DE546510C

DE546510C - Verfahren zum Arbeiten mit Ammoniak

Info

Publication number: DE546510C
Application number: DEI34258D
Authority: DE
Inventors: Dr Alfred Curs
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1928-04-29
Filing date: 1928-04-29
Publication date: 1932-03-12

Description

Verfahren zum Arbeiten mit Ammoniak Beim Arbeiten mit Ammoniak bei hohen Temperaturen, z. B. bei 6oo° und darüber, in Gefäßen oder Apparaten aus Metallen tritt der Mißstand auf, daß sich das Ammoniak mehr oder weniger stark zersetzt. Besonders stark zersetzend wirkt Eisen.
Es wurde nun gefunden, daß man die Zersetzung des Ammoniaks weitgehend zurückdrängen kann, wenn man als Bau- bzw. Auskleidungsstoffe für die Gefäß- und Apparateteile, die mit dem Ammoniak bei hoher Temperatur in Berührung kommen, elementares Silicium oder solches enthaltende Massen, z. B. Siliciumlegierungen, verwendet. Wie sich nämlich gezeigt hat, wirkt Silicium unter den genannten Bedingungen praktisch überhaupt nicht zersetzend auf das Ammoniak. Da Silicium ein sprödes, schlecht bearbeitbares Material ist, kann man es vielfach nicht allein als Baustoff für die Apparate u. dgl. verwenden. In solchen Fällen empfiehlt es sich, eine aus Silicium bestehende oder eine Silicium in geeigneter Menge enthaltende Schicht auf die metallischen Gefäßwände aufzubringen, um das Ammoniak gegen die zersetzende Wirkung der Wände zu schützen. Die Auskleidungsmasse besteht beispielsweise aus einem Gemisch von Siliciumpulver mit Wasserglas oder Zement.
Legierungen, z. B. Kupfer-Silicium-Legierungen, lassen sich verwenden, sofern der Gehalt der Legierungen an den metallischen Bestandteilen, die eine Zersetzung des Ammoniaks bewirken, sich in solchen Grenzen hält, daß deren zersetzende Wirkung nicht oder nur in untergeordnetem Maße eintreten kann. Dies gilt in sinngemäßer Weise für andere als Bau- bzw. Auskleidungsstoffe zu verwendende Massen.
Im Falle der Verwendung nichtmetallischer Grundstoffe für die Bau- bzw. Auskleidungsstoffe beträgt der Gehalt an elementarem Silicium im allgemeinen mindestens etwa 2o% der Gesamtmasse.
Die Mindestmenge Silicium, die in Legierungen vorhanden sein muß, um die zersetzende Wirkung der Metalle auf Ammoniak praktisch zu verhindern, ist je nach den in der Legierung anwesenden Metallen verschieden. Für die in Betracht kommenden Metalle ist zunächst aus den bekannten diesbezüglichen Diagrammen ersichtlich, von welchem Siliciumgehalt an überhaupt erst elementares Silicium in der Legierung vorhanden ist. Diese Grenze liegt z. B. für Eisen-Silicium bei etwa 6i % Silicium, für Kupfer-Silicium bei etwa i7% Silicium. Bei Verwendung von Eisen als Baustoff beträgt z. B. die Zersetzung von Ammoniak bei 7oo° etwa 3o %; um diese Zersetzung auf unter r % herabzudrücken, soll die Legierung etwa 30 % freies Silicium, nach dem vorher Gesagten also insgesamt etwa 9 i % Silicium enthalten. Kupfer z. B. zersetzt bei .700° etwa=, q.% Ammoniak, Kupfer mit 20 % -Silicium, d. h. mit etwa 3 % freiem Silicium, weniger als.-z%.
Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, Gefäße gegen die zerstörende Wirkung von Wasserstoff dadurch zu schützen, daß man sie mit wasserstoffundurchlässigen Materialien, wie Glas, Quarz, glasiertem Porzellan u. dgl., auskleidet. Ferner ist bekannt, eine Legierung aus Eisen und Silicium, die aber kein freies Silicium enthält, als Baustoff für Apparaturen zu verwenden, die gegen Ammoniak bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen korrosionsbeständig sein sollen; bei Temperaturen von z. B. 6oo° wirkt die genannte Legierung jedoch stark zersetzend auf Ammoniak.
Bei allen diesen Bau- bzw. Auskleidungsstoffen handelt es sich aber nicht um elementares Silicium oder solches enthaltende Massen, und es lagen daher auf Grund des Bekannten keinerlei Anhaltspunkte für das vorliegende Verfahren und dessen besondere Wirkung vor.
Beispiel i Eine eiserne Röhre von ¢o cm innerem Durchmesser und einer Länge von i2o cm wird mit einem Zement, der etwa 5o % elementares Silicium in feiner Körnung enthält, ausgekleidet. Die so behandelte Röhre wird getrocknet und bei 85o° geglüht. Die Röhre wird. alsdann mit Calciumcarbonat gefüllt, worauf man bei 725° stündlich 5 cbm Ammoniak durchleitet. Es zersetzen sich hierbei nur o,6 % des nicht zu Calciumcyanamid umgewandelten Ammoniaks.
Beispiel 2 Eine aus einer Kupferlegierung mit einem Gehalt von 20 % Silicium hergestellte Röhre wird gegen mechanische Beschädigung durch eine eiserne Umhüllung geschützt und für das in Beispiel i beschriebene Verfahren verwendet. Die Zersetzung des nicht umgewandelten Ammoniaks beträgt nur o,5 %.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Arbeiten mit Ammoniak bei hohen Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bau- bzw. Auskleidungsstoffe für die Gefäß- und Apparateteile, die mit dem Ammoniak bei hohen Temperaturen in Berührung kommen, elementares Silicium oder solches enthaltende Massen verwendet: