DE2017540B2 - Verfahren und vorrichtung zur spaltung von ammoniak in wasserstoff und stickstoff - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur spaltung von ammoniak in wasserstoff und stickstoffInfo
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Description
55 prozent, beträgt.
Als äußerst wirksam hat es sich erwiesen, Ammo-
niak mit einem Katalysator der genannten Zusammensetzung in Berührung zu bringen, der nach der bekannten
Raney-Methode durch Zulegieren und späteres 60 Herauslösen eines inaktiven Metalls gewonnen wird
Durch die thermische Spaltung in Anwesenheit und eine unverhältnismäßig große katalytisch aktive
von Katalysatoren des Ammoniaks erhält man gemäß Oberfläche aufweist.
der Gleichung: Mit Hilfe der Ammoniakspaltung am erfindungs-
2 NH3 -*■ 3 H2 + N2 gemäßen Katalysator gelingt es, Ammoniak bereits
65 in erheblichem Umfange bei Temperaturen um etwa
auf 1 Mol Stickstoff 3 Mol Wasserstoff. 5000C in Wasserstoff und Stickstoff zu zerlegen. Im
In der deutschen Patentschrift 641 596 wird ein Bereich von 650 bis 7000C ist die Spaltung praktisch
Verfahren beschrieben, wonach man Ammoniak unter vollständig.
3 4
Mithin arbeitet das erfindungsgemäße Verfahren durchmesser biis zu 2000μ aufweisen; duroh die Anbei
Temperaturen, die um mindesten", 15O0C niedriger Wesenheit großer Poren nach dem Herauslösen des
liegen ais die bisher bekanntwordenen, Das wirkt Füllgutes werden ausreichende Durchströmungsgesich
auch dahin aus, daß die katalytische Aktivität schwindigkeiten sichergestellt,
viel länger beibehalten wird. 5 Eine weitere geeignete Vorrichtung besteht aus
viel länger beibehalten wird. 5 Eine weitere geeignete Vorrichtung besteht aus
Weiterhin hat es sich als sehr zweckmäßig erwiesen, einer ebenen Katalysatorscheihe, die in ihrer Mitte
den Katalysator mit Raney-Struktur nach seiner eine Ausnehmung aufweist, in die die Ammoniak-Aktivierung
mit kleinen Sauerstoffmcngen zu stabili- zuleitung mündet. In diesem Falle ist der Scheibensieren,
so daß das Pulver nicht mehr pyrophor ist. rand außen von einem Hohlring, der das gespaltene
Bevorzugt wird der Katalysator auf Temperaturen io Gas aufnimmt, umgeben, während die übrige Oberbis
zu 500" C erhitzt, so daß sich die an der Oberfläche fläche der vorzugsweise kreisförmigen Scheibe gasbefindlichen
Sauerstoffatome thermisch fixieren und dicht abgedeckt ist. Bei dieser Anordnung strömt
auf diese Weise ein Nachlassen der Aktivität wirksam das Ammoniak von der mittigen Ausnehmung her
verhindern. in radialer Richtung durch die Scheibe. In diesem
Eine Vorrichtung, die sich bei eigenen Versuchen 15 Falle ist die Wärmezufuhr sehr einfach zu steuern,
gut bewährt hat, besteht aus einem metallischen Rohr, da die Abdeckung auf der einen Seite des Katalysatorin
welchem der Katalysatorkörper oder stückiges körpers unmittelbar beheizt werden kann. Auch hier
Material in Scheibenform und senkrecht zur Achse können mehrere derartige Vorrichtungen hinterdes
Rohres von beliebigem Querschnitt angeordnet einander angeordnet werden, wobei die Hohlringe
ist. Um das Katalysatormaterial innerhalb kleiner 30 Zuleitungen zu einem Sammelbehälter für das Wasser-Vorrichtungen
wirksam einsetzen zu können, arbeitet stoff-Stickstoff-Gemisch aufweisen,
man mit Katalysatorkörpern, die üblicherweise die Um die thermische Bilanz des mit dem erfindungs-Fürm von ebenen Scheiben aufweisen. Es ist aber gemäßen Katalysator durchgeführten Verfahrens zu auch möglich, durch Sintern oder Heißpressen her- verbessern, empfiehlt es sich, das dem Zersetzer zugestellte Katalysatorkörper nach ihrer Fertigstellung 25 geführte Ammoniak durch die Wärme des Spaltgases mechanisch zu stückigem Material zu verarbeiten und bzw. der Abwärme der Heizung vorzuwärmen,
dieses scheibenförmig im Rohr anzuordnen. Dadurch In einer besonderen zweckmäßigen Ausführungswird erreicht, daß trotz der Kompaktheit der einzelnen form wird das Ammoniak vor dem Einleiten in die Teilchen eine angemessene Durchströmungsgeschwin- eigentliche Vorrichtung auf höhere Temperaturen digkeit sichergestellt wird. Es ist jedoch darauf zu 30 gebracht, indem es in einem vorgelagerten Wärmeachten, daß die einzelnen Stücke in gutem thermischem austauscher die Wärme des Spaltgases übernimmt.
Kontakt miteinander stehen. Weiterhin ist die Scheibe Zur besseren Verständlichkeit sind drei Figuren oder das stückige Material in Scheibenform randdicht beigelegt.
man mit Katalysatorkörpern, die üblicherweise die Um die thermische Bilanz des mit dem erfindungs-Fürm von ebenen Scheiben aufweisen. Es ist aber gemäßen Katalysator durchgeführten Verfahrens zu auch möglich, durch Sintern oder Heißpressen her- verbessern, empfiehlt es sich, das dem Zersetzer zugestellte Katalysatorkörper nach ihrer Fertigstellung 25 geführte Ammoniak durch die Wärme des Spaltgases mechanisch zu stückigem Material zu verarbeiten und bzw. der Abwärme der Heizung vorzuwärmen,
dieses scheibenförmig im Rohr anzuordnen. Dadurch In einer besonderen zweckmäßigen Ausführungswird erreicht, daß trotz der Kompaktheit der einzelnen form wird das Ammoniak vor dem Einleiten in die Teilchen eine angemessene Durchströmungsgeschwin- eigentliche Vorrichtung auf höhere Temperaturen digkeit sichergestellt wird. Es ist jedoch darauf zu 30 gebracht, indem es in einem vorgelagerten Wärmeachten, daß die einzelnen Stücke in gutem thermischem austauscher die Wärme des Spaltgases übernimmt.
Kontakt miteinander stehen. Weiterhin ist die Scheibe Zur besseren Verständlichkeit sind drei Figuren oder das stückige Material in Scheibenform randdicht beigelegt.
im metallischen Rohr angeordnet, so daß man durch In F i g. 1 ist schematisch ein mit einer mittigen
Beheizung des Rohres die erforderliche Spalttempera- 35 Ausnehmung versehener Katalysatorkörper wiederlur
erreicht. Das an dem einen Ende des Rohres ein- gegeben, bei dem das Ammoniak in radiale Richtung
geleitete Ammoniak muß auf seinem Wege den umgelenkt und beim Durchströmen des Katalysator-Katalysatorkörper
durchströmen, wobei es in Stick- materials zersetzt wird; in F i g. 2 ist ebenso schestoff
und Wasserstoff zerfällt. Es ist in manchen matisch eine Vorrichtuag wiedergegeben, in der das
Fällen von Vorteil, mehrere Scheiben hintereinander 40 Ammoniak die Scheibe axial durchdringt;
anzuordnen, wobei dann die Scheiben zweckmäßig F i g. 3 zeigt eine Vorrichtung, in der unter Vereine geringere Stärke aufweisen. Wendung des erfindungsgemäßen Katalysators auf
anzuordnen, wobei dann die Scheiben zweckmäßig F i g. 3 zeigt eine Vorrichtung, in der unter Vereine geringere Stärke aufweisen. Wendung des erfindungsgemäßen Katalysators auf
Um eine recht gleichmäßige Wärmeverteilung zu kleinem Raum große Mengen eines Gemisches aus
erreichen, ist es wünschenswert, wenn Rohr und Wasserstoff und Stickstoff gewonnen werden kön-
Katalysatorscheibe kreisförmig ausgebildet sind. 45 nen.
Wegen ihrer mechanischen Stabilität und Schrumpf- Zum Anfahren des Ammoniakspalters wird das
eigenschaften wie auch wegen ihrer guten Wärme- Absperrventil 1 einer Butangasflasche geöffnet und die
leitfähigkeit sind gesinterte Katalysatorkörper, ins- Zündflamme 2 entzündet. Danach wird das Absperrbesondere
Sinterscheiben, besonders gut für die ventil 3 an der NH3-Flasche geöffnet. Nach Erwär-Ammoniakspaltung
geeignet. 50 mung des Thermoelements 4 der Zündsicherung 5
Um Katalysatormaterial zu sparen und dennoch öffnet diese das Steuerventil 6 in der Butangasleitung.
Formkörper zu erhalten, die eine hohe katalytische Jetzt kann das Butangas durch das Dreiwegemagnet-Aktivität
aufweisen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, ventil 7 zum Brenner 8 strömen, wo es durch die
dem Katalysatorpulver ein feinpulvriges, metallisches Zündflamme 2 entzündet wird.
Gerüstpulver zuzumischen. Dieses Pulver soll vor 55 Sobald die Katalysatorkörper 9 die gewünschte, allem deshalb metallischen Charakter haben, da der zwischen 600 und 7200C liegende Temperatur ange-Ablauf der gewünschten Reaktion ganz wesentlich nommen haben, wird durch das Thermoelement 10 davon abhängt, das die für die Spaltung erforderliche und den Regler 11 das Absperrventil 12 und das Regel-Wärme sämtliche Teile des kompakten Katalysator- ventil 13 geöffnet sowie das Magnetventil 7 umgekörpers erreicht. Wegen seiner Feinheit und der 60 schaltet.
Gerüstpulver zuzumischen. Dieses Pulver soll vor 55 Sobald die Katalysatorkörper 9 die gewünschte, allem deshalb metallischen Charakter haben, da der zwischen 600 und 7200C liegende Temperatur ange-Ablauf der gewünschten Reaktion ganz wesentlich nommen haben, wird durch das Thermoelement 10 davon abhängt, das die für die Spaltung erforderliche und den Regler 11 das Absperrventil 12 und das Regel-Wärme sämtliche Teile des kompakten Katalysator- ventil 13 geöffnet sowie das Magnetventil 7 umgekörpers erreicht. Wegen seiner Feinheit und der 60 schaltet.
guten Sintereigenschaften eignet sich Carbonylmetall- Das Ammoniak strömt jetzt durch das Absperrpulver
besonders gut für diesen Zweck. ventil 3 und den Druckminderer 14, wo der Gasdruck
Falls man nicht mit gepreßtem, feinstückigem Ka- auf 1,0 atü heruntergesetzt wird. Durch das Regeltalysatormaterial,
sondern mit Sinterformkörpern ventil 16 wird die gewünschte, von der Katalysatorarbeiten
will, empfiehlt es sich, vor der Verfestigung 65 temperatur abhängige Strömungsgeschwindigkeit für
neben dem Katalysatormaterial und dem Gerüst- Ammoniak eingestellt und diese durch den Durchpulver
auch noch später entfernbares pulverförmiges flußmesser 15 kontrolliert. Im Wärmeaustauscher 17
Füllgut hinzuzufügen. Dieses Pulver kann Korn- wird das Ammoniak nach dem Gegenstromprinzip
durch das erzeugte Spaltgas vorgewärmt und strömt nun durch die Rohrschlange 18, in der es durch die
Abgase des Brenners 8 weiter erhitzt wird, in das Innenrohr der Reaktionskammer 19. Aus diesem Rohr
strömt das Ammoniak durch die Katalysatorkörper 9, wo es in Wasserstoff (75 Volumprozent) und Stickstoff
(25 Volumprozent) zerlegt wird. Das Spaltgas strömt jetzt in den Wärmeaustauscher 17 und von da
aus durch das Absperrventil 12 zum Verbraucher. Nach Anlaufen der Spaltreaktion kann das Butangas
ganz oder teilweise durch Spaltgas als Wärmequelle ersetzt werden. In diesem Fall wird ein Teil des Spaltgases
durch die Ventile 13 und 7 dem Brenner 8 zugeführt. Durch das Ventil 13 kann die zum Brenner
fließende Spaltgasmenge geregelt werden.
Ein gemäß F i g. 1 geformter Spaltkörper wurde folgendermaßen hergestellt:
2 Gewichtsteile Katalysator (Raney-Nickel/Eisen;
90/10 Gewichtsprozent) mit einem Korndurchmesser unterhalb 100 μ wurden mit 4 Gewichtsteilen Carbonylnickelpulver
(Korndurchmesser 3 bis 5,5 μ) und 1 Gewichtsteil Natriumcarbonatpulver (Korndurchmesser
40 bis 70 μ) innig vermischt, ein entsprechender Anteil in eine Preßmatrize gefüllt, auf 4500C erhitzt
und mit einem Druck von 1 t/cm2 verdichtet. Die Scheibe hatte nach dem Heißpressen eine Dicke von
13,5 mm und einen Durchmesser von 40,3 mm. In die Mitte der Scheibe wurde ein Loch mit einem Durchmesser
von 13 mm gebohrt. Danach betrug ihr Gewicht 59 g, wovon etwa 20 g auf den Katalysator
entfielen.
Der Reaktionskörper wurde in die aus V2A angefertigte Halterung eingebaut. Um die Halterung abzudichten,
wurde an den Rand ein Kupferring und auf den Reaktionskörper eine Asbestscheibe gelegt.
Die Halterung wurde danach in einen Siemens-Müller-Ofen gestellt. Die gewünschte Spalttemperatur konnte
mit einem Temperaturregler eingestellt werden.
Das Ammoniakgas strömte aus der Flasche unter 1,0 atü Druck. Die Strömungsgeschwindigkeit für
NH3 wurde mit einem Nadelventil reguliert und mit Hilfe eines Strömungsmessers bei einer Temperatur
von 2O0C gemessen. Aus den Skalenwerten konnten dann die Strömungsgeschwindigkeiten in Nl NH3/Std.
umgerechnet werden.
Aus dem Strömungsmesser gelangte das Ammoniak zwecks Vorheizung durch eine um die Halterung so
führende Rohrwicklung in die öffnung des Reaktionskörpers. Beim Durchströmen des Reaktionskörpers
wurde das Ammoniak gespalten und das Spaltgas am Rand der Halterung abgeführt.
Das Spaltgas wurde im Thermostaten auf 200C
abgekühlt und durch eine Waschflasche geleitet. In der Waschflasche wurde das unzersetzt durchgeströmte
Ammoniak durch eine genau abgemessene Menge einer 1 η H2SO4-L6sung absorbiert. Die
Spaltgasmenge (75% H2 und 25% N2) wurde mit
einer Gasuhr gemessen und in Nl/Std. umgerechnet. Bei 5000C und einer Strömungsgeschwindigkeit von
12 Nl/h betrug die Ausbeute an NHs-freiem Spaltgas
92,9%, bei 6000C und 40 Nl/h 98,5%, bei 6000C
und 70 Nl/h 91,4% Spaltgas. Erhöhte man die Temperatur auf 7000C, so betrug bei einer Strömungsgeschwindigkeit
von 170 Nl/h die Spaltgasausbeute %
Diese Ergebnisse zeigen, daß die Ausbeute mit der Temperaturerhöhung bei konstanter Strömungsgeschwindigkeit
immer größer und mit der Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit bei konstanter Temperatur
immer geringer wird.
Nach 163 Betriebsstunden wurde der Reaktionskörper 1 aus der Halterung genommen und untersucht.
Am Reaktionskörper konnte keinerlei Beschädigung festgestellt werden. Das Gewicht des Reaktionskörpers nahm nach dieser Zeit um 4 g, der Außendurchmesser
um 0,6 mm und die Dicke um 0,2 mm ab.
Beispiel 2
Herstellung der Katalysatorkörper 9 in F i g. 3
Herstellung der Katalysatorkörper 9 in F i g. 3
Aus der Pulvermischung, bestehend aus 1,5 Gewichtsteilen Katalysator (Raney-Nickel/Eisen; 91/9 Gewichtsprozent;
Durchmesser <100μ), 2 GewichU-teilen
Carbonylnickelpulver als Stützgerüstmaterial und 0,6 Gewichtsteilen NaCl als Füllmaterial (Korndurchmesser
50 bis 150 μ) werden durch Kaltpressen Scheiben hergestellt (Durchmesser: 80mm, Dicke:
etwa 4,5 mm). Danach werden in das Heißpreßwerkzeug (80 mm Durchmesser) nacheinander ein durch
Salzsäure angeätztes Nickelblech (Dicke: 0,45 mm, Gewicht: 21,6 g), drei kaltgepreßte Scheiben und anschließend
wieder ein angeätztes Nickelblech eingelegt. Diese Einlage wird mit einem Druck von 1 t/cm2
bei 500° C zusammengepreßt.
Aus den so hergestellten Katalysatorkörpern wird der Filier durch Auswaschen mit destilliertem Wasser
entfernt. Danach werden die Katalysatorkörper in der Mitte mit einer Bohrung (15 mm Durchmesser)
versehen und in die Reaktionskammer eingebaut.
Bei den ersten Versuchen zur Spaltung des Ammoniaks in einem porösen Sinterkörper wurde das Ammoniak
radial durch diesen Körper geleitet. Aus diesen Versuchen ergab sich, daß es zur Entwicklung eines
Ammoniakspalters mit einer Leistung von 555 Nl H2 pro Stunde (entsprechend 1 kW bei 0,75 V) und ohne
elektrische Heizung vorteilhafter ist, das Ammoniak axial durch einen solchen Sinterkörper zu leiten.
Um einen Reaktionskörper mit kleinerem Strömungswiderstand für die Ammoniakspaltung zu
finden, wurde das Mischungsverhältnis der Pulver geändert. Außerdem wurde der Anteil des Katalysatorpulvers
unter 40 μ entfernt und die Korngröße des Fillers auf 70 bis 100 μ erhöht.
Aus der Pulvermischung mit der Zusammensetzung
1,0 Gewichtsteil Raney-Ni/Fe-Katalysator
(Durchmesser 40 bis 100 μ)
1,5 Gewichtsteil Carbonylnickel
0,5 Gewichtsteil Na2CO3
1,5 Gewichtsteil Carbonylnickel
0,5 Gewichtsteil Na2CO3
wurden bei 45O0C und mit einem Preßdruck von
1 t/cma Scheiben gepreßt (Dicke: 5 mm, Durchmesser:
100 mm).
Die Untersuchung zeigte klar, daß die Ausbeute an Spaltgas (etwa 98%) nach 50 Stunden Laufzeit
nicht geringer wurde und der Druckabfall von 0,4 atü unter den gleichen Bedingungen (Temperatur, NH3-Strömungsgeschwindigkeit)
erheblich kleiner war als bei dem bisher verwendeten Reaktionskörper bei
axialer Strömung.
Es stellte sich heraus, daß zwei parallel durch- B e i s ο i e 1 5
strömte Scheiben mit 100 mm Durchmesser und
strömte Scheiben mit 100 mm Durchmesser und
5,0 mm Dicke oder drei Scheiben mit 80 mm Durch- Um festzustellen, ob die katalytische Aktivität des
messer und 5,0 mm Dicke zur Herstellung von 740 Nl Raney-Nickel/Kobalt-Katalysators bei der Ammoniak-Spaltgas
(= etwa 555NlH2) bei etwa 7000C aus- S spaltung größer ist als des bisher verwendeten Raneyreichen.
Nickel/Eisen-Katalysators, wurden Reaktionskörper Beispiel 4 nut diesem Katalysator hergestellt und erprobt. Die
Raney-Nickel/Kobalt-Legierung (Al/Ni/Co 50/45/5 Ge-
Aus der Pulvermischung von 1,0 Gewichtsteil wichtsprozent) wurde in 6 η KOH-Lösung aktiviert
Raney-Ni/Fe-Legierung (Durchmesser 40 bis 100 μ; ίο und danach mit Luft konserviert. Mit diesem Kataly-
8 Gewichtsprozent Fe; 42 Gewichtsprozent Ni; 50 Ge- sator wurde der Reaktionskörper genau wie nach
wichtsprozent Al) mit 0,8 Gewichtsteilen Carbonyl- Beispiel 1 hergestellt.
nickelpulver wurden bei 45O0C und mit einem Preß- Bei der Erprobung dieses Reaktionskörpers wurde
druck von 1 t/cm2 Scheiben gepreßt (Dicke: 2,3 mm, das Ammoniak radial durch den Körper geleitet.
Durchmesser: 40 mm). Nach der Aktivierung der Le- 15 Dabei wurde nach 40 Stunden Laufzeit eine Ausbeute
gierung in 6 η KOH-Lösung wurde der poröse Körper an Spaltgas von 97,0% bei 6500C und einer NH3-
in nassem Zustand in die Halterung eingebaut. Strömungsgeschwindigkeit von 66,6 Nl pro Stunde
Die Spaltung des Ammoniaks mit diesem Körper erreicht. Mit dem radial durchströmten Reaktionserfolgte
bei 6500C. Nach 8 Stunden Laufzeit wurde körper nach Beispiel 1 wurde unter denselben Beeine
Ausbeute an Spaltgas von 21,3 % gemessen, ao dingungen eine Ausbeute von 98,97% bestimmt.
Dieses schlechte Ergebnis deutet darauf hin. daß der Über 200 Betriebsstunden nahmen der Außendurch-Katalysator
inaktiv wurde. Dies ist auf das Fehlen messer und die Dicke der beiden Reaktionskörper
eines stabilen Raneynickeloxids, das für die kataly- wie folgt ab:
tische Aktivität von Bedeutung ist, zurückzuführen, Ni/Fe Ni/Co
tische Aktivität von Bedeutung ist, zurückzuführen, Ni/Fe Ni/Co
Aus diesem Grunde wurde eine weitere aktivierte 35 Außendurchmesser 0,6 mm 1,3 mm
Scheibe zuerst mit Luft konserviert und dann bei Dicke 0,2 mm 0,4 mm
425° C in Stickstoff-Atmosphäre getempert. Es konnte
mit diesem Körper eine deutliche Verbesserung der Die Ergebnisse zeigen, daß die katalytische Aktivität
Ausbeute an Spaltgas erreicht werden; die Leistung des Raney-Ni/Co-Katalysators bei der Ammoniak-
dieses Körpers bei 7000C betrug 167,8 Nl H2 pro 30 spaltung etwas geringer ist als des Raney-Ni/Fe-
Stunde (Ausbeute: 97,5%, Druckabfall: 0,4atü). Katalysators.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Verfahren zur Spaltung von Ammoniak in stoffgehalt zu gewinnen. Die Verbrennung erfolgt ir
Wasserstoff und Stickstoff mittels nickelhaltiger S einem Rohrabschnitt, der mit geeignetem Kataly
Katalysatoren, dadurch gekennzeich- satormaterial wie Metallen der Eisengruppe odei
net, daß Ammoniak mit einem oberflächen- solche Metalle enthaltenden Legierungen gefüllt ist
reichen Kaialysatorkörper aus einer Legierung Die Katalysatoren gelangen in Form von Drähten
aus Nickel mit Eisen und/oder Kobalt in Beruh- Netzen oder Drehspänen zur Anwendung; besonders
rung gebracht wird, wobei der Anteil an Eisen io geeignet sind Netze aus Nickeldraht. Durch indirekte
oder Kobalt bzw. Eisen und Kobalt 5 bis 80 Ge- Kühlung hält man den Temperaturbereich zwischen
wichtsprozent, vorzugsweise 8 bis 20 Gewichts- 800 und 125O0C ein.
Prozent, beträgt. Ferner ist bekannt, Ammoniak als Wasserstoff-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- lieferant für galvanische Brennstoffbatterien zu verkennzeichnet,
daß Ammoniak mit einem Raney- 15 wenden. Wie sich inzwischen gezeigt hat, ist Ammostrukturierten
Katalysator in Berührung gebracht niak eine sehr günstige Wasserstoff quelle, da es billig
wird. ist und bereits unter leichtem Druck als Flüssigkeit
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- gespeichert werden kann.
kennzeichnet, daß ein Katalysator in Raney- Seit langem sind Katalysatoren bekannt, die die
Struktur verwendet wird, der durch thermische 20 thermische Ammoniakspaltung begünstigen. So gibt
Behandlung mit kleinen Sauerstoffmengen stabili- es viele dafür geeignete Nickelkatalysatoren, beispielssiert
worden ist. weise auf Aluminiumoxid niedergeschlagenes Nickel.
4. Vorrichtung zur Durchführung des in den Ferner hat sich auf einem Träger befindliches Eisen-Ansprüchen
1 bis 3 beschriebenen Verfahrens mit oxid recht gut für die Spaltung bewährt.
einem heizbaren, Katalysatormaterial enthalten- 35 Nachteilig in bezug auf den Wärmebedarf und die
den Metallrohr, dadurch gekennzeichnet, daß zu verwendenden Werkstoffe sind jedoch die verhältder
Katalysatorkörper oder das stückige Material nismäßig hohen Temperaturen, bei denen die Spalin
Scheibenform und senkrecht zur Achse des tung mit den bekannten Katalysatoren etwa quanti-Metallrohrs
von beliebigem Querschnitt ange- tativ vor sich geht; es handelt sich um den Temperaturordnet
ist. 30 bereich zwischen 850 und 9800C.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- Ferner behalten die Katalysatoren nach Inbetriebkennzeichnet,
daß die Katalysatorscheibe kreis- nähme nur für kurze Zeit ihre volle katalytische
förmig ausgebildet ist. Aktivität.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- Weiterhin hat bei der Verwendung des Spaltgases
kennzeichnet, daß der Katalysator aus einem 35 jn Brennstoffelementen und Brennstoffbatterien es
porösen Sinterkörper besteht. sich gerade als nachteilig erwiesen, daß die bekannten
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, Vorrichtungen sehr viel Raum und Gewicht beandadurch
gekennzeichnet, daß der Katalysator- spruchen und sich deshalb nicht für den vorgesehenen
körper neben dem Katalysatorpulver 30 bis 70 Ge- Zweck eignen.
wichtsprozent eines metallischen Gerüstpulvers, 40 Es stellte sich daher die Aufgabe, für die Durch-
insbesondere Carbonylnickelpulver, enthält. führung des Spaltverfahrens einen Katalysator zu
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 7, finden, der bereits bei einer erheblich niedrigeren
dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator- Temperatur die praktisch vollständige Spaltung von
körper durch grobkörniges entfernbares Füllgut Ammoniak ermöglicht, in seiner katalytischen Aktivigebildete
Großporen mit einem Durchmesser bis 45 tat nicht nachläßt und der darüber hinaus auch noch
zu 2000 μ aufweist. die Eigenschaft aufweist, daß er kompakt angeordnet
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 8, werden kann, um dadurch zu kleinen Vorrichtungen
dadurch gekennzeichnet, daß die im Metallrohr für die Gasspaltung gelangen zu können,
angeordnete Katalysatorscheibe mittig eine Aus- Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß das Ammonehmung aufweist und am Außenrand wenigstens 50 niak mit einem oberflächenreichen Katalysatorkörper teilweise von einem die Spaltgase aufnehmenden, aus einer Legierung aus Nickel mit Eisen und/oder mit einer Ableitung versehenen Hohlraum umgeben Kobalt in Berührung gebracht wird, wobei der Anteil ist, wobei der nicht umfaßte Teil des Außenrandes an Eisen oder Kobalt bzw. Eisen und Kobalt 5 bis gasdicht verschlossen ist. 80 Gewichtsprozent, vorzugsweise 8 bis 20 Gewichts-
angeordnete Katalysatorscheibe mittig eine Aus- Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß das Ammonehmung aufweist und am Außenrand wenigstens 50 niak mit einem oberflächenreichen Katalysatorkörper teilweise von einem die Spaltgase aufnehmenden, aus einer Legierung aus Nickel mit Eisen und/oder mit einer Ableitung versehenen Hohlraum umgeben Kobalt in Berührung gebracht wird, wobei der Anteil ist, wobei der nicht umfaßte Teil des Außenrandes an Eisen oder Kobalt bzw. Eisen und Kobalt 5 bis gasdicht verschlossen ist. 80 Gewichtsprozent, vorzugsweise 8 bis 20 Gewichts-
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DE2017540A DE2017540C3 (de) | 1970-04-13 | 1970-04-13 | Verfahren und Vorrichtung zur Spaltung von Ammoniak in Wasserstoff und Stickstoff |
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BE765653A BE765653A (fr) | 1970-04-13 | 1971-04-13 | Catalyseur contenant du nickel pour la dissociation de l'ammoniac, corps de catalyse correspondants, dispositif pour l'utilisation de ces corps de catalyse et piles a combustible ainsi equipees |
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ID=5767906
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EP4201873A1 (de) * | 2021-12-21 | 2023-06-28 | L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines wasserstoffreichen produkts |
CN114904589B (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-13 | 中国矿业大学(北京) | 催化剂负载骨架、单元及其制备方法、催化燃烧反应系统 |
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- 1970-04-13 DE DE2017540A patent/DE2017540C3/de not_active Expired
-
1971
- 1971-04-13 BE BE765653A patent/BE765653A/xx unknown
- 1971-04-13 FR FR717112988A patent/FR2086034B1/fr not_active Expired
- 1971-04-19 GB GB2678071*A patent/GB1329162A/en not_active Expired
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BE765653A (fr) | 1971-08-30 |
GB1329162A (en) | 1973-09-05 |
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