Herstellung von reinem Stickstoff. Nach der Patentschrift
204882, werden Verbrennungsgase über ein Gemisch eines Metalloxyds und des
entsprechenden freien Metalls, welches durch Sauerstoff oxydiert und dessen Oxyd
durch Kohlenoxyd reduziert wird, geleitet, worauf die Kohlensäure von dem Stickstoff
durch Absorption getrennt wird. Dieses Verfahren weist gewisse Mängel auf, da die
Reduktion bzw. Oxydation bei den Gasgeschwindigkeiten, die die technische Ausführung
des Verfahrens erfordern, nicht quantitativ und daher die Anwendung von Temperaturen
über 45o° erforderlich ist.Production of pure nitrogen. According to patent specification 204882, combustion gases are passed over a mixture of a metal oxide and the corresponding free metal, which is oxidized by oxygen and the oxide of which is reduced by carbon oxide, whereupon the carbonic acid is separated from the nitrogen by absorption. This process has certain shortcomings, since the reduction or oxidation at the gas velocities which the technical execution of the process requires is not quantitative and therefore the use of temperatures above 45 ° is necessary.
Demgegenüber wurde nun die Feststellung gemacht, daß andere Metalle
bzw. Metalloxyde, insbesondere Kobalt, Mangan, Chrom, Eisen, Uran, weiter auch die
Edelmetalle sowie deren Oxyde ebenfalls die Eigenschaft haben, die Reaktion katalytisch
auch dann noch zu beeinflussen, wenn sie bei den angewandten Temperaturen an sich
weder durch Sauerstoff oxydierbar noch ihre Oxyde durch Kohlenoxyd reduzierbar sind,
und zwar einige Metalle bzw. Metalloxyde, wie Kobalt bzw. Kobaltoxyd, mit weit größerer
Wirksamkeit als beispielsweise Kupfer bzw. Kupferoxyd. Ferner wurde gefunden,' daß
Katalysatorengemische, die mehrere Metalle bzw. Metalloxyde enthalten, die Reaktionsgeschwindigkeiten
in noch stärkerem Maße als die einzelnen Komponenten erhöhen. Hierbei können ganz
geringe Mengen von bestimmten Metallen bzw. Metalloxyden, z. B. Chrom, Kobalt bzw.
deren Oxyde, eine bedeutende Steigerung der Wirksamkeit insofern ergeben, als die
Temperaturen für den nachweisbaren Reaktionsbeginn wesentlich erniedrigt und die
absoluten Reaktionsgeschwindigkeiten bei gleichen Temperaturen erhöht werden.On the other hand, the statement has now been made that other metals
or metal oxides, in particular cobalt, manganese, chromium, iron, uranium, and also the
Noble metals and their oxides also have the property of catalytically reacting
even then to be influenced if they are at the applied temperatures per se
neither can their oxides be oxidized by oxygen nor are their oxides reducible by carbon monoxide,
namely some metals or metal oxides, such as cobalt or cobalt oxide, with far greater
Effectiveness as, for example, copper or copper oxide. It was also found that
Catalyst mixtures which contain several metals or metal oxides, the reaction rates
increase to an even greater extent than the individual components. Here you can quite
small amounts of certain metals or metal oxides, e.g. B. chromium, cobalt or
their oxides, result in a significant increase in effectiveness in so far as the
Temperatures for the detectable start of the reaction are significantly lowered and the
absolute reaction rates can be increased at the same temperatures.
Der vorstehend gekennzeichnete technische Effekt wird noch verstärkt,
wenn die Metalle bzw. Metalloxyde der Katalysatoren aus Metallsalzlösungen in Form
von festen Lösungen gleichzeitig abgeschieden werden, anstatt sie mechanisch mi'einander
zu mischen. Hierbei werden zweckmäßig die Katalysatoren auf indifferente Kontaktträger,
wie Asbest, Asbestgewebe, Ton, Steinzeug, natürliche oder künstliche Silikate, niedergeschlagen,
um die Kontaktflächen zu vergrößern.The technical effect described above is further enhanced,
when the metals or metal oxides of the catalysts from metal salt solutions in the form
of solid solutions are separated at the same time, instead of mechanically intermingling them
to mix. In this case, the catalysts are expediently on inert contact carriers,
such as asbestos, asbestos fabric, clay, stoneware, natural or artificial silicates, cast down,
to enlarge the contact areas.
Die Anwendung der oben beschriebenen Katalysatoren führt zu technisch
verwertbarer Reaktionsgeschzrindigkeit schon bei Temperaturen, die nicht wesentlich
über Zimmertemperatur liegen, womit bedeutende, auch wärmetechnische Vorteile verbunden
sind.The use of the catalysts described above leads to technical
usable reaction speed even at temperatures that are not essential
are above room temperature, which is associated with significant advantages, including thermal advantages
are.
Beispiel: Poröse Steinzeugstücke von genügender mechanischer Festigkeit
und Porosität werden mit einer Lösung von Cupri-, Ferri- und Chrominitrat getränkt,
das Wasser unter s:etem Umrühren verdampft und die ausgeschiedenen Nitrate bis zu
ihrer Umwandlung in die Oxyde geglüht. Hierauf wird ein Teil der Kontaktsubstanz
durch ein Reduktionsmittel, z. B. Generatorgas, reduziert.Example: Porous stoneware pieces of sufficient mechanical strength
and porosity are soaked with a solution of cupric, ferric and chromic nitrate,
the water evaporates with s: etem stirring and the precipitated nitrates up to
their transformation into the oxides annealed. This becomes part of the contact substance
by a reducing agent, e.g. B. generator gas, reduced.
Zwecks Herstellung von reinem Stickstoff werden die Verbrennungsgase
zur restlosen Entfernung des Kohlenoxyds und des Sauerstoffs
in
geeigneten Apparaten `beispielswe:se bei der Temperatur von etwa 150' oder
bei noch niedrigeren Temperaturen über die Kontaktsubstanz geleitet, worauf die
gebildete Kohlensäure in bekannter Weise, beispielsweise durch Absorption mittels
Wasser unter Druck, entfernt wird.To produce pure nitrogen the combustion gases to complete removal of carbon monoxide and oxygen are beispielswe in suitable apparatus `: se conducted at the temperature of about 150 'or at even lower temperatures via the contact substance, whereupon the carbonic acid formed in known manner, for example by Absorption by means of water under pressure is removed.