DE261507C

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Publication number: DE261507C
Application number: DENDAT261507D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 261507 -KLASSE 12 k. GRUPPE

von Katalysatoren.

Zusatz zum Patent 249447.*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Dezember 1911 ab. Längste Dauer: 8. Januar 1925.

In dem Patent 249447 ^un^ seinen Zusätzen ist beschrieben worden, daß sich ■ die synthetische Darstellung von Ammoniak aus seinen Elementen besonders vorteilhaft gestaltet, wenn man Kontaktmassen verwendet, die — außer Elementen der Eisengruppe oder sonstigen zur Katalyse des Ammoniaks befähigten Kontaktsubstanzen ·— Oxyde oder andere Verbindungen von Alkali-, Erdalkali- oder Erdmetallen oder sonstige Beimengungen, z. B. auch Metalle selbst, enthalten (vgl. auch französische Patentschrift 425099). In der britischen Patentschrift 21151 v.J. 1911 ist dann gezeigt worden, daß man hierbei im speziellen Fall der Verwendung von Mischungen von Metallen oder von Metallverbindungen, die unter den in Betracht kommenden Verhältnissen Metalle bzw. Stickstoff- oder Wasserstoffverbindungen von Metallen liefern, besonders gute Resultate erhält, wenn man die Mischungen so wählt, daß nebeneinander Metalle oder Metallverbindungen vorhanden sind, von denen die einen für sich vorwiegend oder ausschließlich Wasserstoff, die anderen für sich vorwiegend oder ausschließlich Stickstoff enthalten bzw. aufzunehmen vermögen.

Es hat sich nun gezeigt, daß man ferner auch noch besonders gute Resultate erhält, wenn man Mischungen von Metallen oder Metallnitriden oder Hydrüren oder von solche liefernden Stoffen verwendet, die zwar nicht die oben angegebene Verschiedenheit im Verhalten gegenüber Stickstoff und Wasserstoff zeigen, aber verschiedenen Teilgruppen einer Gruppe, zweckmäßig verschiedenen Vollgruppen des periodischen Systems (vgl. z. B. Ostwald, Grundriß der allgemeinen Chemie, 3. Auflage, S. 45) angehören.

Man kann sowohl Kombinationen von zwei als auch von mehr Metallen oder Metallverbindungen verwenden, wobei es genügt, wenn zwei derselben die angegebenen Voraussetzungen erfüllen. Auch kann man die innige Mischung mit Hilfe eines im Gemisch verbleibenden, zweckmäßig leicht schmelzenden dritten Stoffes herstellen, der auch an der Katalyse teilnehmen kann, indem man z. B. ein Alkalimetall bzw. eine passende Verbindung eines solchen zufügt.

Es ist zwar schon die Anwendung von Uranmangan (Patentschrift 229126) beschrieben, doch ist die in vorliegender Erfindung niedergelegte generelle Erkenntnis, welche nunmehr gestattet, in sicherer und zielbewußter Weise wirksame Mischkatalysatoren zu verwenden, neu. Die Verwendung von Uranmangan wird in vorliegendem Verfahren ausgenommen.

Zur Herstellung der Kontaktmassen kann man die in Betracht kommenden Metalle und Metallverbindungen mechanisch mischen, z. B.

Frühere Zusatzpatente: 254437, 258146, 260992.

miteinander verreiben. Um die Mischung besonders innig zu machen, kann man in der allerverschiedensten Weise verfahren, z.B. kann man die entsprechenden Amalgame misehen und das Queksilber verdampfen oder ein Chloridgemisch mit Wasserstoff oder Ammoniak behandeln oder ein Oxydgemisch durch geeignete Mittel in das Metall oder dessen Carbid-, Nitrid-, Amid-, Hydrürgemisch o. dgl.

ίο überführen, die in der Regel ohne weiteres in den Kontaktofen eingefüllt werden können usw.

Sofern die katalytische Wirkung der verwendeten Kombination durch Spuren Sauerstoff bzw. Feuchtigkeit beeinträchtigt oder gar — z. B. durch fortschreitende Oxydbildung — allmählich aufgehoben wird, muß Sorge getragen werden, Wasser und wasserbildende Gase weitgehend bzw. vollständig aus dem überzuleitenden Gasgemisch zu entfernen.

Man kann unter Umständen die Wirksamkeit der Kombination noch erhöhen, wenn man passende weitere Beimengungen, wie Oxyde, Hydroxyde oder Salze von Metallen oder solche selbst, zufügt.

Beispiel 1.

Elektrolytisch hergestelltes Lithiumamalgam und desgleichen Manganamalgam werden gemischt. Man destilliert den Hauptteil des Quecksilbers im Wasserstoffstrom, eventuell unter vermindertem Druck, ab, füllt die Masse in den Kontaktofen und leitet bei 500 bis 600° ein reines, trockenes und sauerstofffreies

Wasserstoff-Stickstoffgemisch unter Druck hindurch.

Beispiel 2.

Ein Gemisch von Bariumamalgam und Chromamalgam wird in gleicher Weise behandelt und der Katalysator im Kontaktofen verwendet.

Beispiel 3.

ι Teil Magnesiumpulver und 2 Teile Uran (nach Mo is san hergestellt) werden fein verrieben und in den Ofen gefüllt.

Beispiel 4.

ι Teil Kalium- oder Natriumamid und 2 Teile Vanadiumnitrid (aus Vanadinsäure durch Erhitzen im Ammoniakstrom hergestellt) werden vermischt und zur Katalyse benutzt.

Beispiel 5.

Gleiche Teile Vanadiumnitrid und Zirkonhydrür werden verrieben und in den Kontaktofen eingefüllt.

Beispiel 6.

Ein Gemisch von 2 Teilen Tantalwasserstoff und ι Teil Molybdännitrid wird im Kontaktofen mit dem Stickstoff-Wasserstoffgemisch behandelt.

Beispiel 7.

Über ein Gemisch gleicher Teile Manganoxyd und Zirkonoxyd wird bei 700 bis 800 °

Aluminium — Magnesium
Aluminium — Mangan
Barium — Magnesium
Barium — Osmium
Cer — Magnesium
Cer — Molybdän
Kobalt — Lithium
Kobalt — Magnesium
Kobalt — Natrium
Kobalt — Osmium

Chrom — Magnesium Chrom — Osmium Chrom — Zirkon Eisen -— Lithium Eisen — Strontium Lanthan — Molybdän Lithium — Niob Lithium — Nickel Lithium — Osmium Lithium — Vanadium

Aluminium —· Kobalt — Natrium Beryllium — Mangan — Natrium Calcium — Mangan — Natrium Chrom — Mangan — Natrium Chrom — Nickel — Natrium Kobalt — Vanadium — Natrium usw.

Lithium — Wolfram Magnesium — Molybdän Magnesium — Natrium Magnesium — Vanadium Mangan — Osmium Mangan — Vanadium Molybdän — Zirkon Natrium — Osmium Uran — Zirkon Wolfram —Zirkon

Cyan übergeleitet und die Masse nach dem Erkalten verrieben und nach Bedarf nochmals bzw. mehrere Male in gleicher Weise behandelt; die entstandene (mehr als 20 Prozent Stickstoff enthaltende) Mangan - Zirkon verbindung wird in den Kontaktofen eingefüllt und verwendet.

Beispiel 8.

Es wird ein Gemisch aus gleichen Teilen Aluminiumpulver, Chrom (aus Amalgam) und Natriumamid zur Katalyse verwendet.

Als weitere Beispiele zu verwendender Kontaktmassen seien solche nebenstehender Zusammensetzung genannt (s. S. 2 unten).

Claims

Patent-Anspruch:

Ausführungsform des Verfahrens des Patents 249447 und seiner Zusätze, wonach die synthetische Darstellung von Ammoniak aus seinen Elementen unter Verwendung von Kontaktmassen ausgeführt wird, die außer den Elementen der Eisengruppe oder sonstigen zur Katalyse des Ammoniaks befähigten Koritaktsubstanzen Oxyde oder andere Verbindungen der Alkali-, Erdalkalioder Erdmetalle oder sonstige Beimengungen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man im Falle der Verwendung von Mischungen von Metallen oder von Metallverbindungen, die unter den in Betracht kommenden Verhältnissen Metalle bzw. Stickstoff- oder Wasserstoffverbindungen von Metallen liefern, die Mischungen so wählt, daß nebeneinander Metalle oder Metallverbindungen vorhanden sind, die bzw. deren Metalle verschiedenen Teilgruppen einer Gruppe, zweckmäßig verschiedenen Vollgruppen des periodischen Systems angehören, wobei die Mischungen außerdem so gewählt werden, daß nicht die eine Metallkomponente für sich vorwiegend oder ausschließlich Wasserstoff und die andere für sich vorwiegend oder ausschließlich Stickstoff bindend wirkt, und wobei ferner die Verwendung von Uranmangan ausgenommen ist.