DE953603C

DE953603C - Verfahren zur Durchfuehrung heterogener Gaskatalysen

Info

Publication number: DE953603C
Application number: DEF12295A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Georg Mika; Dr Heinz Schmidt
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1953-07-09
Filing date: 1953-07-09
Publication date: 1956-12-06

Description

Verfahren zur Durchführung heterogener Gaskatalys Bekanntlich werden Kontaktmassen in den mannigfaltigsten Farmen, wie kugelige Gebilde, Körner, Pastillen, Vollzylinder und Ringe b.zw. Hohlzylinld.er, hergestellt. Allen diesen Formdingen ist das Merkmal der ungeordneten Schichtung im Kontaktraum gemein; als Folge der geometrischen Form und -der regellosien Anordnung bewirken diese Kontaktfüllungen hohe Strömungswilderstände, wodurch der Belastungsfähigkeit Grenzen gesetzt sind.
Die als Kontaktkörper verwendeten Ringe und Hohlzylinider bewirken zwar im Vergleich zu den Vollkörpern eine gewisse Herabsetzung des Strömungswiderstandes, doch haftet ihnen: der Nachteil an:, daß die zur Verfügung stehende aktive Oberfläche der Hohlkörper, besonders deren geometrische Innenfläche, infolge der ungeordneten Anordnung in der Kontaktschicht nicht völlig ausgenutzt werden kann.
Es ist auch bereits bekannt, rohrförmige Kontaktträger mit einer gasundurchlässigen Mitteilschicht sowohl als Kontakt- als auch gleichzeitig als Kühlelemente zu benutzen. Eine solche Anordnung erlaubt jedoch nur die Hälfte der Rohroberfläche als aktive Fläche auszubilden.
Es wurde nun gefunden, daB man eine nahezu vollständige Ausnutzung der aktiven Oberfläche erreichen kann, wenn man Kontaktreaktionen, beispi: els,#ceise die Herstellung von Schivefeltrioxyd, nach . dem ICon.taktverfahren aus Schwefeldioxyd so durchführt, daß man die Reaktionsgase durch eine geordnete, .dichte Packung von einen Kontakt- . körper bildenden Rohren aus porösem, insbesondere hochporösem Material leitet. Zweckmäßig ordnet man die Rohre nebenein:anderliegend auf Horden an, etwa so, daß auf jeder Horde eine Kontaktschicht vorhanden ist. Die Länge der Rohre bzw. die Schichthöhe kann die Höhe einer Kontaktschicht erreichen; sie kann auf den einzelnen Horden verschieden sein und richtet sich im übrigen mach den jeweils vorliegenden betritblichen Erfordernissen. Es ist auch möglich, in. allen oder einzelnen Horden mehrere Schichten der geordneten Packungen solcher porösen Rohre übereinander anzuordnen.
Die Stärke der Rohre kann der jeweiligen katalytischen: Reaktion bzw. .der geforderten Umsatzhöhe entsprechend gewählt werden, z. B. 8/4 mm (Außen- bzw. Innendurchmesser), i o/6 mm, i4/8 mm, 16/io mm, i9/i2 mm.
Man kann das Verfahren gemäß der Erfindung mit Vorteil in der Weise durchführen, daß die die Kontaktkörper bildenden Rohrbündel im Kontaktofen so angeordnet sind, daß die Längsachse der Rohre mit der Strömungsrichtung des Gases zusammenfällt.
Die Volumenleistung einer so aufgebauten-Kontaktschicht wird im Vergleich zu einer ungeordneten Schicht von Kontaktringen bzw. -ho:hlzylin,dern wesentlich .heraufgesetzt. Ein weiterer Vortei'1 der röhrenförmigen Kontaktkörper gegenüber den oben angeführten Hohlkörpern ist die Herabsetzung des Strömungswiderstan@d@es bei Bezugskörpern mit gleichem Innen- bzw. Außendurchmesser.
Ein weiterer Vorteil der :erfindungsgemäß vorgeschlagenen Arbeitsweise ist, daß man mit solchen Kontaktrohren gefüllte Kontaktöfen so betreiben kann, daß man das Gas von unten nach oben leitet, ohne den schädlichen Effekt der Aufwirbelung der Kontaktmasse befürchten zu müssen.
Als Kontaktrohre eignen sich poröse Rohre aller Art, die einen porösen Kontaktkörper liefern. Die Kontaktsubstanz kann. entweder bereits in die Trägermasse eingearbeitet und mitverformt oder aber durch nachträgliche Imprägnierung des entsprechend verformten und behandelten Materials aufgetragen werden Die Rohre müssen im Endzustand möglichst gerade sein:, um eine dichte Packung zu Rohrbündeln zu gewährleisten.
Beispiel Bei einer Gasgeschwindigkeit von i m/sec beträgt der Druckverlust in einer i m hohen Kontaktschicht aus, einer geordneten Packung von Kontaktrohren der Dimension 7/3 mm etwa 14 mm Wassersäule.
Demgegenüber steigt der Druckverlust einer gleich hohen Schicht aus Kontaktringen 7/3 mm in ungeordneter Packung unter :gleichen Bedingungen auf igo mm Wassersäule und der einer Kontaktschicht aus einer Vollkörpermasse 7 mm auf 24o mm Wassersäule.
Die geordnete Packung der Kontaktrohre 7/3 mm bewirkt demnach im Vergleich zu der ungeordneten Schüttun:g von Kontaktringen 7/3 mm eine Verringerung :des Druckverlustes um etwa 92% und gegenüber der VolIkörpermas,ste um etwa 940/0, während der Druckverlust einer Kontaktschicht aus Ringen 7/3 mm gegenüber einer gleich hohen aus Vollkörpern 7 mm unter den obigen Bedingungen nur um etwa 20% vermindert wird. Zum Beispiel konnte mit Kontaktrohren. der Dimension 7/3 mm in geordneter Packung, die auf Horden angeordnet waren, bei der Kontaktierung von S 02 zu S 03 ein Umsatz von 98 % erzielt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Durchführung heterogener Gaskatalysen unter Verwendung von aus porösen Rohren bestehenden Kontaktkörpern., dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkörper in Formeiner geordneten, .dichten: Packung in einer oder mehreren Schichten angewandt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß diie Röhre so zu einer Pakkung in dem Kontaktofen ani.geo-rdnet sind, daß ihre Längsachse mit der Strömungsrichtung der Reaktionsgase zusammenfällt.