DE2425058A1 - Fuellkoerper aus keramikmaterial und deren verwendung - Google Patents

Description

• Füllkörper aus Keramikmaterial und deren Verwendung Es ist bekannt, Füllkörper unterschiedlicher Größe und Formgebung aus Keramikmaterialien herzustellen. Derartige Füllkörper finden Verwendung in chemischen Apparaturen, wie Destillationskolonnen, Austauschkolonnen, Reaktionstürmen, Gaswäschern und dergleichen, und außerdem werden derartige Keramikfüllkörper vielfach als Katalysatorträger verwendet. Derartige bekannte Füllkörper aus Keramikmâterial besitzen beispielsweise die Form von Kugeln, Sätteln, Rinyen oder Rohrabschnitten, die gegebenenfalls durchbrochene Wände und in das Innere des Rohrabschnittes ragende Rippen besitzen. Von diesen bekannten Füllkörpern besitzen gerade jene, die besonders große Oberflächen haben, für bestimmte Anwendungsgebiete eine zu geringe Festigkeit, was beispielsweise für Füllkörper in der Form gewöhnlicher Rohrabschnitte und Ringe gilt. Um deren Festigkeit zu erhöhen, muß man die Wandstärke vergrößern, so daß die Durchgangsöffnungen relativ kleine Durchmesser erhalten, wodurch bei Schüttungen dieser Füllkörper eine teilweise oder ganze Abdeckung der Durchgangsöffnungen und damit eine Verringerung der Wirksamkeit erfolgt.
• Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, neue, einfach herzustellende Füllkörper aus Keramikmaterial zu bekommen, die einerseits eine hohe Druckfestigkeit und andererseits eine große Oberfläche und geringen Durchgangswiderstand besitzen und sich durch diese Eigenschaftskombination gegenüber bekannten Füllkörpern in der Form von Rohrabschnitten auszeichnen.
• Die erfindungsgemäßen Füllkörper aus Keramikmaterial in der Form von Rohrabschnitten sind dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte mehrere zueinander praktlsch parallele Längskanäle aufweisen.
• Als Material für diese Füllkörper können alle für diesen Zweck gebräuchlichen Keramikmaterialien verwendet werden, wie beispielsweise Tonerde, wie Tonerde oder -Tonerde, Mullit, Siliciumcarbid, Titandioxyd, Siliciumdioxyd, Zirkonoxyd, Magnesiumoxyd und/oder Spinell. Es ist aber auch jedes andere bekannte Keramikmaterial brauchbar, das sich bei üblichen Brenntemperaturen im Bereich von 200 bis 2000 OC, im allgemeinen im Bereich von 1000 bis 1800 0C aushärten und sintern läßt.
• Der Durchmesser der erfindungsgemäßen Füllkörper ist für den Erfindungsgedanken unwesentlich, doch ist es üblich, Füllkörper mit einem Durchmesser von vorzugsweise 6 bis 30 mm zu verwenden. Die Rohrabschnitte können einen runden oder unrunden, wie mehreckigen Querschnitt besitzen. Ebenso können die Längskanäle runden oder unrunden Querschnitt besitzen, wobei es bevorzugt ist, Längskanäle mit mehreckigen Querschnitt vorzusehen. Bei solchen Kanälen mit mehreckigen, wie sechseckigeir Querschnitt lassen sich die Wandstärken zwischen den einzelnen Längskanälen dünner halten, wodurch der Durchgangswiderstand geringer wird, und es läßt sich die untere Oberfläche der Füllkörper vergrößern. Außerdem tritt bei Längskanälen mit mehreckigem Querschnitt eine Turbulenz der durchströmenden Gase im Inneren der Füllkörper auf, was insbesondere bei Verwendung der Füllkörper als Satalysatorträger günstig ist.
• Die Wandstärken der Außenwand und der Wandungen zwischen den einzelnen Längskanälen können unterschiedlich gewählt werden und hängen im wesentlichen von dem Durchmesser, dem Lochquerschnitt, dem verwendeten Keramikmateial, den erforderlichen Werten für die Druckfestigkeit und des Durchgangswiderstandes ab. Bevorzugt ist es, wenn die Summe der Querschnittsflächen der Längskanäle 1/3 bis 1/2 der gesarnten Querschnittsfläche des Füllkörpers beträgt.
• Die Füllkörper nach der Erfindung zeidnen sich infolge der Materialbrücken zwischen den einzelnen Längskanälen durch eine hohe Druckfestigkeit aus. Gleichzeitig besitzen sie aber einen großen freien Querschnitt und damit einen geringen Durchgangswiderstand. Schließlich besitzen sie infolge der zahlreichen Längskanäle eine sehr große Oberfläche, die ihre Wirksamkeit erhöht.
• Die erfindungsgemäßen Füllkörper können auf verschiedenen Gebieten verwendet werden, für die allgemein Füllkörper aus Keramikmaterial eingesetzt werden, wie beispielsweise für Austauschertürme,DesEllierkolonnen oder Reaktionstürme für chemische Reaktionen, besonders eigenen sie sich aber wegen ihrer großen Oberfläche auch als Katalysatorträger, indem auf ihrer Oberfläche und/oder in ihren Poren Katalysatoren, wie kacalytisch aktive Metalle oder Metalloxyde niedergeschlagen werden.
• Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsformen von Füllkörpern nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung.
• In Figur 1 ist ein Füllkörper nach der Erfindung dargestellt, dessen Gesamtquerschnitt und Kanalquerschnitt rund ist, während in Fig. 2 ein entsprechender Füllkörper mit sechseckigem Gesanitquerschnitt und sechseckigem Kanalquerschnitt gezeigt ist.
• In Figur 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 der Füllkörper bezeichnet, dessen parallele Längskanäle das Bezugszeichen 2 tragen. In Figur 2 ist der Füllkörper mit dem Bezugszeichen 3 versehen, während die parallelen Längskanäle mit sechseckigem Querschnitt das Bezugszeichen 4 aufweisen.
• Die erstellung der erfindungsgemäßen Füllkörper ist einfach und kann idgleicher Weise wie bei üblichen rohrförmigen körpern aus Keramikmaterial, sogenannten Raschig-Ringen erfolgen. Die Formgebung erfolgt gewöhnlich mit hilfe eines Extruders, wie einer Schneckenpresse oder Kolbenstrangpresse mit entsprechend geformtentoundstück, worauf der Strang auf die erforderliche Länge zerschnitten wird und die so erhaltenen Rohr abschnitte bei üblichen Brenntemperaturen für das jeweilige Keramikmaterial gesintert bzw. gebrannt werden.
• Beispiel Füllkörper von 10 mm Durchmesser, 10 mm Höhe und mit sieben LDchern eines Durchmessers von jeweils 2,3 mm wurden aus einer Keramikmasse hergestellt, die zu 95 % aus Tonerde und 5 % anorganischen Bindetonen bestand. Die ziehfähige Reramikmasse wurde in einer Schneckenstrangpresse in die angegebene Form gebracht, der extrudierte Strang wurde auf die angegebene Länge geschnitten und bei einer Temperatur von 1600 bis 1650 0C gebrannt.

Claims (4)

Patentansprüche

1. Füllkörper aus Keramikmaterial in der Form von Rohrabschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte (1, 3) mehrere, zueinander praktisch parallele Längskanäle (2, 4) aufweisen.

2. Füllkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längskanäle (4) einen mehreckigen Querschnitt besitzen.

3. Füllkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Querschnittsflächen der Längskanäle 1/3 bis 1/2 der gesamten Querschnittsfläche des Füllkörpers beträgt.

4. Verwendung von Füllkörpern nach Anspruch 1-3 als Katalysatorträger.

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