DE2145842A1 - Oxidn of ammonia to nitrogen oxides - on a palladium contg catalyst for nitric acid prodn - Google Patents
Oxidn of ammonia to nitrogen oxides - on a palladium contg catalyst for nitric acid prodnInfo
- Publication number
- DE2145842A1 DE2145842A1 DE2145842A DE2145842A DE2145842A1 DE 2145842 A1 DE2145842 A1 DE 2145842A1 DE 2145842 A DE2145842 A DE 2145842A DE 2145842 A DE2145842 A DE 2145842A DE 2145842 A1 DE2145842 A1 DE 2145842A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- catalyst
- palladium
- platinum
- ammonia
- rhodium
- 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
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 52
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 39
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 34
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 title claims description 19
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims description 17
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 20
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 9
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 title description 9
- 229910000629 Rh alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 12
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N platinum rhodium Chemical compound [Rh].[Pt] PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 6
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 15
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 208000016261 weight loss Diseases 0.000 description 10
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 2
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- PJILMBYYVIXWTK-UHFFFAOYSA-N [Bi]=O.[Fe] Chemical class [Bi]=O.[Fe] PJILMBYYVIXWTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical class [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005247 gettering Methods 0.000 description 1
- 239000003353 gold alloy Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 208000020442 loss of weight Diseases 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
- C01B21/24—Nitric oxide (NO)
- C01B21/26—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
- C01B21/265—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia characterised by the catalyst
-
- 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
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
-
- 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
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Katalysator und Katalysatoranordnung für die Herstellung von Salpetersäure.Catalyst and catalyst arrangement for the production of nitric acid.
Gegenstand der Erfindung ist ein Katalysator aus einer Palladiumlegierung für die Oxydation von Ammoniak bei der industriellen Salpetersäureherstellung, insbesondere in Form von feinmaschigen Drahtnetzen, und die Anordnung der Katalysatornetze zu Netzpaketen.The invention relates to a catalyst made from a palladium alloy for the oxidation of ammonia in the industrial production of nitric acid, in particular in the form of fine-mesh wire nets, and the arrangement of the catalyst nets too Network packages.
Für die katalytische Oxydation von Ammoniak zu Stickoxiden bei der Salpetersäureherstellung verwendet man Verbrennungsanlagen, die im allgemeinen mit Platinkatalysatoren in Form von feinmaschigen Drahtnetzen ausgestattet sind. In den heutigen Anlagen besteht der Katalysator fast ausschliesslich aus einer binären Platin legierung mit einigen Prozenten Rhodium, vorzugsweise aus Platin mit 10 % Rhodium. Diese Katalysatornetze haben meist eine Machenzahl von 1024 Maschen/cm² und einen Drahtdurchmesser von 0,06-0,09 mm.For the catalytic oxidation of ammonia to nitrogen oxides in the Nitric acid production uses incinerators, which are generally used with Platinum catalysts are equipped in the form of fine-meshed wire nets. In In today's systems, the catalyst consists almost exclusively of a binary one Platinum alloy with a few percent rhodium, preferably made of platinum with 10% Rhodium. These catalyst gauzes usually have a Mach number of 1024 meshes / cm² and a wire diameter of 0.06-0.09 mm.
Bei der technischen Durchführung der Ammoniakoxydation leitet man ein Ammoniak/Luft-Gemisch iiber ein horizontal angeordnetes Katalysator-Netzsystem aus mehreren, unmittelbar aufeinanderliegenden Einzelnetzen und verbrennt es dort bei Temperaturen von 750 - 950°C. Da die Ammoniakoxydation ein exothermer Vorgang ist, läuft die Reaktion von selbst ab, wenn zu Beginn das Gasgemisch gezündet wurde »ie Lebensdauer der Katalysatornetze beträgt, je nach den Bedingungen, nur etwa 2 bis 18 Monate, da die Oberfläche der Drähte während des Betriebs schon nach kurzer Zeit sehr stark aufgerauht wird, so dass die Drähte allmählich ihre mechanische Festigkeit verlieren untt reissen. Diese mit Aufmohrung bezeichnete Änderung der Oberflächenstruktur der Katalysatornetze ist zwar einerseits sehr erwünscht, da sie eine Ausbeutesteigerung bei der Stiekoxidherstellung mit sich bringt, andererseits ist sie aber zusammen mit den an der Drahtoberfläche ablaufenden chemischen Reaktionen llrsuchefür einen Verlust an Katalysatormaterial, das teils in Form winziger Partikel, teils gasförmig in Gasstrom mitgeführt wird.In the technical implementation of the ammonia oxidation one leads an ammonia / air mixture over a horizontally arranged catalyst network system from several, directly on top of each other, individual nets and burns it there at temperatures of 750 - 950 ° C. Because ammonia oxidation is an exothermic process the reaction takes place automatically if the gas mixture was ignited at the beginning »Depending on the conditions, the lifetime of the catalyst mesh is only approximately 2 to 18 months, as the surface of the wires after a short period of time during operation Time very much is heavily roughened so that the wires gradually their lose mechanical strength underneath tear. This marked with Aufmohrung On the one hand, changing the surface structure of the catalyst mesh is very desirable, on the other hand, since it brings about an increase in the yield in the production of stiek oxide but it is together with the chemical reactions taking place on the wire surface Looking for a loss of catalyst material, some of which is in the form of tiny particles, is partly carried in gaseous form in the gas stream.
Diese Verluste an Edelmetall liegen in der Grössenordnung von 0,2 bis 2 g pro Tanne umgesetzten Stickstoff (bezogen auf N-NH3), je nach den Betriebsbedingungen, wie Druck und Verbrennungstemperatur. Vor allem bei den heute in der Technik bevorzugten Druckanlagen sind diese Edelmetallverluste sehr hoch.These precious metal losses are in the order of magnitude of 0.2 up to 2 g of nitrogen converted per fir tree (based on N-NH3), depending on the operating conditions, such as pressure and combustion temperature. Especially with those preferred in technology today In printing systems, these precious metal losses are very high.
Es hat daherin der Vergangenheit nicht aii Versuchen gefehlt, diese Edelmetallverluste sowohl mengenmässig als nach wertmässig zu vermindern.There has therefore been no lack of attempts at these in the past To reduce precious metal losses both in terms of quantity and value.
So sind z.B. eine Reihe von Verfahren bekanntgeworden, um die im Gasstrom nach der Ammoniakverbrennung mitgeführten Edelmetalle wieder zurückzugewinnen. Diesen-Verfahren haftet aber vor allem der Nachteil an, dass mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand nur- ein Teil dieser Edelmetalle-wieder 2urüclzgewonnen werden kann, während der Itest im Gasstrom verbleibt und damit verlorengeht.For example, a number of methods have become known to reduce the gas flow recover precious metals carried along after the ammonia combustion. This procedure but the main disadvantage is that with an economically justifiable effort only part of these precious metals can be recovered during the Itest remains in the gas flow and is therefore lost.
Weiterhin hat man versllellt, anstatt der teuren Platin-Rhodium-Legierungen billige Oxide von Unedelmetallen als Katalysatoren bei der Ammoniakverbrennung einzusetzen, insbesondere Eisen- Wismutoxide und Kobaltoxide. Diese Katalysatoren ergaben aber geringere Stickoxidausbeuten und zeigten schon nach kurzer Zeit einen so grossen Aktivitätsabfall, dass sie heute praktisch keine Verwendung mehr finden.Furthermore, it has been used instead of the expensive platinum-rhodium alloys use cheap oxides of base metals as catalysts in ammonia combustion, especially iron Bismuth oxides and cobalt oxides. These catalysts but showed lower nitrogen oxide yields and showed one after a short time so great a drop in activity that they are practically no longer used today.
Auch hat man versucht, die teuren Edelmetalle Platin und Rhodium glanz oder teilweise durch billigere Edelmetalle oder Unedelmetalle zu ersetzen. So wurden dem Platin bzw. den Platin-lhodium-Legierungen beispielsweise einige Prozente Palladium, Rhenium, Antimon, Thorium oder-Kobalt zulegiert.Attempts have also been made to shine the expensive precious metals platinum and rhodium or to partially replace them with cheaper precious metals or base metals. So were the platinum or the platinum-rhodium alloys, for example, a few percent palladium, Rhenium, antimony, thorium or cobalt are added.
Diese Legierungen konnten sich in der Praxis aber nicht durchsetzen, da ihr Einsatz entweder erhöhte Edelmetallverluste oder Ausbeuteminderungen an Stickoxiden mit sich brachte.However, these alloys could not prevail in practice, because their use either increases precious metal losses or decreases the yield of nitrogen oxides brought with it.
Weiterhin sind bereits Katalysatornetze aus Legierungen mit über 40 r Platin, weniger als 50 $ Palladium und bis 10 % Rhenium vorgeschlagen worden. Aber auch diese Legierungen zeigten erhöhte Gewichtsverluste und eine kilrzere Lebensdauer der daraus hergestellten Netze so dass sie in der Praxis keine Rolle spielten.Furthermore, there are already catalyst gauzes made of alloys with over 40 r platinum, less than $ 50 palladium, and up to 10% rhenium have been suggested. But these alloys also showed increased weight losses and a shorter service life of the nets made from it so that they played no role in practice.
Auch ein neuerer Vorschlag (DT-OS 1 959 137), Platinlegierungen mit 15 bis 22 % Palladium und 2 bis 3,5 % nhodiua als Katalysatoren für die Ammoniakverbrennung zu verwenden, brachte keine wesentliche Verbesserung, da die Edelmetallverluste immer noch verhältnismässig hoch sind.Also a more recent proposal (DT-OS 1 959 137), platinum alloys with 15 to 22% palladium and 2 to 3.5% nhodiua as catalysts for ammonia combustion using, brought no significant improvement, since the precious metal losses are still relatively high.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen iCatalysator zu entwickeln, mit dem die Edelmetailverluste bei der katalytischenVerbrennung von Ammoniak zumindest wertmässig wesentlich vermindert werden können, ohne dass die Ausbeute an Stickoxiden gegenilber der mit Platin-Rhodium-Katalysatoren erreichbaren abfällt.It was therefore an object of the present invention to provide an iCatalyst to develop with which the precious metal losses in the catalytic combustion of Ammonia can be significantly reduced, at least in terms of value, without the Yield of nitrogen oxides compared to that achievable with platinum-rhodium catalysts falls off.
Es wurde nunmehr überraschenderweise gefunden, dass Katalysator netze aus Paliadiuml egieruitgen mit 40 bis 75 % Palladium, 1 bis % Rhodium und/oder Ruthenium, Rest Platin, praktisch die gleichen Ausbeuten an Stickoxiden bei oder Ammoniakoxydation liefern wie die bisher verwendeten Platin-Rhodium-Netze (9-4, bis 98,5 %, je nach Betriebsbedingungen), die Edelmetallverluste aber sowohl wertmässig als auch gewichtsmässig wesentlich geringes sind als bei den bekannten Edelmetallkatalysatoren. Die Lebensdauer der erfindungsgemässen Katalysatornetze entspricht ungefähr der der Platin-lthodium-Netze und ist teilweise sogar grösser.It has now surprisingly been found that catalyst networks made of palladium alloy with 40 to 75% palladium, 1 to% rhodium and / or ruthenium, The remainder is platinum, practically the same yields of nitrogen oxides or ammonia oxidation supply like the previously used platinum-rhodium nets (9-4, to 98.5%, depending on Operating conditions), but the precious metal losses both in terms of value and weight are much lower than with the known noble metal catalysts. The lifespan the catalyst gauze according to the invention corresponds approximately to that of the platinum-lthodium gauze and is sometimes even bigger.
Bewährt haben sich insbesondere Katalysatornetze aus Legierungen, die 55 bis 70 % Palladium, 1 bis 6 % Rhodium und/oder Ruthenium, Rest Platin, enthalten.In particular, catalyst gauzes made of alloys have proven themselves, which contain 55 to 70% palladium, 1 to 6% rhodium and / or ruthenium, the remainder being platinum.
Von besonderem Vorteil bei den erfindungsgemässen Katalysatorlegierungen ist die Tatsache, dass diese, Legierungen nicht nur.Of particular advantage in the case of the catalyst alloys according to the invention is the fact that these, not only alloys.
eine ausgezeichnete katalytische Aktivität bei der Ammonia verbrennung besitzen, sondern-auch in der Lage sind, die beider katalytischen Verbrennung sich verflüchtigenden Edelmetalle, insbesondere Platin, mit grosser Wirksamkeit wieder aufzufangen, wodurch vor allem die Platinverluste bei der industriellen Salpetersäureerzeugung besonders wirksam herabgesetzt werden können.excellent catalytic activity in ammonia combustion own, but-are also capable of both catalytic combustion themselves volatilizing precious metals, especially platinum, with great effectiveness to collect, which mainly causes the platinum losses in industrial nitric acid production can be reduced particularly effectively.
Es ist daher besonders vorteilhaft, bei der technischen Ammoniakverbrennung Netzpakete aus mehreren erfindungsgemässen Einzelnetzen zu verwenden, bei denen die Netze auf der Gaseintrittsseite des Netzpaketes platinreicher und palladiumärmer sind als auf der Gasaustrittsseite, da insbesondere die palladiumreicheren Netze die grösste Auffangwirkung für Platin haben und das in geringen Mengen sich verflüchtigende Platin besonders wirksam aus dem Gasstrom herausgettern.It is therefore particularly advantageous in the case of industrial ammonia combustion To use network packets from several individual networks according to the invention, in which the networks on the gas inlet side of the network package are richer in platinum and poor in palladium are than on the gas outlet side, especially because of the more palladium-rich networks have the greatest trapping effect for platinum and that which evaporates in small quantities Gettering platinum out of the gas flow particularly effectively.
Besonders bewährt haben sich Netzpaketo, bei denen- auf der Gaseintrittsseite sich ein oder mehrere Netze aus den bekannten Platin-Rhodium-Katalysatorlegierungen befinden, da diese eine bessere Zündfähigkeit des ankommenden Ammoniak/Luft-Gemisches gewährleisten, und sich daran mehrere erfindungsgemässe Katalysatornetze aus Palladiumlegierungen anschliessen, wobei diese erfindungsgemässen katalysatornetze alle die gleiche Zusammensetzung aufweisen oder ebenfalls in ihrem Pal,ladiurigehalt abgestuft sein können.Network packages where - on the gas inlet side have proven to be particularly effective one or more nets made of the known platinum-rhodium catalyst alloys are located, as this has a better ignitability of the incoming ammonia / air mixture ensure, and there are several inventive catalyst gauzes made of palladium alloys connect, these inventive catalyst gauzes all having the same composition have or can also be graded in their Pal, Ladiuri content.
An das Katalysatornetzpaket kann sich natürlich auch noch eine bekannte Vorrichtung zur Platinrückgewinnung anschliessen, wie z.B. ein Netzpaket aus einer Palladium-Gold-Legierung.A known one can of course also be attached to the catalyst network package Connect a device for platinum recovery, such as a network package from a Palladium-gold alloy.
Die erfindungsgèmässen Katalysatoren haben den Vorteil, dass durch den hohen Gehalt an verhältnismässig billigem Palladium, die Katalysatornetze billiger sind als die bisher verwendeten aus Platin-Rhodium. Da Palladium ausserdem ein viel geringeres spezifisches Gewicht als Platin besitzt, sind die crfindungsgemässen Katalysatornetze auch leichter als Platin-lthodiumnetze, was sich ebenfalls auf die Investitionskosten für die erfindungsgemässen Netz)akete bei der technischen Salpetersäureherstellung auswirkt.The erfindungsgèmässen catalysts have the advantage that by the high content of relatively cheap palladium, the catalyst gauzes cheaper are made of platinum-rhodium than those previously used. Since palladium is also a lot has a lower specific weight than platinum, are the crfindungsgemässen Catalyst meshes also lighter than platinum-lthodium meshes, which is also based on the investment costs for the network according to the invention in the technical Nitric acid production.
Da der erfindungsgemässe Katalysator verhältnismässig preiswert ist, kann man andererseits aber auch die Drahtstärke der Netze erhöhen (auf 0,10 bis 0,15 mm) und damit'ihre Lebensdauer beträchtlich heraufsetzen.Since the catalyst according to the invention is relatively inexpensive, On the other hand, you can also increase the wire gauge of the nets (from 0.10 to 0.15 mm) and thus considerably increase their service life.
Die ertindungsgemässen Katalysatoren und die erfindungsgemässen Netzpakste sind anwendbar in allen technischen Anlagen zur Salpetersäureherstellung, sowohl in Normaldruck- als auch in Druckanlagen, bei Verbrennungstemperaturen von 750 bis 950°C.The catalysts according to the invention and the network packages according to the invention can be used in all technical systems for Nitric acid production, both in normal pressure and in pressure systems, at combustion temperatures of 750 to 950 ° C.
Besonders bewäbrt naben sie sich jedech bei Hochdruckanlagen, die bei etwa 7 atü und 950°C arbeiten.They are particularly effective for high-pressure systems that work at about 7 atü and 950 ° C.
Der erfindungsgemässe Katalysator kann sowohl als Drahtnetz als auch in anderer Form, wie'z.B. als Streckmetall oder auf Trägern verwendet werden.The catalyst according to the invention can be used either as a wire mesh or as a wire mesh in another form, such as be used as expanded metal or on carriers.
Die besonderen Vorteile des erfindungsgemässen Katalysatorsund der erfindungsgemässen Anordnung gehen aus den folgenden Beispielen hervor.The particular advantages of the inventive catalyst and arrangement according to the invention emerge from the following examples.
1. In einer Druckanlage zur technischen Salpetersäurehers-te-llung bei 7 atü Druck und 9500C Verbrennungstemperatur waren 5 Netze aus einer Legierung mit 43 % Palladium, 50 % Platin und 7 % Rhodium als Katalysator zur Verbrennung des Ammoniak/Luft-Gemisches eingesetzt. Die Netze hatten eine Maschenzahl von 1024 Maschen/cm² und eine Drahtstärke von 0,10 mm. Nach einer Einhauzeit von 72 Tagen zeigten diese Netze ein-en Gewlchtsv-erlust, wie in Tabelle- 1 angegeben.1. In a printing system for technical nitric acid production At 7 atmospheric pressure and 9500C combustion temperature there were 5 meshes made of an alloy with 43% palladium, 50% platinum and 7% rhodium as a catalyst for combustion of the ammonia / air mixture is used. The nets had a mesh count of 1024 Meshes / cm² and a wire thickness of 0.10 mm. After a cutting time of 72 days these nets showed a loss of weight, as indicated in Table 1.
Tabelle 2 gibt zum Vergleich den Gewichtsverlust von 5 Platin-Rhodium-Notzen mit 10 % Rh wieder, die in der gleichen Anlage gleich lang eingebaut waren. Table 2 gives the weight loss of 5 platinum-rhodium notes for comparison with 10% Rh again, which were installed in the same system for the same length.
Tabelle n Netznummer Gewichtsverlust 1 112,2 2 79,6 3 58,1 4 44,0 5 29,s Insgesamt 323,3 Tabelle 2 Netznummer Gewichtsverlust 1 113,4 2 117,6 3 113,1 4 104,8 5 95,6 Insgesamt 544,5 Der Umwandlungsgrad des Ammoniaks in Stickoxid lag in beiden Fällen bei etwa 94 %.Table n Network number Weight loss 1 112.2 2 79.6 3 58.1 4 44.0 5 29, s Total 323.3 Table 2 Network number Weight loss 1 113.4 2 117.6 3 113.1 4 104.8 5 95.6 Total 544.5 The degree of conversion of ammonia in nitric oxide was about 94% in both cases.
Wie man sieht, haben die 5 erfindungsgemässen Katalysatornetze nur einen Gewichtsverlust von insgesamt 232,3 g, erlitten, während die Gewichtsabnahme bei den bekannten Pt/10 Rh-Netzen 544,5 g betrug. Bei Verwendung eines Netzpaketes aus 5 erfindungsgemässen Katalysatornetzen einer Legierung 43 Pd/50Pt/7Rh ergibt sich also ein um rund 40 ß geringerer Edelmetallverlust gegenüber einem Netzpaket aus 5 Pt/10Rh-Netzen.As can be seen, the 5 catalyst gauzes according to the invention only have suffered a total weight loss of 232.3 g, while losing weight was 544.5 g in the case of the known Pt / 10 Rh gauzes. When using a network package results from 5 catalyst gauzes according to the invention of an alloy 43 Pd / 50Pt / 7Rh This means that precious metal loss is around 40 ß lower than with a network package from 5 Pt / 10Rh networks.
2. In einer ähnlichen Anlage wie in der von beispiel 1 wurde ein Netzpaket aus 5 Netzen einer Legierung mit 65 to Palladium, 32 % Platin und 3 fó Rhodium als Katalysator eingebaut. Ilir Gewichtsverlust nach 34 Tagen zeigt Tabelle 3, wobei wieder zum Vergleich der Gewichtsverlust eines Netzpaketes aus 5 Pt/10Rh-Netzen in der gleichen Anlage angeführt wird.2. In a system similar to that of example 1, a network package from 5 nets of an alloy with 65 to palladium, 32% platinum and 3 for rhodium as Built-in catalytic converter. Ilir weight loss after 34 days is shown in Table 3, where again to compare the weight loss of a network package made up of 5 Pt / 10Rh networks is listed in the same annex.
Tabelle 3
3. In der gleichen Anlage wie in der von Beispiel 2 wurde ein Netzpaket aus 5 Netzen einer Legierung mit 55 % Palladium, 40 % Platin und 5 % ühodium als Katalysator eingebaut.3. In the same system as in that of example 2, a network package from 5 meshes of an alloy with 55% palladium, 40% platinum and 5% hodium as Built-in catalytic converter.
Nach 44 Tagen ergab sich ein Gesamtgewichtsverlust Von 269 g gegenüber 505 g bei der Verwendung von 5 Pt/10Rh-Netzen in der gleichen Anlage, was einer Ersparnis von Rund 47 % entspricht. After 44 days there was a total weight loss of 269 g compared to 505 g when using 5 Pt / 10Rh networks in the same system, what a This corresponds to savings of around 47%.
Bei allen diesen Versuchen ergab sich aus Analysen der ausgebauten Katalysatornetze, dass der Gewichtsverlust der erfindungsgemässen netze bevorzugt auf einem Verlust des Palladiumanteils der legierungen beruht, der höher ist als es dem prozentualen Legierungsanteil entspricht. Das bedeutet, dass austelle des teuren Platins bevorzugt das billigere Palladium verloreugeht bzw., dass die Netze auf der Gasaustrittsseite des Netzpaketes das in dem Gasstrom mitgeführte Platin wieder aufliehmen Man hat daher bei Verwendung der erfindungsgemässen Katalysatoren bei der techuischen Salpetersäureherstellung nicht nur eine gewichtsmässige Ersparuis an sich mit dem Gasstrom verflüchtigendem Edelmetall, sondern in weit höherem Masse auch eine wertmassige.In all of these experiments, analyzes of the developed ones resulted Catalyst gauzes that the weight loss of the gauzes according to the invention is preferred is due to a loss of the palladium content of the alloys which is greater than it corresponds to the percentage of alloy. This means that the expensive platinum prefers the cheaper palladium lost or that the nets on the gas outlet side of the network package, the platinum carried along in the gas flow It is therefore possible to resume when using the catalysts according to the invention in technical nitric acid production not only a weight saving precious metal volatilizing with the gas flow, but to a far greater extent also a valuable one.
Dic in den obigen Beispielen erhaltenen Ergebnisse ändern sich nicht, wenn das Rhodium in den erfindungsgemässen Katalysatorlegierungen ganz oder teilweise durch Huthenium ersetzt wird.The results obtained in the above examples do not change, when the rhodium is wholly or partially in the catalyst alloys according to the invention is replaced by huthenium.
Claims (6)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2145842A DE2145842A1 (en) | 1971-09-14 | 1971-09-14 | Oxidn of ammonia to nitrogen oxides - on a palladium contg catalyst for nitric acid prodn |
| SU1827072A SU449471A3 (en) | 1971-09-14 | 1972-09-11 | Ammonia oxidation catalyst |
| US404207A US3873675A (en) | 1971-09-14 | 1973-10-09 | Catalyst and catalyst arrangement for the production of nitric acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2145842A DE2145842A1 (en) | 1971-09-14 | 1971-09-14 | Oxidn of ammonia to nitrogen oxides - on a palladium contg catalyst for nitric acid prodn |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2145842A1 true DE2145842A1 (en) | 1973-03-29 |
Family
ID=5819483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2145842A Pending DE2145842A1 (en) | 1971-09-14 | 1971-09-14 | Oxidn of ammonia to nitrogen oxides - on a palladium contg catalyst for nitric acid prodn |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2145842A1 (en) |
| SU (1) | SU449471A3 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2855102A1 (en) * | 1978-12-20 | 1980-07-17 | Inst Nawozow Sztucznych W Pula | Catalyst contg. platinum and palladium based layers - used in oxidn. of ammonia to form nitric oxide |
| DE19543102C1 (en) * | 1995-11-18 | 1996-11-14 | Heraeus Gmbh W C | Gold-free mesh, esp. recovery mesh for ammonia oxidn. to nitric acid |
| EP3680015A1 (en) * | 2019-01-14 | 2020-07-15 | Heraeus Deutschland GmbH & Co KG | Catalyst system and method for the catalytic combustion of ammonia to form nitrogen oxides in a medium pressure system |
| US12109553B2 (en) | 2019-01-14 | 2024-10-08 | Heraeus Deutschland Gmbh & Co Kg | Catalyst system and method for the catalytic combustion of ammonia to form nitrogen oxides in a medium-pressure system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2128081C1 (en) * | 1997-12-05 | 1999-03-27 | Чернышев Валерий Иванович | Catalytic element for ammonia conversion |
-
1971
- 1971-09-14 DE DE2145842A patent/DE2145842A1/en active Pending
-
1972
- 1972-09-11 SU SU1827072A patent/SU449471A3/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2855102A1 (en) * | 1978-12-20 | 1980-07-17 | Inst Nawozow Sztucznych W Pula | Catalyst contg. platinum and palladium based layers - used in oxidn. of ammonia to form nitric oxide |
| DE19543102C1 (en) * | 1995-11-18 | 1996-11-14 | Heraeus Gmbh W C | Gold-free mesh, esp. recovery mesh for ammonia oxidn. to nitric acid |
| EP3680015A1 (en) * | 2019-01-14 | 2020-07-15 | Heraeus Deutschland GmbH & Co KG | Catalyst system and method for the catalytic combustion of ammonia to form nitrogen oxides in a medium pressure system |
| WO2020148143A1 (en) | 2019-01-14 | 2020-07-23 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Catalyst system and method for the catalytic combustion of ammonia to form nitrogen oxides in a medium-pressure system |
| US12109553B2 (en) | 2019-01-14 | 2024-10-08 | Heraeus Deutschland Gmbh & Co Kg | Catalyst system and method for the catalytic combustion of ammonia to form nitrogen oxides in a medium-pressure system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SU449471A3 (en) | 1974-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1207089B (en) | Process for the recovery of the precious metal volatilized during ammonia combustion using catalysts | |
| DE2305595A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF HIGHLY PURE HYDROGEN | |
| DE4206199C1 (en) | ||
| DE1257753B (en) | Process for the production of a nickel and / or cobalt hydrogenation catalyst activated by zirconium dioxide | |
| EP3680015B1 (en) | Catalyst system and method for the catalytic combustion of ammonia to form nitrogen oxides in a medium pressure system | |
| DE1227434B (en) | Process for the production of sulfuric acid from gases containing sulfur dioxide | |
| DE3029948A1 (en) | METHOD FOR REMOVING OZONE FROM A GAS MIXTURE CONTAINING OZONE | |
| DE2145842A1 (en) | Oxidn of ammonia to nitrogen oxides - on a palladium contg catalyst for nitric acid prodn | |
| EP0096322B1 (en) | Catalyst for the conversion of carbon monoxide and steam into sulfur-containing gases, process for the preparation of the catalyst and its use | |
| EP3680214B1 (en) | Catalyst system and method for the catalytic combustion of ammonia to form nitrogen oxides in a medium pressure system | |
| DE1217346B (en) | Use of a support catalyst containing copper and nickel for removing oxygen from gas mixtures containing hydrogen and oxygen | |
| US3873675A (en) | Catalyst and catalyst arrangement for the production of nitric acid | |
| DE3042362C2 (en) | ||
| DE2855102A1 (en) | Catalyst contg. platinum and palladium based layers - used in oxidn. of ammonia to form nitric oxide | |
| DE69418072T2 (en) | Process for the recovery of platinum using a collecting device | |
| DE838285C (en) | Process for the recovery of platinum using platinum catalysts, particularly in the oxidation of ammonia | |
| DE2231440A1 (en) | IMPROVED PROCESS FOR THE PREPARATION OF A SOLUTION OF A HYDROXYLAMMONIUM SALT | |
| AT258963B (en) | Process for the recovery of the precious metal which is volatilized in catalytic reactions | |
| EP4247554B1 (en) | Pure metal network for catalysing gas phase reactions | |
| DE649871C (en) | A catalyst made of platinum or similar metals for the oxidation of ammonia with oxygen or gases with a high concentration of oxygen | |
| DE686261C (en) | Catalyst for ammonia oxidation | |
| EP4344773A1 (en) | Catalyst system comprising a catalyst network comprising a noble metal wire for long campaigns in ammonia oxidation | |
| DE753028C (en) | Catalytic oxidation of ammonia | |
| EP4282527A1 (en) | Catalyst system for a flow reactor and method for the catalytic oxidation of ammonia | |
| EP0774298A1 (en) | Goldfree net made of nobel metal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHJ | Non-payment of the annual fee |