DE1810555A1

DE1810555A1 - Verfahren zur Wiedergewinnung des bei katalytischen Reaktionen,insbesondere bei der Ammoniakverbrennung,sich verfluechtigenden Platins

Info

Publication number: DE1810555A1
Application number: DE19681810555
Authority: DE
Inventors: Dr Heinz Burrekoven; Dr Hermann Holzmann; Dr Hans Roters
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1968-11-23
Filing date: 1968-11-23
Publication date: 1970-06-04
Also published as: PL80333B1

Description

Verfahren zur Wiedergewinnung des bei katalytischen Reaktionen, insbesondere bei der Ammoniakverbrennung, sich verflüchtigenden Platins.
Als Katalysatoren bei der MI3-Verbrennung dienen Drahtnetze 3 aus Platin mit Zusätzen von 5 bis 10 % Rhodium. Die Reaktion 4 NH3 + 5O2 = 4 NO + 6H2O st stark exotherm und hält die Katalysatornetze ständig auf der gewünschten Verbrennungstemperatur von 860 bis 94000.
Is Einsatz erleiden die Pt/Rh-Netze erhebliche mit Formierung Gder Aufbohrung bezeichnete Strukturänderungen, die mit einer starten Oberflächenvergrösserung verbunden sind. Die Formierung begünstigt den prozentualen Umsatz, ist aber begleitet von :heblichen Verlusten an Platin und Rhodium. Die IIöhe der 2'el;netallverluste ist direkt proportional der Menge an verbranntem NH3 und ausserdem erheblich abhängig von dem Druck, unter dem die Verbrennung stattfindet. Während beispielsweise bei drucklosen Anlagen rund 0,2 g Platin pro Tonne Stickstoff verlorengehen, sind es bei Druckanlagen mit 9 atü Verbrennungsdruck bereits bis zu 1,8 g Platin pro Tonne Stickstoff. Diese Edelmetallverluste beeinträchtigen die.
Wirtschaftlichkeit der Ammoniakoxydation besonders bei Druckanlagen ganz erheblich.
Bs sind daher Verfahren bekannt geworden, die es ermöglichen, einen erheblichen Teil des verlorengegangenen Platins zurückzugewinnen. Ein solches bekanntes Verfahren zur Rückgewinnung des bei der Ammoniakverbrennung mit Pt/Rh-Netzkatalysatoren sich verflüchtigenden Platins, insbesondere für Druokanlagen, verwendet Netze aus einer Pd/Au-Legierung, die unmittelbar hinter den Katalysatornetzen angeordnet sind und die dort entstehenden Pt-Atome aus dem Gasstrom herausgettern.
Im Einsatz erleiden die Rückgewinnungsnetze durch die Platinaufnahme gewisse Versprödungen, die ihre Lebensdauer beeinträchtigen. Es ist aus diesem Grunde vorgeschlagen worden, die Netze, deren Anzahl je nach Art der Verbrennungsanlage und der gewünschten prozentualen Platinrückgewinnung verschieden ist, während der Betriebsdauer miteinander verschweissen zu lassen, um auf diese Weise die Festigkeit des Netzverbandes zu erhöhen und eine längere Einbauzeit der Netze zu erzielen.
Es hat sich nun aber gezeigt, dass Massnahmen, die zur Verschweissung der Rückgewinnungsnetze miteinander führen, sehr nachteilige Folgen haben können. Der freie Gasdurchlass des Netzpaketes wird durch die Verschweissung erheblich verkleinert und dadurch der Druckabfall am Netzpaket erhöht.
Die lichte Maschenweite der Netze wird immer kleiner, sie verschwindet zum Teil vollständig und die Gase können nur durch vereinzelte,durch den Gasdruck entstandene grössere Löcher des verschweissten Netzblockes hindurchtreten. Die Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsgase in diesen wenigen Löchern, deren Entstehen gleichzeitig mit Edelmetallverlusten verbunden ist, ist ausserordentlich hoch und die prozentuale Platinrückgewinnung sinkt fast auf Null ab. Die durch das Verschweissen entstehende erhöhte Festigkeit des Netzpaketes ist demzufolge mit Nachteilen verbunden, die die Wirtschaftlichkeit des Platinrückgewinnungsverfahrens verschlechtern und durch den erhöhten Druckabfall Störungen im Betriebsablauf verursachen können.
Es muss deshalb dafür gesorgt' werden, dass die Rückgewinnungsnetze im Betrieb nicht miteinander verschweissen können.
Damit die Rückgewinnungsnetze nicht miteinander verschweissen, werden erfindungsgemäss abstandsichernde Elemente, insbesondere Trcnn-Netze aus zunderbeständigem Material, zwischen den einzelnen Riick6ewinnungsnetzen angeordnet. Diese Trenn-Netze müssen-den hohen Temperaturen gewachsen und chemisch gegenüber den Verbrennungsgasen resistent sein. Auch dürfen sie nicht zur Legierungsbildung mit den Rückgewinnungsnetzen befähigt sein. Netze aus zunderbeständigem Stahl mit vorzugsweise b bis 20 % Ni und 15 bis 25 % Chrom, die durch den zusammenhängenden Oxidüberzug verhindern, dass eine Legierungsbildung mit den Rückgcw'innungsnetzen eintritt, sind hierfür verwendbar. Besonders geeignet sind zunderbeständige Stähle mit ca. 20 '0 Nickel und ca. 25 % Chrom. Gut bewährt haben sich.
auch Netze aus zunderbeständigem Stahl mit 20 bis 26 % Chrom und 3 bis 6 % Aluminium und Netze aus nichtmetallischen Werkstoffen, wie beispielsweise Mineralfasergewebe.
Damit ein Verschweissen der Rückgewinnungsnetze untereinander :ch die Maschen der Trenn-Netze hindurch auf jeden Fall ver-;.ir.dert wird, darf die lichte Maschenweite der Trenn-Netze ein gewisses Masts nicht überschreiten. Günstig sind lichte Maschenweiten von 1,5 mm und darunter.

Claims

PAT ANS I)ltÜCIIE

1. Verfahren zur Wiedergewinnung des bei katalytischen Reaktionen, insbesondere bei der Ammoniakoxydation mit :>atin/Rliodium-Ne tzkatalysatoren sich verflücht igenden i>lat ins durch Anwendung von Rückgewinnungsnetzen aus Edelmetall unmittelbar hinter den Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Rückgewinnungsnetzen abstandsichernde Elemente, insbesondere Trenn-Netze aus zunderbeständigem Material, angeordnet werden.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückgewinnungsnetze voneinander durch Trenn-Netze getrennt werden, die sic bei der Verbrennungstemperatur nicht mit den Rückgewinnungsnetzen legieren.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff für die Trenn-Netze zunderbeständiger Stahl bzw. zunderbeständige Legierungen verwendet werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zunderbeständige Stahl für die Trenn-Netze 8 bis 20 <0 Nickel und 15 bis 25 % Chrom enthält.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenn-Netze aus zunderbeständigem Stahl mit ca. 20 % Nickel und ca. 25 % Chrom bestehen.

Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenn-Netze aus zunderbeständigem Stahl mit 20 bis 26 % Chrom und 3 bis 6 % Aluminium bestehen.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenn-Netze aus nichtmetallischen Werkstoffen bestehen.

Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanznetze aus Mineralfasergewebe bestehen.