DE651470C - Metallischer Katalysator - Google Patents

Description

• Metallischer Katalysator Als Katalysator, insbesondere bei der Erzeugung von Salpetersäure durch Oxydation von Ammoniak, hat man bis jetzt meistens feine Drahtgewebe, z. B. aus Platin oder Platinlegierung, verwendet. Da aber Drahtgewebe bei den hohen Reaktionstemperaturen zum Verziehen neigen, wobei durch Verschieben von Drähten Unregelmäßigkeiten in der Maschenweite entstehen können, ist auch schon die Verwendung gelochter dünner Bleche vorgeschlagen worden. Dabei hat man die Löcher durch Ausstanzen von Blechteilen hergestellt. Die Ausstanzungen bedeuten bei Verwendung von Edelmetallen einen erheblichen Stoffverlust, schwächen überdies das Blech und führen zu einer Verkleinerung der wirksamen Oberfläche. Zwar entstehen .ieue Flächen in Form der Innenflächen der Löcher. Dieser Flächenzuwachs wird jedoch durch einen Ausfall der beiderseitigen Flächen der ausgestanzten Stücke weit übertroffen, wenn es sich um so dünne Bleche handelt, wie man sie für katalytische Zwecke in der Regel verwendet.
• Erfindungsgemäß besteht nun der metallische Katalysator aus einem dünnen Metallblech oder -Matt, vorzugsweise von Folienti rke, das eine der Größenordnung roo oder s ä mehr entsprechende Anzahl Durchstechungen oder Einprägungen je Quadratzentimeter besitzt. Hierbei werden auch im Falle der Durchlochung die verdrängten Blechteile nicht entfernt, sondern sie verbleiben an dem Blech als Vorsprünge. Auf diese Weise wird jeder Metallverlust vermieden und die ursprüngliche Oberfläche des Bleches nicht nur gewahrt, sondern vergrößert, da einerseits beim Durchstoßen oder Prägen eine gewisse Dehnung und damit Flächenvergrößerung der davon betroffenen Teile stattfindet und zu diesem Flächenzuwachs noch die dem Produkt aus der Blechstärke und der Gesamtlänge der Schnitt- oder Rißkanten entsprechende Fläche hinzukommt.
• Katalysatoren der vorliegenden Art weisen infolge der Verstärkung durch die hochkant stehenden herausgedrückten Teile eine wesentlich erhöhte Steifigkeit auf. Man kann sie daher aus besonders dünnen Blechen herstellen, die nur Folienstärke (z. B. '/"mm) zu haben brauchen. Dadurch wird das für eine bestimmte Oberfläche und Leistung aufzuwendende Metallgewicht bedeutend herabgesetzt, was bei Platin oder seinen Legierungen von, großer Bedeutung ist. Überdies ist auch die Herstellung einfacher und billiger. Das gilt nicht nur im Vergleich zum Drahtgewebe, sondern auch im Vergleich zum Stanzen von Löchern, das mit einer großen Zahl von genau passenden, hin und her bewegten Stanzwerkzeugsätzen ausgeführt werden muß, während das Durchstoßen oder Prägen in stetigem Betriebe und mit großer Geschwindigkeit durch entsprechend ausgebildete Walzen geschehen kann. Durchstechungen oder Prägungen kann man auch in größerer Zahl auf der Flächeneinheit anbringen als Ausstanzungen, da man die zur Bearbeitung dienenden Walzen beliebig fein gliedern kann, während bei Stanzwerkzeuggruppen gewisse Mindestzwischenräume zwischen den einzelnen Paaren nötig sind.
• Voraussetzung für eine nennenswerte Flächenvergrößerung und Steifigkeitserhöhung ist natürlich beim einfachen Prägen sehr dünner Bleche, daß das Maß des Vorstehens der herausgedrückten Blechteile größer als die Blechstärke ist.
• Etwas Ähnliches ist in bedeutend größeren Abmessungen bereits bei Elektroden für elektrolytische Zellen ausgeführt worden. Man hat für solche Zellen bestimmte Elektrodenbleche mit herausgedrückten oder aufgesetzten Taschen versehen. Dabei sollten neben einer Flächenvergrößerung hauptsächlich die durch die Elektrolyse entstehenden Gase von der Elektrode fortgeleitet werden, was in wirksamer Weise nur durch verhältnismäßig groß bemessene Leitflächen möglich ist. Demgegenüber handelt es sich erfindungsgemäß um eine große Anzahl (Größenordnung ioo oder mehr je Quadratzentimeter) kleiner oder kleinster Durchstechungen oder Einprägungen. Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind auf der Zeichnung dargestellt.
• Fig. i zeigt schaubildlich eine Ausführüngsmöglichkeit mit Durchstechungen.
• Fig. z ist eine Draufsicht einer Ausführungsmöglichkeit mit starken Prägevorsprüngen.
• Fig. 3 zeigt teils in senkrechtem Schnitt, teils in der Ansicht eine Aufeinanderschichtung von drei Einheiten gemäß Fig. i.
• Fig. ¢ zeigt entsprechend eine Aufeinanderschichtung von drei Einheiten gemäß Fig. 2. Mit Hilfe geeigneter Geräte, z. B. zweier Walzen, deren .eine dicht nebeneinander liegende Durchstoß- oder Prägestempel auf ihrem Umfang hat, die in Vertiefungen der andern Walze passen, wird ein dünnes Metallblatt S, zweckmäßig von Folienstärke, mit dicht beieinander liegenden Öffnungen oder Einprägungen versehen.
• Bei der Ausführungsform gemäß Fig. i und 3 hat ein vollständiges quadratisches Durchstoßen in regelmäßigen Längs- und Querreihen stattgefunden, derart, daß die aus dem im übrigen eben gebliebenen Metallblatt herausgedrückten Metallteile ungefähr in den Diagonalen aufgerissen und die dabei entstandenen vier Lappen 14. in längs der Seitenkanten der Quadrate verlaufenden Knicklinien etwa um 9o° aus der Grundfläche herausgebogen sind. Schon dadurch, daß vor dem Aufreißen die herausgedrückten Teile sich gedehnt haben, ist die Gesamtfläche etwas größer geworden. Dazu kommt noch die Vergrößerung durch die diagonalen Schnittkanten.
• Die hochkant stehenden Blechteile wirken versteifend auf das Blech, so daß man gegebenenfalls größere Teile frei tragend anordnen kann, auch wenn, wie dargestellt, nur ein Gitter von schmalen Stegen 130 um die Lochreihen herum stehengeblieben ist, was bei ausgestanzten Öffnungen eine außerordentliche Schwächung bedeuten würde.
• Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. a sind die quadratischen Blechteile nur so weit aus dem im übrigen wiederum eben gebliebenen Blech herausgedrückt, daß es nicht zu einem Aufreißen gekommen ist und geschlossene vierseitige Pyramiden 16 entstanden sind. Auch hier hat eine Flächenvergrößerung, und zwar um den Überschuß aller Pyramidenseitenflächen i4'über die Pyrämidengrundfläche stattgefunden. Ebenso ist eine erhebliche Versteifung festzustellen.
• Die Ausführung erfolgt in jedem Falle derart, daß die aufgebogenen Lappen oder die herausgedrückten Erhebungen um mehr als die sehr geringe Blechstärke über die Grundfläche vorstehen. Dadurch werden, wenn man ein Blech zur Bildung eines katalytischen Körpers spiralig aufrollt oder sonstwie in mehreren Lagen aufeinanderschichtet, die einzelnen Lagen durch die Lappen oder Erhebungen in klarem Abstand voneinander gehalten, so daß eine freie Verteilung der Reaktionsgase zwischen den einzelnen Lagen möglich ist. Beispielsweise können bei dem Katalysatoraufbau gemäß Fig.3 aus völlig durchstoßenen Blechen die Gase, für die hier senkrecht zu den Blechebenen durchgehende Kanäle vorhanden sind, zwischen den einzelnen Kanälen in Austausch treten, was unter Umständen wichtig ist, wenn die Mischung noch keine ganz gleichmäßige ist. Ebenso können bei dem Aufbau gemäß Fig. 4. aus nur mit eingeprägten Erhebungen versehenen Blechen, bei denen der Durchgang der Gase in parallel zu den Blechebenen verlaufenden Kanälen erfolgt, diese Kanäle unter sich in Gasaustausch treten. Die Durchstoßungen oder Erhebungen können statt der quadratischen natürlich auch jede andere Grundform haben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Metallischer Katalysator, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem dünnen Metallblech oder -Matt, vorzugsweise von Folienstärke, besteht, das eine große Anzahl Durchstechungen oder Einprägungen (Größenordnung ioo oder mehr je Qua- Bratzentimeter) besitzt, und daß die beim Durchstechen oder Eindrücken herausgedrückten Blechteile vorzugsweise um ein Maß vorstehen, das größer als die Blechstiirke ist. a. Katalysator nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß clie beim Durchstechen herausgedrückten Blechteile im wesentlichen senkrecht aus der Blechebene vorstehen.