DE1953518A1 - Process for the production of mixed oxides which contain iron and / or nickel oxides as the main component - Google Patents

Process for the production of mixed oxides which contain iron and / or nickel oxides as the main component

Info

Publication number
DE1953518A1
DE1953518A1 DE19691953518 DE1953518A DE1953518A1 DE 1953518 A1 DE1953518 A1 DE 1953518A1 DE 19691953518 DE19691953518 DE 19691953518 DE 1953518 A DE1953518 A DE 1953518A DE 1953518 A1 DE1953518 A1 DE 1953518A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
oxides
carbonyl
mixed
air
mixing chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19691953518
Other languages
German (de)
Inventor
Heinz Dr Gehrig
Klaus Dr Hess
Hermann Dipl-Ing Lehrer
Dr Ebenhoech Franz Ludwig
Karl Dr Opp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to DE19691953518 priority Critical patent/DE1953518A1/en
Publication of DE1953518A1 publication Critical patent/DE1953518A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74—Iron group metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
    • B01J37/088—Decomposition of a metal salt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/14—Methods for preparing oxides or hydroxides in general
    • C01B13/34—Methods for preparing oxides or hydroxides in general by oxidation or hydrolysis of sprayed or atomised solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00—Compounds of iron
    • C01G49/009—Compounds containing, besides iron, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/006—Compounds containing, besides nickel, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/30—Three-dimensional structures
    • C01P2002/32—Three-dimensional structures spinel-type (AB2O4)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)

Description

Verfahren zur Herstellung von Mischoxiden, die Eisen- und/oder Nickeloxide als Hauptkomponente enthalten Es ist bekannt, daß man durch Verbrennen flüchtiger, in der Hitze zersetzbarer Metallcarbonyle, insbesondere der Carbonyle des Nickels und des Eisens, die entsprechenden Metalloxide herstellen kann. So wird durch Verbrennen von Eisenpentacarbonyl je nach den Reaktionsbedingungen unmagnetiaches ;-Pe203 oder magnetisches g -?e203, durch Verbrennen von Nickeltetracarbonyl Nickel-II-oxid erhalten. Da die Einsatz stoffe durch Destillation leicht zu reinigen sind, erhält man nach diesen Verfahren hochreine Oxide in feinteiliger, reaktionsfähiger Form, die z.B. als Pigmente, magnetische Werkstoffe oder für die Herstellung von Katalysatoren und Ferrite geeignet sind. Process for the production of mixed oxides, the iron and / or nickel oxides contained as main component It is known that burning volatile, Heat-decomposable metal carbonyls, especially the carbonyls of nickel and iron, which can produce the corresponding metal oxides. So is by burning of iron pentacarbonyl, depending on the reaction conditions, non-magnetic; -Pe203 or magnetic g -? e203, obtained by burning nickel tetracarbonyl nickel (II) oxide. Since the materials used are easy to clean by distillation, one obtains after this process high-purity oxides in finely divided, reactive form, which e.g. as pigments, magnetic materials or for the manufacture of catalysts and ferrites are suitable.

Für die Herstellung von Katalysatoren oder Ferrite benötigt man häufig Mischoxide, u.a. auch Mischoxide des Nickels und des Eisens. Da für die Herstellung der Oxide andererMetalle preiswerte, technisch leicht zugängliche, brennbare und flüchtige, möglichst flüssige Verbindungen nicht zur Verfügung stehen, ist man bisher gezwungen gewesen, solche Mischoxide, z*B. durch gemeinsame Fällung der Hydroxide und anschließendes Überführen der Hydroxide in die Oxide durch Glühen herzustellen. Ein Nachteil diser Arbeitsweise liegt darin begründet, daß hierbei durch die Pällungsmittel Verunreinigungen in die Oxide eingebracht werden, die z.B. bei der Weiterverarbeitung der Oxide zu Katalysatoren oder Ferriten stören und daher in aufwendigen und zeitraubenden Reinigungsoperationen entfernt werden müssen.For the production of catalysts or ferrites you often need Mixed oxides, including mixed oxides of nickel and iron. As for the manufacture the oxides of other metals inexpensive, technically easily accessible, flammable and volatile compounds that are as liquid as possible are not available so far been forced to use such mixed oxides, e.g. by joint precipitation of the hydroxides and then converting the hydroxides to the oxides by annealing. A disadvantage of this way of working is that this is caused by the Pälmittel Impurities are introduced into the oxides, e.g. during further processing the oxides interfere with catalysts or ferrites and therefore in complex and time-consuming Cleaning operations must be removed.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Mischoxide, die als Hauptkomponente Nickel- und/oder Eisenoxid enthalten, in einfacher Weise und ohne schwierig durchzuführende Reinigungsopera tionen herzustellen.The present invention was based on the object of mixed oxides which contain nickel and / or iron oxide as the main component, in a simple manner and without cleaning operations that are difficult to carry out.

Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man Eisen- und/oder Nickelcarbonyl mit einer Lösung einer thermisch zu einem Oxid zersetzbaren Verbindung des anderen Metalls in einer Mischzone innig miteinander vermischt und die entstandene Mischung oder Emulsion über eine sich unmittelbar an die Mischzone anschließende Zerstäubungazone mittels eines sauerstoffhaltigen Gases in eine Brennzone zerstäubt und dort verbrennt.It has been found that this object can be achieved in that one iron and / or nickel carbonyl with a solution of a thermal to an oxide decomposable compound of the other metal intimately with one another in a mixing zone mixed and the resulting mixture or emulsion over a directly atomization zone following the mixing zone by means of an oxygen-containing Gas is atomized into a combustion zone and burns there.

Überraschenderweise erhält man beider erfindungsgemäßen Arbeitsweise keine mechanischen Gemische sondern Mischoxide aus einheitlich zusammengesetzen Mischkristallen.Surprisingly, both procedures according to the invention are obtained no mechanical mixtures but mixed oxides composed of uniformly composed Mixed crystals.

Prinzipiell lassen sich nach der erfindungsgemäßen Arbeitsweise beliebige Mischoxide, die Nickel- und/oder Eisenoxid als Hauptkomponente enthalten, herstellen. Besonders geeignet ist das Verfahren für die Herstellung von Mischoxiden mit den Elementen Kobalt, Mangan, Chrom, Molybdän, Wolfram, Aluminium, Magnesium, Barium und Strontium. Als thermisch zu einem Oxid zersetzbare Verbindungen können z.B. Salze wie Nitrate, Formiate, Acetate verwendet werden. Im Falle der Herstellung von Chromoxid enthaltendenMischoxiden hat sich Chromsäure besonders gut bewährt.In principle, any desired method can be used according to the procedure according to the invention Produce mixed oxides containing nickel and / or iron oxide as the main component. The process is particularly suitable for the production of mixed oxides with the Elements cobalt, manganese, chromium, molybdenum, tungsten, aluminum, magnesium, barium and strontium. As compounds thermally decomposable to an oxide, e.g. Salts such as nitrates, formates, acetates can be used. In the case of manufacture Of mixed oxides containing chromium oxide, chromic acid has proven particularly effective.

In der Regel werden die thermisch zu einem Oxid zersetzbaren Verbindungen in Form wässriger Lösungen eingesetzt6 Das Verhältnis Metallcarbonyl zu thermisch zersetzbarer, wasserlöslicher Metallverbindung ist durch die gewünschte Zusammensetzung des Endproduktes vorgegeben. Der Heizwert des Carbonyls reicht im Regelfall aus, das Wasser zu verdampfen und eine Reaktion temperatur von 200 bis 15000, vorzugsweise 500 bis 12000C, zu.As a rule, the compounds which can be thermally decomposed to form an oxide become used in the form of aqueous solutions6 The ratio of metal carbonyl to thermal decomposable, water-soluble metal compound is due to the desired composition of the end product. The calorific value of the carbonyl is usually sufficient the water to evaporate and a reaction temperature of 200 to 15,000, preferably 500 to 12000C, too.

erzeugen; gegebenenfalls .kann aber zwecks Erhöhung des Heizwertes in die'Mischzone eine brennbare Flüssigkeit, z.B.- Heizöl, Benzin, eingeführt werden. Vorzugsweise wird diese Flüssigkeit mit dem Carbonyl vorgemischt in die Mischzone eingebracht.produce; If necessary, it can be used to increase the calorific value A flammable liquid, e.g. heating oil, gasoline, can be introduced into the mixing zone. Preferably this liquid is premixed with the carbonyl in the mixing zone brought in.

Andererseits kann bei der Herstellung von stark eisen- oder nickelhaltigen Mischoxiden eine unerwünscht hohe Reaktionstemperatur durch Zusatz von Wasser, vorzugsweise durch eine größere Verdünnung der anderen Reaktionskomponente mit Wasser herabgesetzt werden. Weiter kann die Oxydationsstufe der herzustellenden Gemische durch Veränderung des Verhältnisses Carbonyl zu Sauerstoff beeinflußt werden, wie dies z.B. bei der Verbrennung von Eisencarbonyl mit Buftunterschuß zu magnetischem Eisenoxid bereits bekannt ist. Verdünnung, Temperatur und Wassergehalt können zwecks Beeinflussung von Teilchenstruktur und Oberfläche verändert werden. So werden bei hohen Reaktionstemperaturen Mischoxide mit kleinerer spezifischer Oberfläche und ausgeprägterer Kristallatruktur, ausgewiesen durch schärfere Röntgenlinien, als bei niedrigeren Temperaturen erhalten.On the other hand, it can be used in the production of high iron or nickel content Mixed oxides an undesirably high reaction temperature due to the addition of water, preferably reduced by a greater dilution of the other reaction component with water will. Furthermore, the oxidation level of the mixtures to be prepared can be changed by changing the ratio of carbonyl to oxygen can be influenced, as for example in the Combustion of iron carbonyl with excess air to magnetic iron oxide already is known. Dilution, temperature and water content can be used for the purpose of influencing can be changed by particle structure and surface. So are at high reaction temperatures Mixed oxides with a smaller specific surface and a more pronounced crystalline structure, indicated by sharper X-ray lines than obtained at lower temperatures.

Zur Herstellung homogener Mischoxide ist es wesentlich-, daß die Reaktionskomponenten innig miteinander vermischt bzw. emulgiert werden und daß sie zur Vermeidung von Entmischungen unmittelbar nach ihrer Vermischung in eine Brennzone zerstäubt und dort verbrannt werden Das Carbonyl wird zweckmäßig in flüssiger Form mit den anderen Reaktionskomponenten vermischt.For the production of homogeneous mixed oxides it is essential that the reaction components are intimately mixed with one another or emulsified and that they are to avoid Separations are atomized and immediately after their mixing in a burning zone to be burned there The carbonyl is conveniently in liquid form with the others Reaction components mixed.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtungen, die diesen Bedingungen genügen, sind zweistufige Düsen, die in einer Brennkammer angeordnet sind. Sie weisen als gemeinsames Merkmal als Primärstufe eine vorzugsweise zylindrische Mischkammer, in der das Metallcarbonyl mit der wäßrigen Lösung der Metallverbindung gemischt oder emulgiert wird, und als Sekundärstufe eine mit Hilfagas betriebene Zerstäubungsdüse auf. Aus der Primärstufe strömt das Gemisch vorzugsweise mit Drall in die Sekundärstufe, formt sich infolge der Strömungsumfangskomponente zu einem Ringfilm, der auf seiner Außenseite von der Zerstäubungsluft unter einem Winkel von 0 bis 60°O zur Düsenac1iseuridmitiner Geschwindigkeit von 50 bis 400 m/sec angegriffen und zerstäubt wird, wobei die Zerstäubungsluft einen Drall aufweisen kann, entweder mit gleicher oder entgegengesetzter Richtung zum Drall des Gemisches.Devices suitable for carrying out the method according to the invention, which meet these conditions are two-stage nozzles in a combustion chamber are arranged. They have a common feature as a primary level, preferably one cylindrical mixing chamber in which the metal carbonyl with the aqueous solution of the Metal compound is mixed or emulsified, and as a secondary one with auxiliary gas operated atomizing nozzle. The mixture preferably flows from the primary stage with swirl in the secondary stage, forms as a result of the flow circumferential component to a ring film, which on its outside from the atomizing air under a Angle of 0 to 60 ° to the nozzle ac1iseurid at a speed of 50 to 400 m / sec is attacked and atomized, the atomizing air having a swirl can, either with the same or opposite direction to the swirl of the mixture.

In den Figuren 1 bis 3 sind verschiedene Ausführungsformen solcher zweistufiger Düsen naher veranschaulicht. Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. In den Figuren sind die Brennkammern, in denen die Düsen angeordnet sind, nicht veranschaulicht.In Figures 1 to 3, there are various embodiments of such two-stage nozzles illustrated in more detail. Corresponding parts are in the Figures are provided with the same reference numerals. In the figures are the combustion chambers, in which the nozzles are arranged, not illustrated.

In Figur 1 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Düse dargestellt. Mit 1 ist eine zylindrische Mischkammer dargestellt, die in ihrem unteren Teil konisch verjüngt ist und in eine Zerstäubungsdüse übergeht, die aus der verjüngten Mischkammer und einer diese konzentrisch umgebende Gasdüse 2 besteht. Die beiden Reaktionskomponenten werden mit einem Druck von 3 bis 100 atü, vorzugsweise 5 bis 20 atü, tangential durch die Stutzen 3 und 4 in die zylindrische Mischkammer gefördert, sqd'aß die Durchmischung bzw. Emulgierung durch Eigendrall der Reaktionskomponenten erfolgt. Selbstverständlich ist es auch möglich, nur eine der beiden Reaktionskomponenten tangential und die andere drallfrei einzuführen. In die Gasdüse wirX vorzugsweise tangential ein sauerstoffhaltiges Gas, z.B. Luft, das als Zerstäubungsgas dient, durch Stutzen 5 eingeführt, das einen, wie schematisch aus Figur la zu ersehen, entgegengesetzen Drall wie das Gemisch aufweist. Wird ein großer Sprühkegel angestrebt, so erhält das Gas die gleiche Drallrichtung wie das Gemisch.FIG. 1 shows a vertical section through a nozzle. 1 with a cylindrical mixing chamber is shown which is conical in its lower part is tapered and merges into an atomizing nozzle that emerges from the tapered mixing chamber and a gas nozzle 2 concentrically surrounding it. The two reaction components are tangential with a pressure of 3 to 100 atmospheres, preferably 5 to 20 atmospheres conveyed through the nozzles 3 and 4 into the cylindrical mixing chamber, sqd'ass the Mixing or emulsification takes place through the intrinsic swirl of the reaction components. It is of course also possible to use only one of the two reaction components tangential and introduce the other twist-free. Preferably we put it into the gas nozzle tangentially an oxygen-containing gas, e.g. air, which serves as an atomizing gas, introduced through nozzle 5, the one, as can be seen schematically in Figure la, opposite swirl as the mixture has. If a large spray cone is desired, in this way the gas has the same direction of swirl as the mixture.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform ist in Figur 2 dargestellt. Die Vorrichtung unterscheidet sich von der in Figur 1 abgebildeten Vorrichtung dadurch, daß in die Mischkammer durch die Stutzen 6a und 6b zusätzlich noch ein Hilfsgas z.B. Luft ebenfalls tangential eingeblasen wird, und zwar in gleicher Richtung wie die Flüssigkeiten. Es ist aber auch möglich, die Luft nicht tangential sondern auch axial mit einem entsprechenden Vordrall in die Mischkammer einzuführen. Durch die mit hoher Geschwindigkeit in die Mischkammer eingeführte Luft wird ein entsprechend starker Drall auf die Reaktionskomponenten induziert und es erfolgt aufgrund starker Scherkräfte und Turbulenzen eine intensivere Durchmischung. Die sich unmittelbar an die Mischkammer anschließende Zerstäubungsdüse 2 ist identisch mit der in Figur 1 dargestellten. Das Zerstäubungsgas kann je nach gewünschtem Strahlwinkel in gleicher oder entgegengesetzter Richtung zum Drall des Gemisches oder aber auch drallfrei zugeführt werden. Da bei dieser Ausführungsform die für eine intensive Durchmischung erforderliche Energie im wesentlichen von der Mischluft geliefert wird, erfordern die beiden Reaktionakomponenten nur geringe Förderdrücke zwischen 0,5 und 2 atü. Beim Übergang in die Sekundärstufe strömt durch die Zyklonwirkung die in die Mischkammer eingeführte Luft innerhalb der Flüssigkeitsringströmung und unterstützt die Zerstäubung, da der Plüssigkeitsringfilm nun sowohl auf seiner Außen- als auch auf seiner Innenseite von Luft angegriffen und zerstäubt wird.A particularly useful embodiment is shown in FIG. The device differs from the device shown in Figure 1 in that that in the mixing chamber through the nozzle 6a and 6b, an auxiliary gas is also added e.g. air is also blown in tangentially, in the same direction as the liquids. But it is also possible to have the air not tangentially but also to be introduced axially into the mixing chamber with a corresponding pre-twist. Through the Air introduced into the mixing chamber at high speed becomes a corresponding one strong twist is induced on the reaction components and it takes place due to strong Shear forces and turbulence result in more intensive mixing. The immediate the atomizing nozzle 2 connected to the mixing chamber is identical to that in FIG 1 shown. The atomizing gas can depending on the desired jet angle in the same or opposite Direction to the twist of the mixture or else can also be fed in a twist-free manner. Since in this embodiment the for an intensive Mixing required energy essentially supplied by the mixed air the two reaction components require only low delivery pressures between 0.5 and 2 atü. During the transition to the secondary stage, it flows through the cyclone effect the air introduced into the mixing chamber within the liquid ring flow and supports the atomization, since the liquid ring film now both on its outer as well as being attacked and atomized on its inside by air.

Bei den beiden oben genannten Ausführungsformen können die beiden Reaktionskomponente auch kurz vor der Mischkammer in eine gemeinsame Leitung gefördert und dann durch einen einzigen, vorzugsweise tangentialen Eingang in die Mischkammer gefördert werden.In the two above-mentioned embodiments, the two Reaction component also conveyed into a common line shortly before the mixing chamber and then through a single, preferably tangential, entrance into the mixing chamber be promoted.

In der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform wird nur die eine flüssige Reakionskomponente durch den Stutzen 3 tangential in die Mischkammer 1 eingeführt, so daß sich hier infolge des Dralls ein Flüssigkeitsringfilm auf der Innenwand der Mischkammer ausbildet. Die zweite Reaktionskomponente wird durch die Zerstäuberdüse 7 mit Hilfe eines bei 8 eingeführten Luftstromes in der Mischkammer 1 auf den Wandfilm der anderen Flüssigkeit aufgesprüht. Wie in den vorigen Ausführungsformen mündet die Mischkammer 1 in eine Zerstäubungsdüse 2 aus. Für die Förderdrücke der beiden Reaktionskomponenten gelten die gleichen Wertewie bei der Ausführungsform gemäß Figur 2. Die in die Mischkammer eingeblasene Luft wirkt hier wieder turbulenzerhöhend und liefert gute Durchmischungen. Diese Ausführ'ungsform der Mischdüse ist insbesondere für größere Durchsätze geeignet.In the embodiment shown in Figure 3, only one liquid reaction component through the nozzle 3 tangentially into the mixing chamber 1 introduced, so that here as a result of the swirl a liquid ring film on the Inner wall of the mixing chamber forms. The second reaction component is through the Atomizer nozzle 7 with the aid of an air stream introduced at 8 in the mixing chamber 1 sprayed onto the wall film of the other liquid. As in the previous embodiments the mixing chamber 1 opens into an atomizing nozzle 2. For the delivery pressures of the the same values apply to both reaction components as in the embodiment according to FIG. 2. The air blown into the mixing chamber here again increases the turbulence and provides good mixes. This embodiment of the mixing nozzle is in particular suitable for larger throughputs.

In der Mischkammer - der Ausführungsform gemäß Figur l liegen die Verweilzeiten zwischen 0,1 und 5 sec., vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 sec., , für die Ausführungsformen gemäß Figuren 2 und 9 ergeben und ich wegen der hohen Mischluftgeschwindigkeiten Verweilzeiten zwischen 10-1 und 10-3 sec. In allen Fällen liegt das Verhältnis Länge zu Durchmesser der Mischkammer zwischen 1 zu 1 und Pür die Dimensionierung der Luftmengen lassen sich folgende Richtwerte angeben: Von der gesamten, für die Verbrennung erforderlichen Luft wird normalerweise nur ein Teil in die kombinierte Misch-Zerstäubungsdüse eingeführt, und zwar soviel, daß das Verhältnis Düsenluftmenge zur Gesamtmenge der Reaktionskomponenten etwa zwischen 0,3 und 1,5 kg/kg, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1 kg/kg liegt. Die restliche für die Verbrennung noch erforderliche Luft wird direkt in die Brennkammer eingeführt. Es kann aber -auch die Gesamtluftmenge über die kombinierte Misch-Zerstäubungsdüse in die Brennkammer eingebracht werden. Palls die Düse nach dem Mischluftprinzip arbeitet (Ausführungsform gemäß Figuren 2 und 3), werden üblicherweise für das Gewichtsverhältnis Mischluft zu Zerstäubungsluft Werte zwischen 1 zu 1 und 1 zu 8 zugrunde gelegt. Der Arbeitsdruck für Misch- und Zerstäubungsluft liegt normalerweise zwischen 0,5 und 4 atü.In the mixing chamber - the embodiment according to FIG Residence times between 0.1 and 5 seconds, preferably between 0.5 and 2 seconds, for the embodiments according to Figures 2 and 9 result and I because of the high mixed air velocities Residence times between 10-1 and 10-3 seconds. In all cases the ratio is length to diameter of the mixing chamber between 1 to 1 and For the sizing the following guide values can be specified for the air volumes: From the total, for the Combustion required air is normally only a part in the combined Mixing-atomizing nozzle introduced, namely so much that the ratio of nozzle air volume to the total amount of the reaction components between about 0.3 and 1.5 kg / kg, preferably is between 0.5 and 1 kg / kg. The rest still required for the incineration Air is introduced directly into the combustion chamber. But it can also be the total amount of air can be introduced into the combustion chamber via the combined mixing-atomizing nozzle. Palls the nozzle works according to the mixed air principle (embodiment according to figures 2 and 3), are usually used for the weight ratio of mixed air to atomizing air Values between 1 to 1 and 1 to 8 are used. The working pressure for mixing and Atomizing air is normally between 0.5 and 4 atm.

Die kombinierte Misch-Zerstäubungsdüse sprüht die Mischung bzw.The combined mixing / atomizing nozzle sprays the mixture or

Emulsion der Reaktionskomponenten in eine Brennkammer, wo sie auf bekannte Weise mit einer Zündflamme, einem elektrischen Zündfunken oder aber durch Erhitzen des Reaktionsraumes von außen gezündet wird. Die Plamme kann gegebenenfalls durch einen Flammenhalter stabilisiert werden.Emulsion of the reaction components in a combustion chamber where they are on known way with a pilot flame, an electric ignition spark or by Heating the reaction space is ignited from the outside. The Plamme can optionally be stabilized by a flame holder.

Das als Verbrennungsprodukt erhaltene Mischoxid wird auf bekannte Weise mittels eines Zyklons und/oder Filters aus dem Abgasstrom abgetrennt.The mixed oxide obtained as the combustion product is known Way separated from the exhaust gas flow by means of a cyclone and / or filter.

Beispiel 1 In einer Vorrichtung gemäß Figur 2, deren Mischkammer eine Länge von 16 und einen Durchmesser von 8 mm aufweist, werden stündlich 30 l flüssiges Eisenpentacarbonyl und 3 1 einer 50 gew.%igen Chromsäurelösung (berechnet als CrO3) zusammen mit 15 kg Luft mit 3,5 atü eingeführt. Durch die Luftdüse werden in der gleichen Zeiteinheit 21 kg Lift mit; ebenfalls 3,5 a tii und durch den Deckel einer Brennkammer weitere 96 kg Luft als Verbrennungsluft direkt in diese eingeführt, um die vollständige Verbrennung des Carbonyls zu gewährleisten. In der Brennkammer wird eine Temperatur von 600 bis 6500C aufrecht erhalten. Example 1 In a device according to FIG. 2, the mixing chamber has a length of 16 and a diameter of 8 mm, 30 l per hour liquid iron pentacarbonyl and 3 liters of a 50% strength by weight chromic acid solution (calculated as CrO3) was introduced together with 15 kg of air at 3.5 atmospheres. Be through the air nozzle in the same time unit 21 kg lift with; also 3.5 a tii and through the lid a combustion chamber, another 96 kg of air is introduced directly into it as combustion air, to the full Ensure combustion of the carbonyl. A temperature of 600 to 6500C is maintained in the combustion chamber.

Das in einem Staubsammelkasten abgeschiedene Produkt enthält 4 Gew. Wasser, 7 Gew.a/o Chrom-III-oxid (Cr205) und nur noch 0,1 Gew.% Chrom-(VI)-oxid.The product separated in a dust collection box contains 4 wt. Water, 7% by weight of chromium III oxide (Cr205) and only 0.1% by weight of chromium (VI) oxide.

Das erhaltene Oxid wird mit 4 Gew.% Wasser und 2 Gew.% Graphit in einem Mischkneter gemischt und in einer Rundlauf-Tablettenmashine zu zylindrischen Presslingen von 5 mm Durchmesser und caO 5 mm Höhe gepreßt. Die Tabletten werden in einer Prüfapparatur mit einem handelsüblichen Eisenoxid-Ohnmoxid-Konvertierungskatalysator hinsichtlich ihrer katalytischen Aktivität im Temperaturbereich von 300 bis 4000C verglichen0 Der Katalysator zeigt sofort und ohne Vorbehandlung die gleiche Aktivität wie ein durch Fällung der Mischoxide aus Lösungen der Sulfate hergestellter Katalysator und behält diese auch während längerer Zeit bei. Das Gas ist sofort schwefelfrei und kann anschließend zwecks weiterer'Konvertierung mit den bekannten vergiftungsempfindlichen Kupferkatalysatoren behandelt werden.The oxide obtained is mixed with 4% by weight of water and 2% by weight of graphite in mixed in a mixing kneader and cylindrical in a rotary tablet machine Pressed compacts of 5 mm in diameter and about 5 mm in height. The tablets are in a test apparatus with a commercially available iron oxide / non-oxides conversion catalyst with regard to their catalytic activity in the temperature range from 300 to 4000C compared0 The catalyst shows the same activity immediately and without pretreatment like a catalyst produced by precipitation of mixed oxides from solutions of sulfates and maintains this for a longer period of time. The gas is immediately sulfur-free and can then for the purpose of further conversion with the known poison-sensitive Copper catalysts are treated.

Demgegenüber muß der Vergleichskatalysator unter Reaktionsbedingungen erst eine Woche lang mit einem Wasserstoff-Kohlenoxidgemisch zwecks Entfernung des in ihm enthaltenen Schwefels behandelt werden.In contrast, the comparative catalyst must under reaction conditions only for a week with a hydrogen-carbon oxide mixture to remove the sulfur contained in it are treated.

Beispiel 2 In die in Beispiel 1 beschriebene Vorrichtung werden stündlich 60 1 flüssiges Eisenpentacarbonyl und eine Lösung von 13,5 kg Strontiumnitrat in 16 kg Wasser zusammen mit 36 kg Druckluft von 2,5 atü eingeführt. Weitere 52 kg Luft dienen zur Verdüsung der Mischung, während 135 kg Luft in der gleichen Zeiteinheit als Verbrennungsluft direkt in die Brennkammer, in der eine Temperatur von 850 bis 100000 aufrechterhalten wird, eingeführt werden. Example 2 In the device described in Example 1 are hourly 60 1 liquid iron pentacarbonyl and a solution of 13.5 kg strontium nitrate in 16 kg of water were introduced together with 36 kg of compressed air of 2.5 atmospheres. Another 52 kg Air is used to atomize the mixture, while 135 kg of air in the same time unit as combustion air directly into the combustion chamber, in which a temperature of 850 to 100,000 will be maintained.

Das noch heiß abgeschiedene, nitratfreie Mischoxid zeigt Spinellstruktur und ist für die Herstellung von Ferritkernen geeignet.The nitrate-free mixed oxide, which is deposited while still hot, shows a spinel structure and is suitable for the production of ferrite cores.

Beispiel 3 In die in Beispiel 1 beschriebene Vorrichtung werden 35 l/h einer Lösung von 6 Vol. Teilen Eisenpentacarbonyl und 1 Vol. Example 3 In the device described in Example 1, 35 l / h of a solution of 6 parts by volume of iron pentacarbonyl and 1 vol.

Teil Schwerbenzin und eine Lösung von 18,5 kg Mangannitrat (Mn(N03)2 6 H20), 11,4 kg Zinknitrat (Zn(N03)2 6 H20) in 25 1 Wasser sowie 34 kg Druckluft von 1,5 atü eingeführt. Die Mischung wird mit 44 kg/h Druckluft mit 1,5 atü verdüst und in den Brennraum werden zusätzlich 96 kg/h Luft eingeführt. Die Temperatur beträgt 1000 bis 11000C, Das heiß abgeschiedene, nitratfreie Mischoxid zeigt Spinellstruktur und ist für die Herstellung von Xerritkerwnen geeignet.Part of heavy gasoline and a solution of 18.5 kg of manganese nitrate (Mn (N03) 2 6 H20), 11.4 kg zinc nitrate (Zn (N03) 2 6 H20) in 25 1 water and 34 kg compressed air of 1.5 atmospheres introduced. The mixture is atomized with 44 kg / h of compressed air at 1.5 atmospheres and an additional 96 kg / h of air are introduced into the combustion chamber. The temperature is 1000 to 11000C, the hot deposited, nitrate-free mixed oxide shows a spinel structure and is suitable for the production of xerite seeds.

Beispiel 4 In die in Beispiel 1 beschriebene Vorrichtung werden stündlich eine Mischung von 30 l flüssigem Eisenpentacarbonyl und 7,2 1 flüssigem Nickelcarbonyl sowie eine Lösung von 16,5 kg Zinknitrat (Zn(N03)2 . 6 H20) in 15 kg Wasser zusammen mit 25 kg Luft mit 0,5 atü eingeführt. Die Mischung wird mit 28 kg/h Luft mit 0,5 atü in eine Brennkammer zerstäubt und dort mit weiteren 82 kg/h Luft verbrannt, wobei sich eine Temperatur von 800 bis 8500C einstellt. Example 4 In the device described in Example 1 are hourly a mixture of 30 liters of liquid iron pentacarbonyl and 7.2 liters of liquid nickel carbonyl and a solution of 16.5 kg of zinc nitrate (Zn (N03) 2. 6 H20) in 15 kg of water introduced with 25 kg of air at 0.5 atm. The mixture is with 28 kg / h air with 0.5 atü atomized into a combustion chamber and burned there with a further 82 kg / h of air, whereby a temperature of 800 to 8500C is established.

Das erhaltene Mischoxid hat Spinellstruktur und kann für die Herstellung von Ferrite verwendet werden.The mixed oxide obtained has a spinel structure and can be used for production used by ferrites.

Claims (4)

Patentansprüche Claims 1/ Verfahren zur Herstellung von Mischoxiden, die neben Eisen-und/oder Nickeloxid als Hauptkomponente andere Metalloxide enthalten, dadurch gekennzeiohnet, daß man Eisen- und/oder Nickelcarbonyl mit einer Lösung einer thermisch zu einem Oxid zersetzbaren Verbindung des anderen Metalles in einer Mischzone innig miteinander vermiaht und die entstandene Mischung oder Emulsion über eine unmittelbar an die Mischzone sich anschließende Zerstäubungszone mittels eines sauerstoffhaltigen Gases in eine Brennzone zerstäubt und dort verbrennt.1 / Process for the production of mixed oxides, in addition to iron and / or Nickel oxide contain other metal oxides as the main component, thereby marked, that iron and / or nickel carbonyl with a solution of a thermal to one Oxide decomposable compound of the other metal in a mixing zone intimately with one another and the resulting mixture or emulsion over a directly to the Mixing zone subsequent atomization zone by means of an oxygen-containing gas atomized into a combustion zone and burned there. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß- die Reaktionstemperatur bei der Verbrennung auf 200 bis 150000 gehalten wird.2. The method according to claim 1, characterized in that- the reaction temperature is kept at 200 to 150,000 during incineration. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Carbonyl mit einer brennbaren Plüssigkeit versetzt ist.3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the carbonyl is mixed with a flammable liquid. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, im wesentlichen gekennzeichnet durch eine vorzugsweise zylindrische Mischkammer mit zumindest einem tangentialen Einlaß für das Carbonyl und/oder die Lösung der zu einem Oxid thermisch zersetzbaren Verbindung und/oder einem Hilfsgas sowie mit gegebenenfalls einem oder mehreren weiteren axialen oder radialen Einlässen für das Carbonyl und/oder die Lösung und/oder das Kilfsgas, eine sich unmittelbar an die Mischkammer anschließende ZerstäubungSdüse, bestehend aus der verlängerten gegebenenfalls konisch verjüngten Mischkammer und einer diese, konzentrisch umgebende Luftdüse, wobei die Zerstäubungadüse in einer Brennkammer angeordnet ist.4. Apparatus for performing the method according to claim 1, im essentially characterized by a preferably cylindrical mixing chamber with at least one tangential inlet for the carbonyl and / or the solution to the an oxide thermally decomposable compound and / or an auxiliary gas and optionally with one or more further axial or radial inlets for the carbonyl and / or the solution and / or the auxiliary gas, one immediately following the mixing chamber Atomizing nozzle, consisting of the elongated, possibly conically tapered Mixing chamber and an air nozzle concentrically surrounding it, the atomizing nozzle is arranged in a combustion chamber. Zeichn. LeerseiteSign. Blank page
DE19691953518 1969-10-24 1969-10-24 Process for the production of mixed oxides which contain iron and / or nickel oxides as the main component Pending DE1953518A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19691953518 DE1953518A1 (en) 1969-10-24 1969-10-24 Process for the production of mixed oxides which contain iron and / or nickel oxides as the main component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19691953518 DE1953518A1 (en) 1969-10-24 1969-10-24 Process for the production of mixed oxides which contain iron and / or nickel oxides as the main component

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1953518A1 true DE1953518A1 (en) 1971-05-06

Family

ID=5749053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19691953518 Pending DE1953518A1 (en) 1969-10-24 1969-10-24 Process for the production of mixed oxides which contain iron and / or nickel oxides as the main component

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1953518A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1759934B1 (en) * 1968-06-22 1972-01-05 Trola Gmbh Fitting for sliding doors
FR2397230A1 (en) * 1977-07-12 1979-02-09 Grace W R Ltd PROCESS FOR MANUFACTURING CATALYSTS FOR THE TRANSFORMATION OF HYDROCARBONS

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1759934B1 (en) * 1968-06-22 1972-01-05 Trola Gmbh Fitting for sliding doors
FR2397230A1 (en) * 1977-07-12 1979-02-09 Grace W R Ltd PROCESS FOR MANUFACTURING CATALYSTS FOR THE TRANSFORMATION OF HYDROCARBONS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2507021C3 (en) Process for the production of carbon black
DE974927C (en) Furnace for the production of carbon black and processes for its operation
DE2817356C2 (en) Product gas cooling device on a generator for gasifying coal dust and producing synthesis gas
DE2605134A1 (en) METHOD OF SUPPLYING A GAS-FUEL FUEL TO A BURNER
EP0710799A2 (en) Thermal oxidation method for liquid waste material
DE2506438C3 (en) Process for the thermal cracking of waste sulfuric acid
DE1567685A1 (en) Process and device for the production of gaseous mixtures containing hydrogen and carbon monoxide
DE69933384T2 (en) METHOD FOR PRODUCING PARTICLES FROM MULTICOMPONENT GLASS
DE2210773C3 (en) Device for burning sulfur
DE1953518A1 (en) Process for the production of mixed oxides which contain iron and / or nickel oxides as the main component
DE3939197C2 (en)
DE2511500A1 (en) Stoichiometric combustion burner - has mechanical fuel atomisation tangential atomising media feed and coaxial laminar feed of air
DE1083001B (en) Process and device for the production of active carbon
DE2410847A1 (en) DEVICE FOR BURNING SULFUR
DE3729391A1 (en) Process for the production of powder material
EP0093909B1 (en) Process for decomposing diluted sulfuric acid
DE917226C (en) Process and ring slot nozzle for atomizing liquid metals
EP1529818A1 (en) Carbon black
DE1926113A1 (en) Process and device for the production of carbon black
EP0021321A2 (en) Vortex burner
DE3438446C2 (en)
DE3407059A1 (en) Process for the production of reacted raw materials for electroceramics
EP0331993B1 (en) Apparatus for pressure-atomising metals or alloys
DE3132866C2 (en) Burner for burning a liquid combustible medium containing pollutants
DE2253385A1 (en) Synthesis gas - from oil using temp modifying gas to displace combustion from burner tip