mechanisms that take place in this stage of production have not yet been fully clarified in detail, but this stage is considered to be essential for the correct production of the highly effective reagent with high capacity used according to the invention.

Die Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten Reagens in Form des reduzierten Kupfers wird noch dadurch vervollständigt, daß man einen Wasserstoffstrom, vorzugsweise ein Wasserstoff/Stickstöff-Gemisch, etwa 30 min lang oder länger über ein Bett aus dem gerösteten Material strömen läßt, während man das Bett bei einer Temperatur von etwa 100 bis etwa 400° C hält, wodurch das geröstete Metallsalz zu dem elementaren Metall reduziert wird. Zur Erzielung einer vollständigen Reduktion genügt die doppelte stöchiometrische Menge an Wasserstoff. Das dabei erhaltene Reagens besteht aus extrem feinteiügem Kupfer, dem gegebenenfalls feinteiliges Aktivatormetall zugemischt ist, das in einem y-Aluminiumoxidträger mit großer Oberfläche dispergiert ist.The preparation of the reagent used according to the invention in the form of reduced copper is still underway completed by a hydrogen stream, preferably a hydrogen / nitrogen mixture, The roasted material is allowed to flow over a bed for about 30 minutes or more while the maintains the bed at a temperature of about 100 to about 400 ° C, thereby adding the roasted metal salt to the elemental metal is reduced. To achieve a complete reduction, double the stoichiometric is sufficient Amount of hydrogen. The reagent obtained consists of extremely finely divided copper, the optionally finely divided activator metal is mixed in, which is in a γ-aluminum oxide carrier with large Surface is dispersed.

Während die bisher bekannten Reagentien zur Entfernung eines paramagnetischen Gases aus einer Gasmischung im frisch hergestellten Zustand und im regenerierten Zustand eine höhere Wirksamkeit aufweisen, die mit zunehmender Dauer ihrer Verwendung schnell abnimmt, ist bei dem erfindungsgemäßen Reagens eine solche Aktivierung nicht erforderlich, sie ist aber auch nicht nachteilig.While the previously known reagents for removing a paramagnetic gas from a Gas mixture in the freshly prepared state and in the regenerated state have a higher effectiveness, which decreases rapidly with increasing duration of its use, is in the case of the invention Reagent does not require such activation, but it is also not disadvantageous.

Die dynamische Wirksamkeit des erfindungsgemäßThe dynamic effectiveness of the invention

to verwendeten Reagens wird dagegen beeinflußt durch die angewendete Reduktions- oder Regenerierungstemperatur. Je höher die Temperatur bei der Regenerierung ist, desto höher ist die Wirksamkeit während der späteren Verwendung über einen langen Zeitraum.The reagent used, on the other hand, is influenced by the reduction or regeneration temperature used. The higher the temperature during regeneration, the higher the effectiveness during the later use over a long period of time.

Außerdem wird dadurch die Bettkapazität erhöht. Wenn die Regenerierungstemperatur jedoch zu hoch ist, tritt leicht ein Abbau des Trägers auf, der zu einer Abnahme der Wirksamkeit und Kapazität des Reagens führt. Im allgemeinen wird eine Regenerierungstemperatur von etwa 250 bis etwa 300° C, vorzugsweise von etwa 270° C, angewendet.It also increases the bed capacity. However, if the regeneration temperature is too high the carrier is liable to be degraded, resulting in a decrease in the effectiveness and capacity of the reagent leads. In general, a regeneration temperature of from about 250 to about 300 ° C., preferably from about 270 ° C.

Das wie vorstehend beschrieben hergestellte und reduzierte Reagens wird erfindungsgemäß in der Weise verwendet, daß es in eine geschlossene Zone oder in ein geschlossenes Rohr eingebracht wird, worin ein inniger Kontakt zwischen dem. Reagens und dem" durch die geschlossene Zone bzw. das geschlossene Rohr hindurchströmenden Gasgemisch stattfindet. Das Reagens braucht dabei nifcht erhitzt zu werden, da es selbst bei der Temperatur von Trockeneis (-78° C) und flüssigem Stickstoff (-196°C) wirksam ist. Es ist aber auch wirksam bei der Temperatur des umgebenden Raumes, und diese Temperatur ist im allgemeinen bevorzugt, obgleich auch höhere Temperaturen angewendet werden können. Da einer der Vorteile des erfindungsgemäß verwendeten Reagens in seiner großen Wirksamkeit und Kapazität besteht, die schon bei Raumtemperatur erzielt wird, sind Temperaturen über 100° C im allgemeinen nicht bevorzugt, sofern sie nicht unbedingt erforderlich sind, um beispielsweise eine hochsiedende Flüssigkeit im Dampfzustand zu halten. Es wird angenommen, daß der Druck der Erfindung keinen oder höchstens einen geringen Einfluß hat. Alle paramagnetischen Gase reagieren leicht selektiv mit dem erfindungsgemäß verwendeten Reagens; hierzu gehören z.B. O2, NO, NO2, ClO2, und O3. Diese paramagnetischen Gase können unter Anwendung des beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Reagens aus Gasströmen entfernt werden, die hauptsächlichThe reagent prepared and reduced as described above is used according to the invention in such a way that it is introduced into a closed zone or into a closed tube, wherein there is intimate contact between the. Reagent and the gas mixture flowing through the closed zone or tube takes place. The reagent does not need to be heated, as it is effective even at the temperature of dry ice (-78 ° C) and liquid nitrogen (-196 ° C) However, it is also effective at the temperature of the surrounding space, and this temperature is generally preferred, although higher temperatures can also be used, since one of the advantages of the reagent used in the invention is its great effectiveness and capacity, even at room temperature is achieved, temperatures above 100 ° C. are generally not preferred, unless they are absolutely necessary, for example to keep a high-boiling liquid in the vapor state. It is assumed that the pressure of the invention has little or no influence. All paramagnetic Gases readily react selectively with the reagent used in the present invention; B O 2 , NO, NO 2 , ClO 2 , and O 3 . These paramagnetic gases can be removed from gas streams using the reagent used in the process of the invention, mainly

so bestehen aus (1) Edelgasen, wie Helium, Argon oder Krypton, (2) anorganischen Gasen, wie Kohlendioxid, Wasserstoff und Stickstoff, und (3) gasförmigen Kohlenwasserstoffen, wie niederen Alkanen, Olefinen, insbesondere Äthylen, Propylen und Butylenen.consist of (1) noble gases such as helium, argon or krypton, (2) inorganic gases such as carbon dioxide, Hydrogen and nitrogen, and (3) gaseous hydrocarbons such as lower alkanes, olefins, especially ethylene, propylene and butylenes.

Gasströme die bis zu 1000 oder bis zu 5000 ppm an paramagnetischen Gasen enthalten, können bei einer Temperatur, wie z. B. Raumtemperatur, mit einer Geschwindigkeit von 2000 bis 50001 pro Stunde pro Liter Reagens-Bettvolumen über das erfindungsgemäß verwendete Reagens geleitet werden. Unter diesen Bedingungen erfolgt eine Verminderung des Sauerstoffgehaltes des Gasstromes auf weniger als 10 ppm, vorzugsweise auf weniger als 1 ppm. Im allgemeinen ist es möglich, durch Verwendung eines höheren Gewichts-Prozentsatzes an reaktionsfähigem Metall in dem Reagens und durch Anwendung einer niedrigeren Strömungsgeschwindigkeit durch das Reagens-Bett eine wirksamere Entfernung der paramagnetischenGas streams that contain up to 1000 or up to 5000 ppm of paramagnetic gases can with a Temperature, such as B. room temperature, at a rate of 2000 to 50001 per hour per Liters of reagent bed volume are passed over the reagent used according to the invention. Under these Conditions, the oxygen content of the gas flow is reduced to less than 10 ppm, preferably to less than 1 ppm. In general it is possible by using a higher weight percentage of reactive metal in the reagent and by using a lower flow rate through the reagent bed a more effective removal of the paramagnetic

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Gase zu erzielen.To achieve gases.

Wenn das Reagens allmählich erschöpft wird, d. h. an Wirksamkeit verliert, wird der Gasstrom durch das Reagensbett gestoppt oder vorzugsweise durch ein Ventil über ein anderes Reagens-Bett geleitet, während das erschöpfte Reagens-Bett regeneriert wird, indem man das reaktionsfähige Metall wieder mit einem Wasserstoffstrom oder einem Wasserstoff/Stickstoff-Gasstrom bei einer Temperatur von etwa 100 bis etwa 400° G reduziert.When the reagent is gradually depleted, i. H. loses effectiveness, the gas flow through the Reagent bed stopped or preferably passed through a valve over another reagent bed while The depleted reagent bed is regenerated by reacting the reactive metal with a Hydrogen stream or a hydrogen / nitrogen gas stream at a temperature of about 100 to about 400 ° G reduced.

Die Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten Reagens und die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in den folgenden Beispielen näher erläutert.The preparation of the reagent used according to the invention and the implementation of the inventive reagent The method is explained in more detail in the following examples.

Beispiel 1example 1

(A) Eine Portion y-Aluminiumoxid mit einem Gehalt von 0,1 bis 1,5 Gew.-% Na2O und einer Teilchengröße von 1,0 bis 2,38 mm wurde mit einer wäßrigen Lösung von Kupfer(II)sulfat und Nickelsulfat, die 99 Teile Kupfer pro Teil Nickel enthielt, imprägniert. Das imprägnierte y-AIuminiumoxid wurde getrocknet und geröstet, wobei die Metallsalze in ein hellgrünes gemischtes Aluminiumoxid-Kupferoxid umgewandelt wurden, das in Form einer einheitlichen Phase vorlag. Das geröstete Material wurde dann mit einem Stickstoff/Wasserstoff-Gemisch. bei einer Temperatur von 290° C etwa 3 Stunden lang behandelt, um die Oxide zu Metall zu reduzieren. Der Gesamtmetallgehalt des dabei erhaltenen Reagens betrug 5 Gew.-%. Die BET-Oberflächengröße des gebildeten Reagens betrug 215 m2/g. Die Chemisorptionskapazität des Reagens für Kohlenmonoxid betrug 1,1 cm3/g.(A) A portion of y-aluminum oxide with a content of 0.1 to 1.5 wt .-% Na 2 O and a particle size of 1.0 to 2.38 mm was with an aqueous solution of copper (II) sulfate and Nickel sulfate, which contained 99 parts of copper per part of nickel, impregnated. The impregnated γ-alumina was dried and roasted, converting the metal salts to a light green mixed alumina-copper oxide which was in the form of a unitary phase. The roasted material was then treated with a nitrogen / hydrogen mixture. treated at a temperature of 290 ° C for about 3 hours to reduce the oxides to metal. The total metal content of the reagent obtained was 5% by weight. The BET surface area of the reagent formed was 215 m 2 / g. The chemisorption capacity of the reagent for carbon monoxide was 1.1 cm 3 / g.

(B) 38,5 g aktiviertes ^-Aluminiumoxid mit einem Gehalt von 0,1 bis 1,5 Gew.-% Na2O und einer Teilchengröße von 1,0 bis 2,38 mm wurde mit 14 ml einer wäßrigen Lösung imprägniert, die 8,7 g Cu(NO3J2 · 3 H2O und 0,89 g AgNO3 enthielt. Das imprägnierte Aluminiumoxid wurde 1 Stunde lang bei 110° C getrocknet und dann 3 Stunden lang bei 350° C geröstet, wobei ein hellgrünes Mischoxid von Kupfer und Aluminium gebildet wurde, das in Form einer einheitlichen Phase vorlag, abschließend wurde das Oxid bei 290°C mit einem Stickstoff/Wasserstoff-Gemisch reduziert unter Bildung eines Aluminiumoxids, 4> das mit schwarzem, feinteiligem Metall imprägniert war. Das Metall bestand zu 90% aus Kupfer und zu 10% aus Silber. Der Metallgehalt des dabei erhaltenen Reagens beirug etwa 6,5 Gew.-%.(B) 38.5 g of activated ^ -alumina with a content of 0.1 to 1.5% by weight Na2O and a particle size of 1.0 to 2.38 mm was impregnated with 14 ml of an aqueous solution containing the 8th , 7 g of Cu (NO 3 J 2 .3 H 2 O and 0.89 g of AgNO 3. The impregnated aluminum oxide was dried for 1 hour at 110 ° C. and then roasted for 3 hours at 350 ° C., whereby a light green mixed oxide was formed by copper and aluminum, which was present in the form of a uniform phase, then the oxide was reduced at 290 ° C. with a nitrogen / hydrogen mixture to form an aluminum oxide 4> which was impregnated with black, finely divided metal 90% copper and 10% silver, the metal content of the reagent obtained being about 6.5% by weight.

(C) Eine Portion eines aktivierten y-Aluminiumoxids mit einem Gehalt von 0,1 bis 1,5 Gew.-% Na2O und einer Teilchengröße von 1,0 bis 2,38 mm wurde mit einer wäßrigen Lösung von Kupfer(II)nitrat und Silbernitrat mit einem Gehalt von 4 Teilen Kupfer pro Teil Silber imprägniert. Das imprägnierte Aluminiumoxid wurde 1 Stunde lang bei 110°C getrocknet und dann 3 Stunden lang bei 350°C geröstet, wobei ein hellgrünes Mischoxid von Kupfer und Aluminium entstand, das in Form einer einheitlichen Phase vorlag, abschließend wurde dieses Oxid bei 290°C mit einem Stickstoff/Wasserstoff-Gemisch reduziert unter Bildung eines Aluminiumoxids, das mit schwarzem, feinteiligem Metall imprägniert war. Das Metall bestand zu 80 Gew.-% aus Kupfer und 20 Gew.-% aus Silber. Der Metallgehalt des Reagens betrug 6,8 Gew.-%.(C) A portion of an activated γ-aluminum oxide with a content of 0.1 to 1.5% by weight Na 2 O and a particle size of 1.0 to 2.38 mm was mixed with an aqueous solution of copper (II) nitrate and silver nitrate with a content of 4 parts copper per part silver impregnated. The impregnated aluminum oxide was dried for 1 hour at 110 ° C. and then roasted for 3 hours at 350 ° C., resulting in a light green mixed oxide of copper and aluminum which was present in the form of a uniform phase; a nitrogen / hydrogen mixture reduced to form an aluminum oxide which was impregnated with black, finely divided metal. The metal consisted of 80% by weight copper and 20% by weight silver. The metal content of the reagent was 6.8% by weight.

(D) 41 g eines aktivierten y-Aluminiumoxids mit einer BET-Oberfläche von mehr als 10m2/g, das 0,1 bis 1,5 Gew.-% Na2O enthielt und eine Teilchengröße von 1,0 bis 2,38 mm hatte, wurde mit 12 ml einer wäßrigen Lösung imprägniert, die 6,8 g Cu(NO3J2 · 3 H2O und 5,45 g Ni(NO3J2 · 6 H2O enthielt. Das imprägnierte Aluminiumoxid wurde 2 Stunden lang bei 110°C getrocknet, und dann wurde es 3 Stunden lang bei 350°C geröstet, wobei ein hellgrünes Mischoxid von Kupfer und Aluminium entstand, das in Form einer einheitlichen Phase vorlag. Die Reduktion der Kupfer- und Nickeloxide zu den entsprechenden Metallen wurde mit Wasserstoff bei 400°C durchgeführt. Das reduzierte Metall bestand aus 2 Gew.-Teilen Kupfer auf 2 Gew.-Teile Nickel. Der Metallgehalt des erhaltenen Reagens betrug etwa 6,6 Gew.-%.(D) 41 g of an activated γ-aluminum oxide with a BET surface area of more than 10 m 2 / g, which contained 0.1 to 1.5% by weight of Na 2 O and a particle size of 1.0 to 2.38 mm was impregnated with 12 ml of an aqueous solution containing 6.8 g of Cu (NO 3 I 2 · 3 H 2 O and 5.45 g of Ni (NO 3 I 2 · 6 H 2 O. The impregnated alumina became It was dried at 110 ° C. for 2 hours and then roasted at 350 ° C. for 3 hours, resulting in a light green mixed oxide of copper and aluminum which was in the form of a uniform phase Metals were carried out with hydrogen at 400 ° C. The reduced metal consisted of 2 parts by weight of copper to 2 parts by weight of nickel. The metal content of the reagent obtained was about 6.6% by weight.

Diese Reagentien wurden zur Entfernung von Sauerstoff aus verschiedenen Gasmischungen unter unterschiedlichen Bedingungen verwendet. Die Versuchsbedingungen und der Grad der Entfernung sind in der folgenden Tabelle I angegeben. Bei dem in der folgenden Tabelle verwendeten »Fabrik-N2« handelte es sich um einen technisch hergestellten Stickstoff, der etwas Feuchtigkeit und feinzerstäubtes öl sowie etwa 2 bis etwa 50 ppm Sauerstoff enthielt.These reagents have been used to remove oxygen from different gas mixtures under different conditions. The experimental conditions and the degree of removal are given in Table I below. The "factory N 2 " used in the table below was a technically produced nitrogen containing some moisture and finely atomized oil as well as about 2 to about 50 ppm oxygen.

Der Metallgehalt der Reagentien A bis D kann gegebenenfalls verdoppelt werden, indem man das Aluminiumoxid ein zweites Mal imprägniert, entweder (1) nach dem Rösten oder (2) nach der abschließenden Reduktion oder (3) nach der Verwendung. Durch diese zweite Imprägnierung nach dem Rösten erhöht sich beispielsweise im Falle des obigen Reagens D der Metallgehalt bei der Reduktion auf etwa 13Gew.-%.The metal content of reagents A to D can optionally be doubled by adding the Alumina impregnated a second time, either (1) after roasting or (2) after the final Reduction or (3) after use. This second impregnation after roasting increases for example, in the case of the above reagent D, the metal content in the reduction to about 13% by weight.

Tabelle ITable I.

Versuch attempt

Verwendetes ReagensReagent used

99% Cu. 1% Ni auf99% Cu. 1% Ni on

■/-Aluminiumoxid-■ / -aluminium oxide-

träger(a)carrier (a)

99% Cu. 1% Ni auf99% Cu. 1% Ni on

j'-AIuminiumoxid-j'-alumina

träger(a)carrier (a)

99% Cu, 1% Ni auf99% Cu, 1% Ni

y-Aluminiumoxid-y-alumina

träger(a)carrier (a)

Behänd- Tempera- Raumge-Hand- Tempera- Room-

lungs- tür des schwin-door of the swinging

dauer Gas- digkeitpermanent gas tightness

stromesStromes

(h) ("C) (l/l/h)(h) ("C) (l / l / h)

6464

0,750.75

2525th

2525th

25,525.5

O2-Gehalt O2-Gehalt Art des Gasstromes.
in der in dem Bemerkungen
Beschick. Produkt
O2 content O2 content Type of gas flow.
in the in the remarks
Charge. product

(ppm) (ppm)(ppm) (ppm)

500500

500500

500 . 5 bis 20500. 5 to 20

50005000

Fabrik-N2, der mitFactory N2, the one with

3 l/min über ein 350-ml-3 l / min via a 350 ml

Bett geleitet wurdeBed was headed

Zylinder-N2 +zugesetztes O2Cylinder N2 + added O2

Zylinder-ArgonCylinder argon

-ortsctzung-location Verwendetes ReagensReagent used Behänd-Hand-held Temperatempera RaumgeSpatial G-2-GehaliG-2 Gehali O2-GchaltO2 switch II. Art des Gasstromes.Type of gas flow. VerVer lungs-lung tur desture of schwinSchwin in derin the in demby doing BemerkungenRemarks suchsearch diiucrdiiucr Gasgas digkeitage Beschick.Charge. Produktproduct Nr.No. stromesStromes (h)(H) CC)CC) (l/l/h)(l / l / h) (ppm)(ppm) (ppm)(ppm) 99% Cu, 1% Ni auf99% Cu, 1% Ni 4848 25,525.5 500500 9090 <}<} Äthylen/Stickstoff-Ethylene / nitrogen 44th y-AIuminiumoxid-y-aluminum oxide Mischungmixture träger(a)carrier (a) 2222nd 25,525.5 500500 9090 1-151-15 Äthylen-Stickstoff-Ethylene nitrogen Mischung verunreinigtMixture contaminated mit reduziertemwith reduced Reagensreagent 99% Cu, 1% Ni auf99% Cu, 1% Ni 55 2525th 500500 5555 <1<1 Zylinder-H2Cylinder H2 55 y-Aluminiurnoxid-y-aluminum oxide träger(a)carrier (a) 99% Cu, 1% Ni auf99% Cu, 1% Ni 2525th -78-78 500500 4 bis 504 to 50 <i<i Fabrik-N2Factory N2 66th y-Aluminiumoxid-y-alumina träger(a)carrier (a) 99% Cu, 1% Nt auf99% Cu, 1% Nt 1919th -196-196 220220 3030th <1<1 H2 (Einlaßrohr undH2 (inlet pipe and 77th y-Aluminiumoxid-y-alumina Reaktor in flüssigemReactor in liquid träger(a)carrier (a) N2 gekühlt) ·N2 cooled) 90% Cu, 10% Ag auf90% Cu, 10% Ag 1616 2525th 220220 20002000 <1<1 Fabrik-N2 + zugesetzteFactory N2 + added 88th y-Aluminiumoxid-y-alumina Luftair träger(b)carrier (b)

90% Cu, 10% Ag auf y-Aluminiumoxidträger(b) 90% Cu, 10% Ag on y-aluminum oxide support (b)

90% Cu, 10% Ag auf y-Aluminiumoxidträger(b) 90% Cu, 10% Ag on y-aluminum oxide support (b)

80% Cu, 20% Ag auf aktiviertem y-Aluminiumoxidträger(c) 80% Cu, 20% Ag on activated y-aluminum oxide support (c)

60% Cu1 40% Ni auf aktiviertem y-Aluminiumoxidträger(d) 60% Cu 1 40% Ni on activated y-aluminum oxide carrier (d)

60% Cu, 40% Ni auf aktiviertem y-Aluminiumoxidträger(d) 60% Cu, 40% Ni auf aktiviertem y-Aluminiumoxidträger(d) 60% Cu, 40% Ni on activated y-aluminum oxide carrier (d) 60% Cu, 40% Ni on activated y-aluminum oxide carrier (d)

4545

1,51.5

2626th

1616

2,52.5

17,517.5

2525th

2525th

220220

bis 50 < 1up to 50 <1

3000 < 13000 <1

480 2000 0,15480 2000 0.15

480 2000 0,6480 2000 0.6

2525th

3000 0,23000 0.2

Metallgehalt etwa 5%, Präparat A, Metallgehalt etwa 6,5%, Präparat B,Metal content about 5%, preparation A, metal content about 6.5%, preparation B,

480 1000 0,1480 1000 0.1

'c) Metallgehalt etwa 6,8%, Präparat C, fd) Metallgehalt etwa 6,6%, Präparat D.c) Metal content about 6.8%, preparation C, f d) Metal content about 6.6%, preparation D.

Fabrik-N2Factory N2

Fabrik-N2 + zugesetzte LuftFactory N2 + added air

Fabrik-N2 + zugesetzterFactory N2 + added

Ο2Ο2

Fabrik-N2 + zugesetzte Luft, 22 ml Bett, 18 g ReagensFactory N2 + added air, 22 ml bed, 18 g reagent

Fabrik-N2 + zugesetzte Luft, 22 ml Bett. 18 g ReagensFactory N2 + added air, 22 ml bed. 18 g reagent

Fabrik-N2 + zugesetzte Luft, 22 ml Bett, 18 g ReagensFactory N2 + added air, 22 ml bed, 18 g reagent

Beispielexample

Diesmal wurde eines der erfindungsgemäß verwendeten Reagentien, wie es in dem obigen Beispiel unter (C)This time, one of the reagents used according to the invention, as described in the above example under (C)

Tabelle II .'Table II. '

beschrieben ist, bei Versuchen eingesetzt, bei denen NO bzw. NO2 aus einem Heliumstrom entfernt wurde. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt.is used in experiments in which NO or NO2 was removed from a helium stream. the The results of these tests are summarized in Table II below.

VerVer VerwendetesUsed BehandTreat TempeTempe RaumgeSpatial 02-Gehalt02 salary 02-Gehalt02 salary Art des Gasstromes,Type of gas flow, suchsearch Reagensreagent lungs-lung ratur desrature of schwindigdizzy in der . 'in the . ' in demby doing BemerkungenRemarks Nr.No. dauerduration GasstromesGas flow keitspeed Beschickungfeed Produktproduct (h)(H) (0C)( 0 C) (l/l/h)(l / l / h) (ppm)(ppm) (ppm)(ppm)

80% Cu, 200/0 Ag auf aktiviertem y-AIuminiumoxidträger(c) 80% Cu, 200/0 Ag on activated y-alumina carrier (c)

1,51.5

2525th

480480

10000
ppm NO
10,000
ppm NO

ppm NOppm NO

1% NO in reinem He, etwas N2O gebildet1% NO in pure He, some N2O formed

809 526/6809 526/6

Fortsetzungcontinuation

ίοίο

VerVer VerwendetesUsed Bchand-Bchand- TempeTempe Raumgc-Room gc- O.'-GehaliO '- Gehali O.'-GehnliO.'- Gehnli Art des Gasstromes.Type of gas flow. suchsearch Reagensreagent lungs-lung ratur desrature of sehwindig-windy in derin the in dem <in the < . Bemerkungen. Remarks Nr.No. dauerduration GasstromesGas flow keitspeed Beschickungfeed Produktproduct (h)(H) (0C)( 0 C) (l/l/h)(l / l / h) (ppm)(ppm) (ppm)(ppm)

16 80% Cu, 20% Ag16 80% Cu, 20% Ag

auf aktiviertem
y-Aluminiumoxidträger(c)
on activated
y-alumina support (c)

2525th

480 1000
ppm NO2
480 1000
ppm NO 2

0,5 bis 1,4
ppm NO2
0.5 to 1.4
ppm NO2

NO + 1/2O2 in
stöchiometrischen
Mengen zu reinem
Helium zugesetzt
NO + 1 / 2O2 in
stoichiometric
Amounts too pure
Helium added

Beispiel 3Example 3

Zur weiteren Erläuterung der Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten Reagens und des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden 10 g Ni(NO3)2 · 6 H2O, 4 g Co(NO3)2 · 6 H2O, 4 g Cr(NO3)3 · 9 H2O, 8 g einer 5Ogew.-°/oigen Mn(NO3J2-Lösung in Wasser und 1,0 g AgNO3 in einer wäßrigen Lösung gelöst, die aus 100 ml Wasser und 10 ml konzentrierter Salpetersäure (16 n) bestand. Nachdem die Auflösung der Salze beendet war, wurden 280 g Cu(NO3)2 · 3 H2O in der Lösung aufgelöst, so daß man insgesamt 240 ml Imprägnierlösung erhielt. Diese Imprägnierlösung wurde auf 747 g y-AIuminiumoxid aufgebracht. Das j-Aluminiumoxid enthielt 1,18 Gew.-% Na2O. Außerdem hatte das y-Aluminiumoxid eine BET-Oberfläche von etwa 177 m2/g und eine Teilchengröße von 1,0 bis 2,38 mm. Das imprägnierte Aluminiumoxid wurde 2 Stunden lang bei etwa 1600C getrocknet, das getrocknete Material wurde dann 5 Stunden lang bei 400°C geröstet, wobei ein olivgrün gefärbtes Produkt erhalten wurde, in dem bei der Röntgenuntersuchung keine getrennte Kupferoxid-Phase nachgewiesen werden konnte. Es zeigte sich, daß alle Metalloxide in Form einer einheitlichen Phase vorlagen.To further explain the preparation of the reagent used according to the invention and the method according to the invention, 10 g Ni (NO 3 ) 2 · 6 H 2 O, 4 g Co (NO 3 ) 2 · 6 H 2 O, 4 g Cr (NO 3 ) 3 9 H 2 O, 8 g of a 50% by weight Mn (NO 3 I 2 solution in water and 1.0 g of AgNO 3 dissolved in an aqueous solution, which is made up of 100 ml of water and 10 ml of concentrated nitric acid (16 After the dissolution of the salts was complete, 280 g of Cu (NO 3 ) 2 · 3 H 2 O were dissolved in the solution so that a total of 240 ml of impregnating solution was obtained. This impregnating solution was applied to 747 g of y-aluminum oxide The γ-alumina contained 1.18% by weight Na 2 O. In addition, the γ-alumina had a BET surface area of about 177 m 2 / g and a particle size of 1.0 to 2.38 mm 2 hours at about 160 0 C dried, the dried material was then roasted at 400 ° C for 5 hours to obtain an olive green colored product was obtained in which at the X-ray examination could not detect a separate copper oxide phase. It was found that all of the metal oxides were in the form of a uniform phase.

Anschließend wurden 128 g des getrockneten und gerösteten imprägnierten Aluminiumoxids in Form eines Bettes in eine Säule eingefüllt, die aus einem Stück Eisenrohr mit einem Innendurchmesser von 2,54 cm und einer Länge von 20,3 cm mit Haltesieben am Boden und am oberen Ende und Rohrverbindungen an jedem Ende zum Durchleiten verschiedener Gase durch das darin enthaltene Reagensbett bestand. Die Säule war außerdem mit einer Heizvorrichtung ausgestattet. Ein Wasserstoffstrom, der etwa 90 Vol.-% Stickstoff enthielt, wurde durch die Säule geleitet, während das imprägnierte Aluminiumoxid auf einer Temperatur von 100° C gehalten wurde. Die Reduktion des Kupferoxids und der Aktivatormetalloxide zu der metallischen Form war nach etwa 30 min beendet Der größte Teil des reduzierten Metalls lag in amorpher Form vor, während geringere Mengen in kristallisierter Form vorlagen.Then 128 g of the dried and roasted impregnated alumina was molded of a bed in a column made of a piece of iron pipe with an inner diameter of 2.54 cm and 8 "long with retaining screens at the bottom and top and pipe connections at each end for passing various gases through the reagent bed contained therein. The pillar was also equipped with a heating device. A hydrogen stream that is about 90% by volume nitrogen was passed through the column while the impregnated alumina was at a temperature of 100 ° C was maintained. The reduction of copper oxide and the activator metal oxide to the metallic form was complete after about 30 minutes. Most of the reduced metal was in amorphous form, while smaller amounts were in crystallized form.

Das dabei erhaltene Reagens wurde in einer Reihe von Ansätzen zum Nachweis der höhen Wirksamkeit und der großen Kapazität des erfindungsgemäß verwendeten Reagens und des Einflusses der Temperatur während der Regenerierung zur Entfernung von Sauerstoff aus einem Stickstoffstrom verwendet, der etwa 200 ppm Sauerstoff enthielt Der Stickstoffstrom wurde mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 33001 pro 1 Reagensbettvolumen pro h durch das Reagensbett hindurchgeleitet Vor jedem Ansatz wurde eine Regenerierung oder Reduktion bei unterschiedlicher Temperatur durchgeführt.The reagent obtained was used in a number of approaches to demonstrate the high effectiveness and the large capacity of the reagent used in the present invention and the influence of temperature used to remove oxygen from a nitrogen stream during regeneration, the contained about 200 ppm oxygen. The nitrogen flow was at a flow rate of 33001 per 1 reagent bed volume per hour passed through the reagent bed Regeneration or reduction carried out at different temperatures.

Vor dem ersten Ansatz wurde die Reduktion bei einer Temperatur von 1000C durchgeführt. Beim Durchleiten des Stickstoff/Sauerstoff-Gemisches durch das Reagens für einen Zeitraum von 4 bis 6 Stunden zeigte der Säulenabstrom eine Sauerstoffkonzentration von weniger als 1 ppm. Nachdem 1 cm3 Sauerstoff pro g Reagens durch das Bett geleitet worden waren, entfernte das Reagens noch 90% des Sauerstoffs aus dem Stickstoffstrom. Before the first approach, the reduction was carried out at a temperature of 100 0 C. When the nitrogen / oxygen mixture was passed through the reagent for a period of 4 to 6 hours, the column effluent showed an oxygen concentration of less than 1 ppm. After 1 cm 3 of oxygen per gram of reagent had been bubbled through the bed, the reagent still removed 90% of the oxygen from the nitrogen stream.

In einem zweiten Ansatz wurde das Reagens bei einer Temperatur von 150° C regeneriert, und es wurde erneut der 200 ppm Sauerstoff enthaltende Stickstoffatom bei Raumtemperatur hindurchgeleitet, wobei die gleichen Ergebnisse wie in dem ersten Ansatz erhalten wurden.In a second run the reagent was regenerated at a temperature of 150 ° C and it was again passed through the nitrogen atom containing 200 ppm of oxygen at room temperature, the same Results as obtained in the first run.

In einem dritten Ansatz wurde das Reagens bei einer Temperatur vpn 200° C regeneriert. Bei der Durchleitung des sauerstoffhaltigen Stickstoffstromes durch das Reagens erfolgte eine nahezu 100%ige Sauerstoffentfernung bis etwa 0,1 cm3 Sauerstoff pro g Reagens von dem Bett absorbiert worden waren. Nachdem 1,25 cm3 Sauerstoff pro g Reagens von dem Bett absorbiert worden waren, entfernte das Reagens immer noch 98 Vol.-% des in dem Stickstoffstrom enthaltenen Sauerstoffs. Nach der Absorption von 1,75 cm3 Sauerstoff pro g Reagens entfernte das Reagensbett noch 90 Vol.-% des in dem Stickstoffstrom enthaltenen Sauerstoffs.In a third approach, the reagent was regenerated at a temperature of 200 ° C. As the oxygen-containing nitrogen stream was passed through the reagent, nearly 100% oxygen removal occurred until about 0.1 cm 3 of oxygen per gram of reagent had been absorbed by the bed. After 1.25 cm 3 of oxygen per gram of reagent was absorbed by the bed, the reagent still removed 98% by volume of the oxygen contained in the nitrogen stream. After absorbing 1.75 cm 3 of oxygen per gram of reagent, the reagent bed removed 90% by volume of the oxygen contained in the nitrogen stream.

In einem vierten Ansatz wurde das Reagens bei einer Temperatur von 2700C regeneriert. Das dabei erhaltene Reagens entfernte praktisch 100% des Sauerstoffs aus dem Sauerstoff enthaltenden Stickstoffstrom bis 2,06 cm3 Sauerstoff pro g Katalysator in das Bett eingeleitet worden waren. Nachdem 2,3 cm3 Sauerstoff pro Reagens in das Bett eingeleitet worden waren, entfernte das Reagens noch etwa 98% des Sauerstoffs aus dem Stickstoffstrom. Nachdem 2,6 cm3 Sauerstoff pro g Reagens in das Reagensbett eingeleitet worden waren, wurden immer noch etwa 90% des Sauerstoffs aus dem Stickstoffstrom entfernt.In a fourth approach, the reagent was regenerated at a temperature of 270 0 C. The reagent obtained thereby removed practically 100% of the oxygen from the oxygen-containing nitrogen stream until 2.06 cm 3 of oxygen per g of catalyst had been introduced into the bed. After 2.3 cm 3 of oxygen per reagent in the bed had been initiated, the reagent is removed for about 98% of the oxygen from the nitrogen stream. After 2.6 cm 3 oxygen were introduced into the Reagensbett per gram of reagent for about 90% of the oxygen from the nitrogen stream were always removed.

Bei wiederholter Regenerierung wiederholte sich das beschriebene Verhalten auch nach 8 bis 10 Cyclen bei der gleichen Reagenscharge.In the case of repeated regeneration, the behavior described was repeated even after 8 to 10 cycles same lot of reagent.

Beispiel 4Example 4

In einem weiteren Beispiel zur Erläuterung des erfindungsgemäß verwendeten Reagens und des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde eine Kupfernitratlösung, die Nitrate von Aktivatormetallen enthielt, in gleicher Menge und in gleicher Weise wie in dem obigen Beispiel 3 hergestellt. Diese Imprägnierungslösung wurde ebenfalls auf 747 g ^-Aluminiumoxid verteilt. Das ^-Aluminiumoxid enthielt 0,29 Gew.-% Na2O. Außerdem wies das y-Aluminiumoxid eine BET-Oberfläche von etwa 163 m2/g und eine Teilchengröße von 1,0 bis 2,38 mm. Das imprägnierte Aluminiumoxid wurde wie in dem obigen Beispiel 3 angegeben getrocknet undIn a further example to illustrate the reagent used according to the invention and the method according to the invention, a copper nitrate solution containing nitrates of activator metals was prepared in the same amount and in the same way as in Example 3 above. This impregnation solution was also distributed on 747 g ^ -alumina. The γ-alumina contained 0.29% by weight Na 2 O. In addition, the γ-alumina had a BET surface area of about 163 m 2 / g and a particle size of 1.0 to 2.38 mm. The impregnated alumina was dried as in Example 3 above and dried

geröstet, wobei ein einphasiges Mischoxid mit einer hellgrünen Farbe erhalten wurde.roasted, whereby a single-phase mixed oxide with a light green color was obtained.

128 g des gerösteten imprägnierten γ-Aluminiumoxids wurden wie in dem obigen Beispiel 3 in eine Säule eingefüllt und bei.einer Temperatur von 2700C durch Überleiten eines Wasserstoffstromes, der etwa 90 Vol.-% Stickstoff enthielt, 30 min lang reduziert. Das reduzierte Material wurde oxydiert, indem ein Stickstoffstrom, der etwa 5 Vol.-% Sauerstoff enthielt, 30 min lang langsam durch das Bett hindurchgeleitet wurde, während die Säule und das Reagens bei einer Temperatur von etwa 25 bis etwa 5O0C gehalten wurden. Das Reagens wurde dann mit dem gleichen Wasserstoff strom bei einer Temperatur von 2700C vor der Verwendung zur Entfernung von Sauerstoff aus einem etwa 200 ppm Sauerstoff enthaltenden Stickstoffstrom regeneriert.128 g of roasted impregnated γ- alumina were filled as in Example 3 above in a column and bei.einer temperature of 270 0 C by passing a hydrogen stream comprising about 90 vol .-% nitrogen, 30 reduces minutes. The reduced material was oxidized by a nitrogen stream containing about 5 vol .-% of oxygen contained 30 was slowly passed minutes through the bed during the column and the reagent were maintained at a temperature of about 25 to about 5O 0 C. The reagent was then regenerated with the same hydrogen stream at a temperature of 270 ° C. prior to use for removing oxygen from a nitrogen stream containing about 200 ppm of oxygen.

Der Stickstoffstrom wurde bei Raumtemperatur mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 3300 1/1 Reagensbett/h 4 bis 6 Stunden lang durch das Reagensbett hindurchgeleitet. Der Abstrom aus der Säule zeigte anfangs eine Sauerstoffkonzentration von weniger als 1 ppm. Die Wirksamkeit der Sauerstoffentfernung fiel nicht unter etwa 100%, bis 3,25 cm3 Sauerstoff pro g Reagens in das Bett eingeleitet worden waren. Die Wirksamkeit der Sauerstoffentfernung fiel nicht unter 98%, bis 3,5 cm3 Sauerstoff pro g Reagens in das Bett eingeführt worden, waren. Erst nachdem 4,0 cm3 Sauerstoff pro g Reagens in das Bett eingeleitet worden waren, fiel die Wirksamkeit der Sauerstoffentfernung unter 90%.The nitrogen stream was passed through the reagent bed at room temperature at a rate of 3300 1/1 reagent bed / hour for 4 to 6 hours. The effluent from the column initially showed an oxygen concentration of less than 1 ppm. The deoxygenation efficiency did not fall below about 100% until 3.25 cm 3 of oxygen per gram of reagent was introduced into the bed. The deoxygenation efficiency did not fall below 98% until 3.5 cm 3 of oxygen per gram of reagent was introduced into the bed. It was only after 4.0 cm 3 of oxygen per gram of reagent had been introduced into the bed that the oxygen removal efficiency fell below 90%.

Beispiel 5
(Vergleichsbeispiel)
Example 5
(Comparative example)

In weiteren Versuchen, die unter Anwendung des in der britischen Patentschrift 8 35 751 beschriebenen Verfahrens durchgeführt wurden, wurde ein Reagens verwendet, das aus Kupfer, dispergiert auf einem Magnesiumsilikatträger, bestand. Der Kupfergehalt des Materials betrug 24 Gew.-%, wenn das Material im oxydierten Zustand vorlag. Das Material bestand aus einheitlichen Tabletten mit einem Durchmesser von 5 mm und einer Länge von 3 bis 8 mm. Die Schüttdichte des Materials betrug 1,1 g/cm3 In further experiments, carried out using the procedure described in British Patent 835751, a reagent consisting of copper dispersed on a magnesium silicate support was used. The copper content of the material was 24% by weight when the material was in the oxidized state. The material consisted of uniform tablets with a diameter of 5 mm and a length of 3 to 8 mm. The bulk density of the material was 1.1 g / cm 3

Dieses Vergleichsmaterial wurde in das in Beispiel 3 beschriebene Eisenrohr eingefüllt und mit dem dort angegebenen Stickstoff/Wasserstoff-Strom reduziert, während das Material bei einer Temperatur von 15O0C gehalten wurde. Nach dem Einleiten des 200 ppm Sauerstoff enthaltenden Stickstoffstromes in das Bett fiel die Wirksamkeit der Sauerstoffentfernung steil von 100% auf 90% und weniger ab. Das Vergleichsreagens entfernte nur 90% des Sauerstoffs aus dem Stickstoffstrom, schon nachdem nur 0,1 cm3 Sauerstoff pro g Reagens in das Bett eingeleitet worden waren.This comparative material was filled in the method described in Example 3 iron pipe and reduced hydrogen stream having the indicated nitrogen /, while the material was maintained at a temperature of 15O 0 C. After the nitrogen stream containing 200 ppm of oxygen was introduced into the bed, the efficiency of oxygen removal dropped sharply from 100% to 90% and less. The comparative reagent removed only 90% of the oxygen from the nitrogen stream after only 0.1 cm 3 of oxygen per gram of reagent had been introduced into the bed.

Nach der Regenerierung des Vergleichsmaterials bei einer Temperatur von 2700C fiel die Wirksamkeit der Sauerstoffentfernung auf 98 Vol.-% ab, schon nachdem nur 0,1 cm3 Sauerstoff pro g Reagens in das Bett eingeleitet worden waren. Die Wirksamkeit der Entfernung des Vergleichsmaterials fiel bereits auf 90%, nachdem nur 0,34 cm3 Sauerstoff pro g Material in das Reagensbett eingeleitet worden waren.After the comparison material had been regenerated at a temperature of 270 ° C., the effectiveness of the oxygen removal fell to 98% by volume after only 0.1 cm 3 of oxygen per g of reagent had been introduced into the bed. The efficiency of removal of the control material fell to 90% after only 0.34 cm 3 of oxygen per gram of material had been introduced into the reagent bed.

Aus den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Beispielen 3 und 4 und dem Vergleichsbeispiel 5 ergibt sich, daß das Absorptionsvermögen und die Reinigungskraft des erfindungsgemäß verwendeten Reagens dem aus der britischen Patentschrift 8 35 751 bekannten Reagens eindeutig überlegen waren. Während in dem erfindungsgemäßen Beispiel 3 in Abhängigkeit von der angewendeten Regenerierungsiemperatur 1 bis 2,6 cm3 Sauerstoff pro Gramm Reagens erforderlich waren, um den Wirkungsgrad der Sauerstoffentfernung des erfindungsgemäß verwendeten Reagens von 100% auf 90% zu verringern, und in dem erfindungsgemäßen Beispiel 4 3,25 cm3 Sauerstoff bzw. 4,0 cm3 Sauerstoff pro g Reagens erforderlich waren, um den Wirkungsgrad der Sauerstoffentfernung des erfindungsgemäß verwendeten Reagens von 100% auf 98% bzw. 90% zu verringern, genügten in dem Vergleichsbeispiel 5 bereits 0,1 bis 0,34 cm3 Sauerstoff pro g Reagens, um in Abhängigkeit von den Regenerierungsbedingungen den Wirkungsgrad der Sauerstoffentfernung des aus der britischen Patentschrift 8 35 751 bekannten Reagens von 100% auf 90% zu verringern.From the above-described inventive examples 3 and 4 and comparative example 5, it can be seen that the absorption capacity and the cleaning power of the reagent used according to the invention were clearly superior to the reagent known from British patent 8 35 751. While in example 3 according to the invention, depending on the regeneration temperature used, 1 to 2.6 cm 3 of oxygen per gram of reagent were required in order to reduce the efficiency of oxygen removal of the reagent used according to the invention from 100% to 90%, and in example 4 according to the invention 3.25 cm 3 of oxygen or 4.0 cm 3 of oxygen per g of reagent were required in order to reduce the efficiency of the oxygen removal of the reagent used according to the invention from 100% to 98% or 90%, in Comparative Example 5, 0 was sufficient. 1 to 0.34 cm 3 of oxygen per g of reagent in order, depending on the regeneration conditions, to reduce the degree of oxygen removal of the reagent known from British patent 8 35 751 from 100% to 90%.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Verminderung des Gehaltes einer Gasmistehung an paramagnetischem Gas durch Überleiten der Gasmischung über ein in einer geschlossenenen Zone gehaltenes teilchenförmiges Reagens, das aus feinteiligem, in situ reduziertem Kupfer durch einem Na2O enthaltenden Aluminiumoxidträger besteht, dadurch gekennzeich- net, daß ein Reagens verwendet wird, das aus 3 bis 13 Gew.-% Kupfer auf einem γ-Aluminiumoxidträger mit 0,1 bis 1,5 Gew.-% Na2O, bezogen auf den Aluminiumoxidträger, und einer Oberflächengröße von mindestens 10 m2/g besteht und dessen Teilchen einen durchschnittlichen Durchmesser von 1,0 bis 2,38 mm haben.1. A method for reducing the content of a gas manure of paramagnetic gas by passing the gas mixture over a particulate reagent kept in a closed zone and consisting of finely divided, in situ reduced copper by an aluminum oxide carrier containing Na 2 O, characterized in that a Reagent is used which consists of 3 to 13 wt .-% copper on a γ- alumina support with 0.1 to 1.5 wt .-% Na2O, based on the alumina support, and a surface area of at least 10 m 2 / g and the particles of which have an average diameter of 1.0 to 2.38 mm. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reagens verwendet wird, das neben dem reduzierten Kupfer noch ein Aktivatormetall aus der Gruppe Silber, Platin, Palladium, Mangan, Nickel, Kobalt, Chrom und/oder Molybdän in einer Menge enthält, die bis zu 45 Gew.-% des Gesamtgewichtes von Kupfer und Aktivatormetall betragen kann.2. The method according to claim 1, characterized in that a reagent is used which in addition to the reduced copper, an activator metal from the group silver, platinum, palladium, Contains manganese, nickel, cobalt, chromium and / or molybdenum in an amount that is up to 45% by weight of the Total weight of copper and activator metal can be. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu vermindernde paramagnetische Gas Sauerstoff ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the paramagnetic to be reduced Gas is oxygen.
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