DE841446C

DE841446C - Katalysator zur Durchfuehrung chemischer Reaktionen

Info

Publication number: DE841446C
Application number: DED959A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Holzmann
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1950-02-10
Filing date: 1950-02-10
Publication date: 1952-06-16

Description

Katalysator zur Durchführung chemischer Reaktionen In einem Patent der Anmelderin ist ein Katalysator geschützt für die Durchführung chemischer Reaktionen, insbesondere für die Reaktion in der Gas- oder Dampfphase, vor allem die Oxydation von Ammoniak, der folgende Zusammensetzung aufweist: Platin mehr als 400!o, Palladium weniger als 50%, Rhenium bis zu IO°/o.
Ein älteres Recht der Anmelderin schützt innerhalb dieser Zusammensetzung einen bevorzugten Mengenbereich, der besonders wirksam ist, und zwar Rhenium in Mengen bis zu 80!,, vorzugsweise 30/,, und Palladium in Mengen bis zu 6°/o.
Die wertvollen Eigenschaften dieser Legierungen sind bedingt durch die gleichzeitige Anwesenheit von Rhenium und Palladium im Platin. Die Zweistofflegierungen Platinrhenium und Platinpalladium sind bei der Ammoniakoxydation den Dreistofflegierungen erheblich unterlegen in bezug auf die Ausbeute an Stickoxyden, d. h, eine nennenswerte Ausbeutesteigeruhig gegenüber Reinplatin tritt nur ein, wenn beide Zusatzmetalle Palladium und Rhenium nebeneinander anwesend sind.
Es wurde gefunden, daß eine weitere Verbesserung der Dreistofflegierung erreicht wird, wenn außer Palladium und Rhenium noch Rhodium in geringeren Mengen den Legierungen zugesetzt werden. Die Menge an Rhodium soll unter 50/,, vorzugsweise bis zu 20/0, z.
1 bis 5% betragen.
Es ist zwar bereits bekannt, Platin-Rhodium-Legierungen als Katalysatoren bei der Ammoniakoxydation zu verwenden (Patent 567 603). Hierbei hat es sich je doch um Rhodiumgehalte von mindeste 20/0 bis zu 50g10 gehandelt. Nach diesem Verfahren sollen die Ausbeuten mit steigendem Rhodiumgehalt sich erhöhen, wobei die obere Grenze durch die Verarbeitbarkeit der betreffenden Platin-Rhodium-Legierung gegeben ist. Demgegenüber sollen Rhodiumgehalte von weweniger als 20/o der Zweistofflegierung mit Platin keinen Vorteil gegenüber reinem Platin bieten.
Wider Erwarten. hat sich jedoch gemäß der Erfindung gezeigt, daß bei Platinlegierungen mit Palladium und Rhenium bereits ein geringfügiger Zusatz von Rhodium unter 2% eine deutlich günstige Wirkung zeigt. Der Palladiumgehalt kann bis zu 10%, vorzugsweise 2 gis 4%. der Rheniumgehalt bis zu 8%, vorzugsweise 2 bis 3% betragen. So kann die Ausbeute, die unter normalen Betriebsbedingungen bis zu 980/0 beträgt, durch einen Rhodiumzusatz eine weitere Steigerung erfahren. Die Platin-Palladium-Rhenium-Legierungen sind auch ohne Rhodiumzusatz den bekannten binären Palladium-Rhodium-Legierungen, deren Rhodiumgehalt gewöhnlich 50/o beträgt, überlegen in bezug auf die mechanischen und technologischen Eigenschaften. Durch den Zusatz von Rhodium in geringen Mengen bis zu 20/0 wird eine weitere Steigerung dieser günstigen Eigenschaften erzielt. Trotz hoher Härte und Festigkeit lassen sich diese Legierungen ausgezeichnet verarbeiten. Sie besitzen vor allen Dingen eine höhere Warmfestigkeit. Dies wirkt sich sehr vorteilhaft auf die mechanische Widerstandsfähigkeit bei Katalysatornetzen und besonders günstig bei Anwendung der Katalysatoren in Form von spiralig aufgewickelten dünnen Folien aus. Die Gasdurchlässe in diesen Folienkörpern entstehen dadurch, daß ein gewelltes und ein glattes Band gemeinsam spiralig aufgewickelt werden.
Die so entstandenen Gaskanäle behalten ihre Form bei den Legierungen gemäß der Erfindung während der ganzen Einbauperiode. Demgegenüber verändern sich die Gaskanäle bei den weniger warmfesten binären Platin-Rhodium-Legierungen und geben durch die Erhöhung des Strömungswiderstandes zu Störungen Anlaß. Ein weiterer Vorteil der Katalysatorlegierungen gemäß der Erfindung besteht in ihrer wesentlich höheren Rekristallisationstemperatur. Es hat sich in diesem Zusammenhang ferner herausgestellt, daß Platin-Palladium-Rhenium-Legierungen und besonders auch solche mit Rhodiumzusätzen weniger empfindlich sind gegenüber Platinschädlingen, die mit dem Gasstrom eingebracht werden können, wie Phosphor, Schwefel, Silicium usw., was sich in einer erhöhten Lebensdauer auswirkt.

Claims

PATENTANSPRUCHE: Katalysator zur Durchführung chemischer Reaktionen, insbesondere für die Oxydation von Ammoniak, bestehend aus über 77% Platin, bis zu 10%. vorzugsweise 2 bis 4% Palladium, bis zu 8%. vorzugsweise 2 bis 3% Rhenium und bis zu 5%, vorzugsweise 1 bis 5% Rhodium.