DE741998C

DE741998C - Verfahren zur Herstellung koerniger Stueckchen aus stark wasserhaltigen Massen, insbesondere zur Gewinnung von Benzinsynthese-Katalysatoren

Info

Publication number: DE741998C
Application number: DER100408D
Authority: DE
Inventors: Roelen Dr.Otto
Original assignee: Ruhrchemie AG
Current assignee: Ruhrchemie AG
Priority date: 1937-10-02
Filing date: 1937-10-02
Publication date: 1952-06-03

Description

Verfahren zur Herstellung körniger Stückchen aus stark wasserhaltigen Massen, insbesondere zur Gewinnung von Benzinsynthese-Katalysatoren Für eine wirtschaftlich erfolgreiche Benzine synthese aus Kohlenoxy d-Wasserstoff-Gas -gemischen und für ähnliche Kontaktprozesse sind möglichst feinkörnige, jedoch von staub förmigen Anteilen weitgehend freie Katalysatoren erwünscht, deren Festigkeit die Anwendung ausreichend hoher Kontaktschichten zuläßt. Zur Herstellung derartiger Kontakte pflegt man entsprechende Metallsalzlösungen unter Zusatz der gegebenenfalls gewünschten Trägersubstanzen mit löslichen Hydroxyden oder Carbonaten auszufüllen. Nach der Filtraktion und Auswaschung ist die entstandene stark wasserhaltige Masse in Fäden aufzuteilen, die anschließend getrocknet und schließlich gebrochen und gesiebt werden.
Zu diesem Zweck kann man an sich bekannte Vorrichtungen verwenden., welche zur Trocknung von brei arti gen Massen bekannt sind. Hierbei wird das Material mit Hilfe eines Schabers durch eine Lochplatte gepreßt, aus der es unmittelbar in eine Atmosphäre von heißen Verbrennungsgasen eintritt. Die Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit dieser Gase wird derart bemessen, daß. eine schnelle und vollständige Trocknung des ausgeformten Materials eintritt. Infolge der raschen Was serverdampfung entstehen innerhalb der feuchten Masse Dampfblasen, die zu einer unerwünschten Zerkleinerung der Fäden führen. Dieser Staubanfall wird noch dadurch erheblich vermehrt, daß die ausgepreßten Fadenstücke frei auf den Boden der Auspreßvorrichtung herabfallen.
Es ist weiterhin bekannt, wasserhaltige Massen durch Düsen fadenförmig auszupressen und nach Durchschreitung einer Trockenatmosphäre auf Transportbänder abfallen zu lassen, auf denen die restliche Trocknulig erfolgt. Hierbei tritt meist schon in dem zwischen Düsenöffnung und Transportband liegenden Trockenabschuitt eine so weitgehende Wasserverdampfung ein, daß die Massen, die beim Auftreffen auf das Transporttband eine Erschütterung und Richtungsänderung erleiden, unter hohem Staubanfall nur Bruchstücke von ungleicher Grobe ergeben.
Verarbeitet man mit den bisher bekannten Vorrichtungen angepastete Katalysatormassen, so lassen sich nur verhältnismäßig dicke und kurze Fäden gewinnen, die bei der Trocknung und Zerkleinerung Bruchstücke von recht ungleicher Größe liefern. Der Staubanfall ist hierbei recht beträchtlich und beträgt beispielsweise 400/0 und mehr. Zur Verwertung der Staubanteile ist man gezwungen, die nach der Katalysatorausfällung und -filtration erhaltene Masse mit Wasser zu einem Brei anzurühren, dem die bei der Katalysatorzubereitung anfallenden Staubanteile beigemischt werden. Erst dieser Katalysatorbrei kann nach erneuter Filtration vorgeformt und nach erfolgter Trocknung grebrochen werden.
Es wurde nun gefunden, daß sich stark wasserhaltige Kontaktmassen, . die zu etwa 80 bis 85 O/o Wasser enthalten, unter geringem Staubanfall in körnige Stückchen überführen lassen, wenn man die fadenförmig ausgeformte Masse unmittelbar im Anschluß an ihre Herstellung auf Transportbänder abfallen läßt, um sie dort erst durch kurzzeitige Erhitzung mit Verbrennungsgasen zu behandelln, deren Temperatur sich auf mindestens 3500 beläuft.
Die zur Anwendung kommen den Verbren -nungsgase dürfen weder Schwefel noch sonstige Kontaktgifte enthalten. Derart getrocknete Katalysatormassefäden zerfallen beim Aufschlagen in kleinere stährhenförmige Stücke, die man anschließend absieht. Der Staubanfall ist überraschend gering und beläuft sich im allgemeinen auf weniger als 5%.
Die Katalysatormasse erleidet bei der direkten Trocknung mit etwa 350 bis 4000 heißen Verbrennungsgasen keine Schädigung.
Die katalytische Aktivität beispielsweise von zur Benzinsynthese aus Kohlenoxyd und Wasserstoff bestimmten Iiobalt-Thorium-Kieselgur-Katalysatoren wird in keiner Weise beeinträchtigt. Vor allem tritt auch keine unerwünschte Sinterung des katalytischen Materials ein.
An Hand des nachfolgenden Beispiels möge das Verfahren näher erläutert werden.
Eine Kolealt- und Thoriumnitrat enthaltende wässerige Lösung wurde in Gegenwart von Kieselgur mit Sodalösung gefällt, das Fällungsgemisch in einer Filterpresse von der Lösung getrennt und bis zum Verschwinden der alkalischen Reaktion mit destilliertem Wasser gewaschen. Der so erhaltene Filterkuchen bestand aus 80 bis 85% Wasser, Io bis I5 °/o Kieselgur und 5 bis IO°/o Metnllcarbonaten. Diese Masse wurde mit Hilfe einer geeigneten Preßvorriclitung durch enge Bohrungen von etwa 2 mm Durchmesser getrieben. Die dabei entstehenden Fäden fielen auf ein über Rollen laufendes endloses Stahlband, das aus dünnen, etwa 2 mm starken Drahtstäben bestand, die im lichten Abstand von I bis 2 mm voneinander angeordnet und durch Stahllitzen miteinander verbunden waren. Das Stahlband durchlief einen Trockner, in dem die Katalysator fäden der direkten Einwirkung schwefel freier Gase ausgesetzt waren, die eine Temperatur von etwa 4000 besaßen. Als Heizgas waren z. B. die bei der katalytischen Benzinsyntbese anfallenden schwefel freien Endgase geeignet.
Da die Katalysatormasse lvährend der Trocknung allseits zugänglich war, erfolgte die Trocknung außerordentlich rasch und gleichmäßig über die gesamte Oberfläche. Bei einer Trocknungszeit von 20 sec nahm der Wassergehalt der 2 mm starken Fäden von 80 auf 500/0 ab; sie wurden dadurch formbeständig und kleben nicht mehr. An der hinteren Umkehrrolle fielen die getrockneten Fäden in eineAuffangvorrichtung, wo sie beim Aufschlag in kleinere Stückchen zerbrachen und anschließend gesiebt wurden. Das Fertigkorn stellte annähernd gleich lange Stäbehen von etwa 2 mm Durchmesser dar. Der Staubanfall war außerordentlich gering und betrug knapp 2 °/o. Diese geringen Staubanteile konnten in das Fällungsgefäß zurückgegeben werden.
Ist eine weitere Trocknung der in Stäbehenform anfallenden Masse erwünscht so kann eine gleichartige oder indirekte Nacht rocknung mit entsprechend heißeren Verbrennungsgasen angeschlossen werden, welche den Wassergehalt der Masse beispielsweise auf 5 bis IO°/o herabsetzt.
Mit dem vorstehen d beschriebenen Trocknungsverfahren wird gegenüber den bisher bekannten Verfahrensweisen eine wesentlich höhere Leistung erzielt. Bei der Verarbeitung 2 mm starker, 85% Wasser enthaftender Fäden wurde bei einer Stahlbamdblreite von 50 cm und einer beheizten Bandlänge von etwa 6 m bei einer Aufenthaltsdauer der Masse von 20 sec in 350 bis 4000 heißen Verbrennungsgasen pro Minute 1 1 Kontaktmasse mit einem Wassergehalt von 40 bis 50 0/o gewonnen.
Das Verfahren ist in gleicher Weise auch zur Herstellung körniger Stückchen aus nicht katalytischen Massen geeignet.
Bei der Entwässerung feuchter Massen, z. B. zur Trocknung von Zementrohschlamm oder Gärungsrückständen, ist es bekannt, die feuchte Masse fadenförmig aufzuteilen, um auf diese Weise dem Wasser vielfältige Möglichkeit zum Entweichen zu geben. Hierbei wird jedoch stets eine möglichst vollständige Trocknung, d. h. praktisch eine restlose Wasserentfernung angestrebt. Die Art der trocknenden Gase, z B. heiße Luft, und die Form der entstehenden Trockenproduk'e bleibt unerheblich, meist ist sogar ein überwiegender Staubanfall durchaus erwünscht.
Demgegenüber wird beim vorliegenden Verfahren durch die bestimmte Art der kurzzeitigen Trocknung mit etwa 4000 heißen Verbrennungsgasen unter nur teilweiser Wasserentfernung eine ohne überflüssige Staubbildung in körnige Stückchen zerfallende Trockenmasse gewonnen.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung körniger Stückchen aus stark wasserhaltigen Massen, insbesondere zur Gewinnung von Benzinsynthese-Katalysatoren, durch Aufteilung der Masse in Fäden und anschließende kurzzeitige Trocknung durch heiße Gase, dadurch gekennzeichnet, daß die in Fäden von geringem Durchmesser ausge formten wasserhaltigen Massen unm i ttelbar im Anschluß an die Ausformvorrichtung auf ein endloses gasdurchlässigels Metallband abgeiegt und auf diesem ruhend mit heißen Verbrennungsgasen, deren Temperatur nicht unterhalb von 3500 liegt, derart behandelt werden, daß nur eine oberflächliche Entfernung des Wassers eintritt.

Zur Abgrenzung des Erfindungsg,egenstand's vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. I02 843, 58o 136, 630 204; französische Patentschrift Nr. 44I 7I5; Ullmann, »Enzyklopädie der technischen Chemie«, 2. Aufl., Bd. 10, S. I96, Abschnitt 1 A, a).