DE2403998A1 - Verfahren zur durchfuehrung von reaktionen zwischen pulver- und gasfoermigen stoffen - Google Patents

Verfahren zur durchfuehrung von reaktionen zwischen pulver- und gasfoermigen stoffen

Info

Publication number
DE2403998A1
DE2403998A1 DE2403998A DE2403998A DE2403998A1 DE 2403998 A1 DE2403998 A1 DE 2403998A1 DE 2403998 A DE2403998 A DE 2403998A DE 2403998 A DE2403998 A DE 2403998A DE 2403998 A1 DE2403998 A1 DE 2403998A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
spiral
powder
reaction
gas
spiral conveyor
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.)
Granted
Application number
DE2403998A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2403998C3 (de
DE2403998B2 (de
Inventor
Thomas Dipl Ing Czerny
Hans Von Dipl Chem Dr Doehren
Lothar Loesch
August Prof Dipl Phys D Winsel
Kurt Dipl Ing Dr Ziegler
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.)
Sued Chemie AG
Original Assignee
Koenigswarter & Ebell Chem Fab
Koenigswarter & Ebell Chemische Fabrik 5800 Hagen GmbH
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 Koenigswarter & Ebell Chem Fab, Koenigswarter & Ebell Chemische Fabrik 5800 Hagen GmbH filed Critical Koenigswarter & Ebell Chem Fab
Priority claimed from DE19742403998 external-priority patent/DE2403998C3/de
Priority to DE19742403998 priority Critical patent/DE2403998C3/de
Priority to SE7414372A priority patent/SE392043B/xx
Priority to IT29820/74A priority patent/IT1030833B/it
Priority to DK647174A priority patent/DK146314C/da
Priority to BE152022A priority patent/BE823966A/xx
Priority to BR100/75A priority patent/BR7500100A/pt
Priority to IN82/CAL/1975A priority patent/IN143090B/en
Priority to NL7500925A priority patent/NL7500925A/xx
Priority to CA218,828A priority patent/CA1056579A/en
Priority to US05/544,753 priority patent/US4035151A/en
Priority to JP50011815A priority patent/JPS50108179A/ja
Priority to GB3737/75A priority patent/GB1487513A/en
Priority to FR7502823A priority patent/FR2258895B1/fr
Priority to DE19752522152 priority patent/DE2522152A1/de
Publication of DE2403998A1 publication Critical patent/DE2403998A1/de
Priority to US05/686,992 priority patent/US4048472A/en
Priority to FR7614844A priority patent/FR2311583A2/fr
Priority to US05/725,637 priority patent/US4083810A/en
Publication of DE2403998B2 publication Critical patent/DE2403998B2/de
Publication of DE2403998C3 publication Critical patent/DE2403998C3/de
Application granted granted Critical
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • 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
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/16—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with particles being subjected to vibrations or pulsations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G37/00—Compounds of chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/04—Oxides; Hydroxides
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/19—Details relating to the geometry of the reactor
    • B01J2219/194—Details relating to the geometry of the reactor round
    • B01J2219/1941—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped
    • B01J2219/1944—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped spiral
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Reg.-Nr. 6DP 178 DO? 6255 Kelkheim, den 24.1.1974
KÖNIGSWARTER & EBELL, Chemische Fabrik GmbH 5800 Hagen, Dieckstraße 42
Verfahren zur Durchführung von Reaktionen zwischen pulver- und gasförmigen Stoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung von Reak-^ tionen zwischen pulver- und gasförmigen Stoffen, wobei bei Kontakt des pulverförmigen Materials mit einem Reaktionsgas eine chemische Reaktion oder eine Austauschreaktion erfolgt sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Zur Durchführung von Reaktionen zwischen pulver**, und gasförmigen Stoffen werden in der Technik insbesondere Röstofen, Drehrohrofen oder Wirbelbettanordnungen und Eüllkörperkolonnen verwendet.
Beim Röstofen wird das umzusetzende Pulver in relativ dicker Schicht auf einem Rost in diskontinuierlichen Verfahren behandelt. Wegen der großen Schichtdicken, die erforderlich sind, um ausreichend große Chargen zu verarbeiten, wird die Reaktionsführung, insbesondere bedingt durch die schlechte Diffusion uneinheitlich und die Prozesse erfordern eine lange Zeit. Die entstehenden Produkte sind aus diesem Grund in ihrer Struktur und ihren chemischen Eigenschaften uneinheitlich.
Drehrohrofen erlauben zwar einen höheren Durchsatz und kontinuierliche Ein- und Ausbringung, dennoch wird durch die ungleichmäßige Verteilung des umzusetzenden Pulvers an der Wandung des Reaktionsgefäßes ein nicht vollständig homogenes Produkt erzeugt. Die Kontaktmöglichkeit des Gases mit dem Pulver ist durch die innere Oberfläche und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Reak-
r 509831/0751
tors begrenzt. 3
Umsetzungen In Wirbelbetten sind großtechnisch schwierig durchführbar, insbooondere dann, wenn es sich, um Pulver geringer Korngröße, bzw. Pulver mit breitem Korngrößenspektrum handelt, da die Verweilzeit der Korngrößenfraktionen unterschiedlich ist und damit, die Gefahr besteht, inhomogene Produkte zu erhalten.
Bei Umsetzung von Gasen an Pestkörpern werden sogenannte Füllkörperkolonnen eingesetzt. Die Pul verschüttung befindet sich dabei in einem Behälter, der im allgemeinen von unten nach oben von Gas durchströmt wird. Solche Anordnusgen können nur im laktbetrieb diskontinuierlich betrieben werden und das Pulver muß bestimmte Korngrößen besitzen, um einen Gasdurchtritt zu ermöglichen und andererseits den Diffusionsweg kl einzuhalten. -Weiterhin können sich in den Schüttungen leicht Kanäle bilden, durch, die das Gas durchbricht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kontinuierliches Verfahren zur Durchführung von Reaktionen zwischen pulver- und gasförmigen Stoffen zu entwickeln, bei dem homogene und hochaktive Produkte in einer möglichst kurzen Zeit erhalten werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das pulverförmige Material von oben kontinuierlich in einen auf die Umsetzungstemperatur gebrachten, mit einer gasdichten Ummantelung versehenen Vibrationswendülförderer eingeführt wird und daß das den Boden des Wendelganges Als geschlossene Schicht bedeckende Material mit einem im Gegeiistrom durch den Wendelförderer geleiteten Reaktionsgas in Kontakt gebracht wird, daß die gasförmigen Reaktionsprodukte mit dem Reaktionsgasstrom oben aus dem Wendelförderer abgeleitet werden und daß das pulverförmige Reaktionsprodukt kontinuierlich im unteren Teil des Vibrationswendelförderers abgeführt wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß sie einen eine gasdichte Ummante-
509831/0751
lung aufweisenden Vibrationswendelförderer besitzt, daß der Wendelförderer Eeaktionsgaszu- und -abführungsleitungen und unterhalb des Wendelganges eine Heizvorrichtung enthält und daß im Wendelgang Burchmischungsvorriehtungen angeordnet sind.
Ein solches Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind insbesondere anwendbar bei der Herstellung von aktiven Metallpulvern und Katalysatoren, beispielsweise zur Herstellung von Oxidations-, Reductions- oder Hydrierkatalysatoren sowie auch bei Herstellung aktiver Massen für galvanische Elemente im großtechnischen Maßstab.
Im folgenden werden anhand der Figuren 1 und 2 das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens näher erläutert. . "
In Figur 1 ist der erfindungsgemäße Jibrationswendelförderer mit aufgeschnittener Ummantelung dargestellt, während in Figur 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung zu Durchmischung des pulverförmigen Ausgangsmaterials in verschiedenen perspektivischen Darstellungen angegeben ist.
Der in seinem unteren Bereich einen Schwingungserzeuger, beispielsweise einen Schwingungsmagneten 7 oder einen Unwuchtmotor auf v/eisende Wendelförderer 1 besitzt eine gasdichte Ummantelung, welche aus zwei Doppelhalbschalen 8 besteht, deren Zwischenräume 2 mit Kieselgur zur Wärmeisolierung gefüllt sind. Dieser Mantel kann noch zusätzlich mit einer Glaswollmatte 9 umwickelt werden.
Sofern nicht Luft als Reaktionsgas verwendet wird, müssen vor der Inbetriebnahme des Vibrationswendelförderers dieser und die übrige Apparatur zunächst durch Durchleiten eines Stickstoffstromes luftfrei gemacht werden. Anschließend wird dann der Stickstoff durch Spülung mit dem Reaktionsgas verdrängt. Danach wird der erforderliche Reaktionsgasdruck eingestellt und der Reaktor auf die Reaktionstemperatur gebracht. Anschließend wird das pulverförmige Material über eine Dosierrinne von oben kontinuierlich in den Einfüllstutzen 10 des Wendelförderers gegeben. Das pulverförmige Material durchläuft den Wendelgang 4, der durch
5 09831/0751
eine unterhalb seines Bodens angebrachte Heizvorrichtung, beispielsweise Heizstäbe, beheizt oder durch Kühlräume gekühlt wird, und wird mit Hilfe von mehreren im Wendelgang angeordneten Durchmischungsvorrichtungen durchgemischt. Die sich von oben nach unten bewegende dünne Schicht des pulverförmigen Materials wird mit einem im Gegenstrom im Überschuß durch den Wendelförderer geleiteten Reaktionsgas, das über die Zuleitungen in verschiedener Höhe des Vibrationswendelförderers zugeführt wird, in Kontakt gebracht und umgewandelt. Das pulverförmige Material wird im unteren Teil des Wendelförderers über ein Austragsrohr 13 kontinuierlich abgeführt. Die gasförmigen Reaktionsprodukte werden mit. dem Reaktionsgasstrom abgeleitet und von dem mitgerissenen feinen Pulverstaub befreit.
Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Durchmischungsvorrichtung als im Wendelgang 4 angeordnete Umkehrbleche 6 auszubilden. Ein solches Umkehrblech 6 ist in Eigur 2 in verschiedenen perspektivischen Darstellungen wiedergegeben und besitzt zwei voneinander durch einen Steg 61 getrennte Ebenen 62, 63, von denen die obere Ebene 62 in der Mitte des vom Pulver eingenommenen Querschnitts und die untere Ebene 63 vom Wendelgangboden längs des Steges 61 in Bewegungsrichtung des durchmischenden Pulvers ansteigen. Die obere Ebene 62 besitzt eine nach oben abgebogene, den Wendelgang 4 in Bewegungsrichtung des Pulvers abtrennende Kante 64 und zwischen dem Steg 61 und der Wand des Wendelganges 4 ist ein Zwischenraum angeordnet.
Durch ein solches Umkehrblech 6 wird der Querschnitt der Schicht des pulverförmigen Materials waagerecht in zwei Hälften aufgeteilt, die auf der oberen Ebene 62 bewegte Pulverschichthälfte wird unter die leicht ansteigende untere Ebene 63 umgelenkt und die von der unteren Ebene 63 aufgenommene Schichthälfte fällt an einer Brechkante 65 auf die unterhalb dieser ankommende Pulverschichthälfte.
Anhand der Beispiele 2 bis 4 ist die Herstellung von einigen Katalysatoren sowie von aktiven Massen für galvanische Elemente" mit
509831 /0751
Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.
Weiterhin können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens auch andere chemische Reaktionen und Austauschreaktionen kontinuierlich durchgeführt werden. Solche Reaktionen sind in den Beispielen 5 und 6 näher erläutert.
1. Herstellung eines Kupferchromit-Katalysators für selektive Hydrierungen, bei dem Luft als oxidierendes Gas verwendet wird
In ammoniakalischer Lösung wird ein Doppelchromat durch Fällung aus Kupfernitrat mit Natriumchromat der Zusammensetzung
fcu (NH^)2I (NHJ2 . (CrO. )2 als feines Pulver erhalten. Das Pulver wird gründlich gewaschen und durch Trocknung weitgehend vom Wasser befreit. Anschließend wird das Pulver im Gegenstrom zu einem vorerhitzten Luftstrom bei 300 - 350° C und einer Schichtdicke von 10 - 20 mm kontinuierlich im Reaktionswendelförderer zersetzt. Dabei spielt sich folgende Reaktion ab:
r -| Luft
Cu (NH,) J . (NH. )9 . (CrO.) '— -> CuO . Cr9O,
L -> <\J * * * c 300 - 35O°C ^ ° + N2 + NH, + 4 H2O
Die gasförmigen Reaktionsprodukte werden durch Kondensation (H2O) und Wasserwäsche (NH,) entfernt. Der Stickstoff wird mit dem Luftstrom nach außen abgeblasen. Die Korngröße kann je nach der Korngröße des Doppelchromates in weiten Grenzen variiert werden. Der in dieser Weise hergestellte Katalysator ist besonders für selektive Hydrierung von Carbonylgruppen v/irksam: Aldehyde und Ketone werden zu Alkoholen, Ester- und Carbonsäuren, desgleichen Amide zu Aminen reduziert.
2. Herstellung eines Nickel-Trägerkatalysators für großtechnische Fetthärtungen
Die Masse eines Ni-Trägerkatalysators besteht aus basischem Nickelcarbonat gefällt auf Kieselgur. Sie wird kontinuierlich in den Reaktionswendelförderer gegeben, und zwar bei einer
509831 /0751
Reaktionstemperatür zwischen 350 - 500° C und einer Schichthöhe zwischen 1-10 mm. Wasserstoffgas wird im Gegenstrom im Überschuß (ca. 10-fache stöchiometrische Menge) geführt. Dabei wird der Wasserstoff auf die Reaktionstemperatur vor der Eingabe in den Reaktor vorerhitzt. Bei einer Verweilzeit zwischen 5-20 Minuten wird das basische Carbonat dann vollständig zu sehr fein verteiltem Nickel reduziert. Diese endotherme Reaktion verläuft nach folgenden Gleichungen:
350 - 500° G w-, . ο w λ Ni(OH)2 + H2 > N\+ 2 H2°
350 - 500° G
Ni CO5 + H2 >· Ni + CO2 + H2O
Diese Reaktionen werden durch kurze Diffusionswege der gasförmigen Reaktanten und durch die schnelle Abfuhr des Reaktionswassers und des Kohlendioxids begünstigt. Außerdem ermöglicht die kontinuierliche Durchführung der Reduktion in einer dünnen Schicht eine sehr gleichmäßige Wärmezufuhr, und damit wird auch ein gleichmäßiges Produkt garantiert.
Die im Wasserstoffstrom mitgeführten gasförmigen Reaktionsprodukte (CO2, H20-Dampf) werden durch Absorption bzw. Kondensation ohne Schwierigkeiten in Füllkörperkolonnen entfernt.
Die nach dem vorstehenden Verfahren hergestellten Katalysatoren weisen im Vergleich zu den nach konventionellen Verfahren ,hergestellten Katalysatoren 10 - 20 $ höhere Hydrieraktivitäten auf.
3. Herstellung eines elektrochemisch aktiven Ni(0H)2-Pulvers (positive Masse für alkalische Akkumulatoren)
Peinverteiltes Nickel(II)-oxalat (NiC2O.) (Korngröße > 50 /u) wird in einer Schichthöhe von 10 - 15 mm im Reaktionswendelförderer bei 150 - 200° C von oben nach unten gefördert. Wasserdampf gesättigte Luft von ca. 2 atü überdruck, die auf ca. 300 C vorerhitzt wird, wird im Gegenstrom zum Pulvertransport geführt. Es tritt eine Zerlegung (hydrothermaler Zerfall) des Nickeloxalats unter Bildung von feinverteiltem Nickelhy-
509831/0751
flroxid (Ni(OH)ρ) nach folgender Reaktionsgleichung ein:
luft NiC2O4 + H2O . Ni(OH)2 + CO2 + CO.
Die mit der Luft als Trägergas ausgetragenen gasförmigen Reaktionsprodukte CO2 und CO werden nach Überführung des CO durch katalytische Nachverbrennung nach außen als CO9 abgeführt.'
Das resultierende Nickelhydroxidpulver von einer Korngröße zwischen 2 - 5/U hat sich besonders für den Einsatz als positive aktive Masse in alkalischen Akkumulatoren bewährt. Hervorzuheben ist, daß wegen der gleichmäßigen feinen Kornverteilung des anfallenden Hydroxids die in der Praxis üblichen langen ITormationszeiten für Akkumulatoren von ca. 60 h auf 20 bis 25 h herabgesetzt werden. Schließlich können die Stromausbeuten, insbesondere bei Hochstromentladungen, wegen der höheren Oberfläche und der besseren Zugänglichkeit des Pulvers für die sich in der Elektrode abspielenden elektror-chemischen Vorgänge beträchtlich gesteigert v/erden.
4. Herstellung von negativen, vorgeladenen Cadmiummassen mit metallischer Nickel-Leitmatrix für alkalische Akkumulatoren
Ein feinteiliges Pulver (Korngröße.<10/u), bestehend aus einem Mischkristall aus 10 fo Nickelformiat und 90 % Cadmiumformiat, wird in einer Schichtdicke von 15 - 25 mm kontinuierlich bei 270 - 290° C im Reaktionswendelförderer von oben nach unten bewegt. Dem Pulverstrom entgegen läßt man auf die Reaktionstemperatur vorerhitztes Wasserstoffgas strömen. Die in diesem Temperaturbereich sich im Reaktor abspielenden Vorgänge können durch folgende als Teilreaktionen geschriebenen chemischen Umsatzgleichungen wiedergegeben werden:
Cd(HCO„)9 + H9 « —■> Cd + 2 H0O + CO
* 270 - 290° C ά
Ni (HCO9 )9 + H9 -TT^ Ni + 2 H9° + co
ά * ^ 270 - 290 C - ■
509831 /0751
Ein weiteres Beispiel für die Behandlung von Gasen mit pulverförmigen Festkörpern ist die OOp-Wäsche mit Molekularsieben. Molekularsiebe sind Substanzen mit einem großen Adsorptionsvermögen von Gasen und Dämpfen. Beim COp beträgt dieses Adsorptionsvermögen in manchen Fällen mehr als 15 Gew. bei Zimmertemperatur. Bei höheren Temperaturen, z.B. 150° C, wird der größte Teil des COp wieder abgegeben.
Man kann diese Tatsache zur Entfernung von COp aus Reformer-Rohgasen benutzen. Ein derartiges· Gas besteht zu 25 % aus CO und zu 75 7° aus H0. Dieses Gas wird von unten einem Wendelförderer in einer Menge von 55 Nm /h zugeführt. Im Wendelgang mit einer Wendelfläche von insgesamt 1 m fließt es auf einer Länge von 13m einer Granulatschüttung des Molekularsiebmaterials entgegen. Die pro Zeiteinheit durchgesetzte Menge des Molekularsiebes beträgt rund 180 l/h, entsprechend 275 kg/h, was bei einer Schichtdicke von 2 cm einer Verweilzeit von 6 Minuten im Wendelförderer entspricht. Das den Wendelförderer oben verlassene Gas enthält nur noch Bruchteile von Prozenten an COp, während das unten dem Wendelförderer entnommene, beladene Molekularsieb mehr als 10 Gew.$ CO0 enthält. Die Reaktionstemperatur beträgt 25° Cj die bei der Reaktion entstehende Wärme wird mit Hilfe "von Kühlrohren am Wendelboden abgeführt.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, auch die Regenerierung des Molekularsiebes in einem Wendelförderer durchzuführen. Zu diesem Z\ieck wird das Granulat oben zugeführt, während der Wendelgang auf 150° bis 2500C aufgeheizt ist. Von unten strömt Luft in den Wendelgang ein, die sich auf dem Weg nach "oben mit Kohlendioxid belädt. Dieses Verfahren ist deshalb besonders wirksam, weil es ein Gegenstromverfahren ist und die Endbeladung des Molekularsiebes wegen der geringen COp-Konzentration in der Luft vor dem Austritt des Pulvers aus dem Wendelgang sehr niedrig gehalten wird.
Die beiden Wendelfördererreaktoren für die Adsorption und De-
509831/0751
sorption des CO2 sind zu einer Anlage mit geschlossenem Molekularsiebkreislauf vereinigt, die zweekmäßiger^weise Vorrichtungen zur Zwischenspeicherung einer gewissen Überschußmenge des Molekularsiebgranulats enthält.
Das beschriebene Verfahren läßt sich bei modifizierten Betriebstemperaturen auch zur Entfernung anderer Verunreinigungen aus Gasgemischen, z.B. HpS, NH5, Benzol und Methanol, um nur einige zu nennen, verwenden. Als Molekularsiebe können in solchen Fällen auch vorteilhaft aktive Kohle, Pulver oder Granulate eingesetzt werden.
6. Nickelträgerkatalysatoren der in Beispiel 1 beschriebenen Art enthalten nach, ihrem Einsatz in der Fetthärtung Nickel neben anderen Verunreinigungen. Im Zuge der TJmwertverschmutzungsprobleme macht wegen des Nickelgehaltes die lagerung derartiger Abfälle immer größere Schwierigkeiten. Deshalb sucht man nach Verfahren der Nickelrückgewinnung aus den Katalysatorabfällen,
Es hat sich gezeigt, daß man nach Entfernung der Hauptfettmenge den alten Katalysator von Nickel befreien kann, indem man das Material in einem Wendelfördererreaktor bei etwas unter 100° C im Gegenstrom zu einem CO-Gasstrom führt. Dabei bildet sich Niekelcarbonyl als flüchtige Verbindung, die mit dem im Umlauf geführten CO aus dem Reaktor herausgetragen und bei 180° C in Nickelpulver und CO zersetzt wird. Auf diese Weise wird das Nickel als wertvolles, hochreines Material zurückgewonnen, und die Trägermasse, die unten aus dem Wendelförderer herauskommt, kann einer neuen Verwendung zugeführt werden.
Eine weitere Gruppe von Verfahren, bei denen der Einsatz des Wendelfördererreaktors zweckmäßig ist, sind katalytische Gasbehandlungsverfahren, bei denen nach einer gewissen Betriebszeit eine Regenerierung des Katalysators erforderlich ist. Als Beispiel sei die katalytische Behandlung von Erdgas- oder Erdölderivaten genannt, die in vielen Fällen zu einer Vergiftung des Katalysators durch Schwefelbestandteile führt. Hier ermöglicht der kontinuierliche Durchsatz des Katalysators durch den Reaktor dessen Regene-
509831/0751
rierung außerhalb des Reaktors bei sparsamster Verwendung innerhalb der Reaktoranlage. Dadurch wird der Einsatz dieser meist teueren Katalysatoren minimalisiert und somit die Kapitalbindung verringert.
Die Reihe von Beispielen für die Durchführung von Austauschvorgängen im Wendelfördererreaktor könnte beliebig erweitert werden; es seien nur erwähnt die Trocknung kristalliner Pulver, bei denen die Bewegung im Wendelförderer der Neigung zum Zusammenbacken entgegenwirkt. Das Rösten von sulfidischen Materialien ist ein Beispiel für die Behandlung von pulverförmigen Festkörpern mit Hilfe von Gasen, bei denen die Veränderung der Pestkörper der Zweck des Prozesses ist.
Den Beispielen ist zu entnehmen, daß mit HiILfe des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere aktive Metallpulver mit sehr guten Kennwerten hergestellt werden können.
Dadurch, daß die Pulverkörner durch Vibration bev/egt werden, wird ein Zusammenbacken verhindert und durch Vergrößerung der Vibrationsamplitude kann auch schwer rieselfähiges Pulver verarbeitet werden. Da das Gas im Überschuß zugeführt wird, wird das Gleichgewicht der chemischen Reaktion zugunsten des Endproduktes verschoben und damit die Verweilzeit des Pulvers im Vibrationswendelförderer verkleinert. Die bei den bisher bekannten Verfahren sich einstellenden Diffusionshemmungen v/erden durch die erfindungsgemäß eN Durchmischung mit Hilfe von Umkehrblechen und durch die Durchleitung des Reaktionsgases im Gegenstrom weitgehend verringert, und hierdurch können die bisher üblichen Verweilzeiten von einigen Stunden auf einige Minuten herabgesetzt werden.
Da erfindungsgemäß die Wärmezufuhr durch eine unterhalb des Bodens des Wendelganges angeordnete Heizvorrichtung sowohl von unten als auch von oben (durch Strahlung) und durch Konvektion infolge des Reaktionsgases erfolgt, wird eine sehr gleichmäßige Erwärmung des pulverförmigen Materials erreicht, und dies trägt wesentlich zu dem mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erreichbaren gleichmäßigen Endprodukt bei.
509831/0751

Claims (4)

  1. Patentansprüche
    (Iy Verfahren zur Durchführung von Reaktionen zwischen pulver- und gasförmigen Stoffen, wobei bei Kontakt des pulverförmigen Materials mit dem Gas eine chemische Reaktion oder eine Austauschreaktion erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Material von oben kontinuierlich in einen auf die Umsetzungstemperatur gebrachten, mit einer gasdichten Ummantelung (8) versehenen Vibrationswendelförderer (1) eingeführt wird und daß das den Boden des Wendelganges (4) als geschlossene Schicht bedeckende, sich von oben nach unten bewegende pulverförmige Material mit einem im Gegenstrom durch den Wendelförderer (1) geleiteten Reaktionsgas in Eontakt gebracht wird, daß die gasförmigen Reaktionsprodukte mit dem Reaktionsgasstrom oben aus dem Wendelförderer (1) abgeleitet werden und daß das pulverförmige Reaktionsprodukt kontinuierlich im unteren Teil des Vibrationswendelförderers (1) abgeführt wird. " -
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Boden des Wendelganges (4) als geschlossene Schicht be-.deckende und sich von oben nach unten bewegende pulverförmige Material innerhalb des Wendelganges (4) durchgemischt wird»
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgas im Überschuß von unten nach oben durch den Wendelförderer (1) geleitet wird.
  4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß sie einen eine gasdichte Ummantelung (8) aufweisenden Vibrationswendelförderer (1) besitzt, daß der Wendelförderer (1) Reaktionsgaszu- und
    509831/07 51
    -abführungsleitungen (11, 12) und unterhalb des Wendelganges (4) eine Heiz- oder Kühlvorrichtung (5) enthält und daß Durchmischungsvorrichtungen im Wendelgang (4) angeordnet sind.
    Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmischungsvorrichtungen als im Wendelgang (4) angeordnete Umkehrbleche (6) ausgebildet sind, daß jedes Umkehrblech C6) zwei voneinander durch einen Steg (61) getrennte Ebenen (62, 63) besitzt, daß die obere Ebene (62) in der Mitte des vom Pulver eingenommenen Querschnitts und die untere Ebene (63) vom Wendelgangboden längs des Steges (61) in Bewegungsrichtung des zu durchmischenden Pulvers ansteigen, daß die obere Ebene (62) eine nach oben abgebogene, den Wendelgang (4.) in. Bewegungsrichtung des Pulvers abtrennende Kante (64) besitzt und daß zwischen dem Steg (61) und der Wand des Wendelganges (4) ein Zwischenraum angeordnet ist.
    509831 /0751
    Leerseite
DE19742403998 1974-01-29 1974-01-29 Verwendung eines gasdicht ummantelten Vibrationswendelförderers Expired DE2403998C3 (de)

Priority Applications (17)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742403998 DE2403998C3 (de) 1974-01-29 Verwendung eines gasdicht ummantelten Vibrationswendelförderers
SE7414372A SE392043B (sv) 1974-01-29 1974-11-15 Forfarande och anordning for genomforande av reaktioner mellan pulver- och gasformiga emnen
IT29820/74A IT1030833B (it) 1974-01-29 1974-11-26 Procedimento per l esecuzione di reazioni fra sostanze in forma di polvere e di gas
DK647174A DK146314C (da) 1974-01-29 1974-12-12 Anvendelse af en med en gastaet kappe omsluttet vibrationsskruetransportoer til behandling af pulverformede katalysatormasser
BE152022A BE823966A (fr) 1974-01-29 1974-12-30 Procede pour l'execution de reactions entre des substances pulverulentes et des substances gazeuses
BR100/75A BR7500100A (pt) 1974-01-29 1975-01-07 Processo aperfeicoado para a realizacao de reacoes entre substancias em po e gasosas e dispositivo para a execucao do mesmo
IN82/CAL/1975A IN143090B (de) 1974-01-29 1975-01-14
NL7500925A NL7500925A (nl) 1974-01-29 1975-01-27 Werkwijze voor het uitvoeren van reacties tus- sen poeder- en gasvormige stoffen, alsmede een inrichting, geschikt voor het uitvoeren van deze werkwijze.
JP50011815A JPS50108179A (de) 1974-01-29 1975-01-28
US05/544,753 US4035151A (en) 1974-01-29 1975-01-28 Powder-and-gas vibrating reactor
CA218,828A CA1056579A (en) 1974-01-29 1975-01-28 Powder-and-gas reactions
GB3737/75A GB1487513A (en) 1974-01-29 1975-01-28 Method of carrying out reactions between pulverulent and gaseous substances
FR7502823A FR2258895B1 (de) 1974-01-29 1975-01-29
DE19752522152 DE2522152A1 (de) 1974-01-29 1975-05-17 Vorrichtung zur durchfuehrung von reaktionen zwischen pulver- und gasfoermigen stoffen
FR7614844A FR2311583A2 (fr) 1974-01-29 1976-05-17 Procede pour l'execution de reaction entre des substances pulverulentes et des substances gazeuses
US05/686,992 US4048472A (en) 1974-01-29 1976-05-17 Vibratory spiral conveyor chute and a resistance heating element
US05/725,637 US4083810A (en) 1974-01-29 1976-09-22 Processing of catalyst powder

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742403998 DE2403998C3 (de) 1974-01-29 Verwendung eines gasdicht ummantelten Vibrationswendelförderers
DE19752522152 DE2522152A1 (de) 1974-01-29 1975-05-17 Vorrichtung zur durchfuehrung von reaktionen zwischen pulver- und gasfoermigen stoffen

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2403998A1 true DE2403998A1 (de) 1975-07-31
DE2403998B2 DE2403998B2 (de) 1976-11-18
DE2403998C3 DE2403998C3 (de) 1977-07-14

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2645185A1 (de) * 1976-10-07 1978-04-13 Varta Batterie Vibrierender chemischer reaktor
DE3022330A1 (de) * 1980-06-13 1981-12-17 Süd-Chemie AG, 8000 München Verfahren zur thermischen behandlung von pulverfoermigen und granulatartigen katalysatoren u.dgl.

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2645185A1 (de) * 1976-10-07 1978-04-13 Varta Batterie Vibrierender chemischer reaktor
DE3022330A1 (de) * 1980-06-13 1981-12-17 Süd-Chemie AG, 8000 München Verfahren zur thermischen behandlung von pulverfoermigen und granulatartigen katalysatoren u.dgl.
EP0042080A2 (de) * 1980-06-13 1981-12-23 Süd-Chemie Ag Verfahren zur thermischen Behandlung von pulverförmigen Katalysatoren und Katalysator-Zwischenprodukten
EP0042080A3 (en) * 1980-06-13 1982-02-24 Sud-Chemie Ag Process for the thermal treatment of pulverized or granulated catalysts and the like
US4399350A (en) 1980-06-13 1983-08-16 Sud-Chemie A.G. Procedure for the thermal treatment of powdered and granulated catalysts and the like

Also Published As

Publication number Publication date
US4048472A (en) 1977-09-13
FR2311583A2 (fr) 1976-12-17
DE2522152A1 (de) 1976-11-25
NL7500925A (nl) 1975-07-31
BE823966A (fr) 1975-04-16
FR2258895B1 (de) 1978-10-06
GB1487513A (en) 1977-10-05
DE2403998B2 (de) 1976-11-18
FR2258895A1 (de) 1975-08-22
US4035151A (en) 1977-07-12
FR2311583B2 (de) 1981-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4035151A (en) Powder-and-gas vibrating reactor
DE2421768C2 (de) Verfahren zur Entfernung von Schwefeloxyden und Feststoffteilchen aus Abgasen und Vorrichtung zu seiner Durchführung
EP0308409B1 (de) Verfahren zur herstellung von kohlenstoffmolekularsieben
EP0017797B1 (de) Drehrohrreaktor zum Wärmebehandeln von Gut und Verfahren unter Verwendung dieses Drehrohrreaktors
DE4116890A1 (de) Verfahren zum abtrennen von quecksilber aus einem abfallstrom und verfahren zur herstellung eines adsorptionsmittels hierfuer
DE3308693A1 (de) Adsorptionsmittel fuer kohlenmonoxid und verfahren zu dessen herstellung
DE2917234B2 (de) Katalysator zur Konzentrierung von Wasserstoffisotopen
DE69125479T2 (de) Verfahren zur herstellung geformten aktiven koks zur entschwefelung und denitrifikation mit hoher denitrifikationsleistung
EP1286916B1 (de) Herstellung von aktivkohle mit erhöhter katalytischer aktivität
DE69920925T2 (de) Verfahren zur erzeugung von reinstchrom
DE2249426A1 (de) Entfernung von schwefelverbindungen aus gasstroemen
EP1590295A1 (de) Verfahren zur co-gas-entschwefelung
CH617216A5 (en) Process and apparatus for radiation-chemical degradation of polymers or oligomers
EP0011887A1 (de) Verfahren zur Erzeugung von Formkörpern aus backender Kohle für die Vergasung
DE69806453T2 (de) Verfahren zur Pyrolyse von Dioxinen durch Niedrigtemperatur
DD231741A5 (de) Verfahren zum entfernen von schwefeloxiden aus rauchgas mit regenerierbarer aktivkohle
DE7402846U (de) Vorrichtung zur durchfuehrung von reaktionen zwischen pulver- und gasfoermigen stoffen
WO1986003690A1 (en) Process for removing chlorinated hydrocarbons from gases containing chlorinated hydrocarbons
DE2407939B2 (de) Verfahren und Vorrichtung für die Gasreduktion von klassierten Eisenerzen
DE2403998C3 (de) Verwendung eines gasdicht ummantelten Vibrationswendelförderers
DE1301320B (de) Verfahren zur katalytischen Synthese von Melamin aus Harnstoff
DD152524A5 (de) Harte koernige aktivkohle und verfahren zu ihrer herstellung
DE2462370C3 (de) Verfahren zum adsorptiven Abtrennen von gasförmigen Verunreinigungen aus einem Gasgemisch
DE19748968C1 (de) Verfahren zum Erzeugen eines Gemisches aus Eisencarbid und körnigem, direkt reduziertem Eisen
DE2462372C3 (de) Verwendung eines gasdicht ummantelten Vibrationswendelförderers zur kontinuierlichen Herstellung aktiver Massen für galvanische Elemente

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: SUED-CHEMIE AG, 8000 MUENCHEN, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee