DK158710B - Opsamlingspakning til genvinding af platin, som er blevet flygtigt ved katalytiske reaktioner - Google Patents

Description

DK 158710B

Den foreliggende opfindelse angår en opsamlingspakning af den i indledningen til krav 1 angivne art.

Ved den industrielle fremstilling af salpetersyre er det almindelig praksis at fremstille nitrogenoxyd ved til-5 førsel af en blanding af ammoniak og luft ved forhøjet temperatur gennem en oxydationskatalysator, som omfatter et eller flere lag trådnet, som omfatter en legering af platin og rhodium. Ved brugen omdannes platin og i mindre grad rhodium til deres oxyder, som er flygtige ved anlæggets driftstempe-10 ratur, og som derfor føres bort i nitrogenoxydstrømmen for senere at blive aflejret på koldere dele af anlægget i strømmens retning regnet efter katalysatoren, eller de går tabt i atmosfæren.

For at reducere disse tab af platin eller rhodium til 15 et acceptabelt niveau har man udviklet opsamlingspakninger til indsættlse i den katalytiske reaktor umiddelbart efter den eller de katalytiske trådnet regnet i strømmens retning.

I typiske tilfælde består sådanne pakninger af som blade o-ven på hinanden anbragte trådnet vævet af henholdsvis get-20 termateriale og et støttemateriale. Et velegnet og almindeligt anvendt gettermateriale er en legering af palladium og guld, f.eks. 20% guld/palladium, og et velegnet støttemateriale er et oxydationsresistent rustfrit stål såsom "Megapyr 2«i få) 25 Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en op samlingspakning af den indledningsvis nævnte art, hvilken pakning er stiv, let at oplagre og transportere, og hvilken pakning kan udtages og indsættes i en ammoniakoxydationsre-aktor, uden at gettermaterialet går tabt.

30 Denne opgave løses i henhold til opfindelsen ved en opsamlingspakning, der er ejendommlig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne.

Som materiale til støttenettet anvendes herved på kendt måde fortrinsvis rustfrit stål, og som gettermateriale 35 bruges ligeledes på kendt måde guld-palladiumlegeringer. Hensigtsmæssige udførelsesformer for opfindelsen fremgår af de uselvstændige krav, ligesom de ejendommelige træk ved en fremgangsmåde, der i særlig grad er hensigtsmæssig ved

DK 158710 B

2 fremstilling af opsamlingspakningen ifølge opfindelsen, fremgår af kravene.

Opsamlingspakningen ifølge opfindelsen er på grund af sin udformning let at opbevare og transportere, men frem for 5 alt er den stiv, hvilket er af stor betydning for dens anvendelighed ved montage og udtagning.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken:

Fig. X viser et snit gennem en ammoniak-oxydationsre-10 aktor af kendt, udformning, fig. Y viser et udsnit af illustrationen ifølge fig.

X med en anden type af sammenbygning og understøtning af en støttenetpakke, fig. 1 viser et støttenet bestående af oxydationsre-15 sistent, rustfrit stål set fra oven, fig. 2 viser tre trådnetssegmenter, der er af form som en kvadrant af en cirkulær skive, fig. 3 viser et enkelt af de tre på fig. 2 viste trådnetssegmenter, 20 fig. 4A-4E viser foldningen af tre segenter af en skive til en form svarende til et af de tre segmenter, fig. 5A-5E viser muligheden for en hængslet forbindelse mellem fire trådnetsegmenter ifølge fig. 4D, og fig. 6A-6J viser alternative udførelsesformer i hen-25 hold til opfindelsen.

Et tværsnit gennem en ammoniakoxydationsreaktor af kendt type med konventionel udformning er vist på tegningens fig. X. På fig. X er de katalytiske platin/rhodium-trådnet vist ved 1 understøttet på en opsamlingspakke 2 af støttenet 30 af rustfrit stål og getternet af guld/palladium anbragt som blade oven på hinanden. Hele samlingen af katalysatornet og opsamlingsnet er klemt sammen med en pakning 3 mellem reaktorflanger 4. Der er tilvejebragt kraftige støttestænger 5 på tværs over reaktorens areal. Tegningens Pig. Y viser en 35 detalje ved en alternetiv udformning af samlingen og understøtningen af en opsamlingsnetpakke, hvor trådnettene har lidt mindre diameter end reaktoren, hvilket giver et område 6 til perifer udvidelse, og nettene er understøttet på et

DK 158710 B

3 grovere net 7 fremstillet af fx "Inconel"® -stål, der igen er understøttet på kraftigere støttestænger. Desuden er ved dette arrangement det øverste rustfri ståltrådsnet større end de øvrige getternet og støttenet, og dette net foldes 5 perifert hen over og ind under de øvrige net ved 8, således at hele opsamlingspakningen derved kan håndteres som en enhed. Dette er særlig ønskeligt, for skønt gettermaterialet er i stand til at bibeholde sin getteraktivitet i en periode, som udgør to eller flere gange den nyttige levetid for 10 katalysatortrådnettene (inden for fagområdet kendt som en "kampagne"), lider gettermaterialet under anvendelsen af skørhed, som fører til sammenbrud af nettet ved bevægelse, hvilket sædvanligvis i praksis betyder, at det må kasseres tidligt, dvs. ved slutningen af en kampagne, når reaktoren 15 adskilles for at forny katalysatornettene, eller tidligere, hvis det af en eller anden grund er nødvendigt at skille reaktoren ad. Naturligvis giver den mulighed, at man kan håndtere opsamlingspakningen som en enhed, som er forholdsvi stiv, en tendens til at formindske denne ulempe, men navnlig 20 ved oxydationsanlæg til lave eller middelstore tryk, hvor reaktordiameteren kan være af en størrelsesorden på 3 m eller mere, er der en iboende grad af fleksibilitet i pakningen, hvilket kan få de skøre trådnet til at gå i stykker ved håndtering. Dertil kommer, at en opsamlingspakning, der er 25 velegnet til en sådan reaktor med stor diameter, naturligis er en specielt tung og pladskrævende genstand at opbevare på en sikker måde, at transportere og i det hele taget at håndtere.

Et støttenet A ifølge fig. 1 består af oxydationsre-30 sistent, rustfrit stål og har form som en rund skive. Der er i omkredsområdet ved første kvadrant i urvisernes bevægelsesretning en fastholdelseslap B. Yderligere er trådnettet forsynet med en radial spalte C mellem den i urvisernes bevægelsesretning tredie og fjerde kvadrant, hvilken spalte 35 strækker sig fra skivens centrum til dens rand på en sådan måde, at den ved centrum er lukket og ved randen er åben.

Ifølge fig. 2 har hver af tre trådnetsegmenter Dl, D2 og D3 form som en kvadrant af den cirkelformede skive. En af

DK 158710 B

4 disse kvadranter er vist på fig. 3. De tre trådnetsegmenter består af vævet materiale, f.eks. en 20% guld/palladiumlege-ring. De lægges på trådnetskiverne A ifølge fig. 1, således at der dannes en trådnetpakning af trådnetskiven A og tre 5 trådnetsegmenter Dl, D2 og D3 og med form som en cirkelkvadrant.

Fig. 4A til fig. 4G viser arbejdsgangen ved foldning af pakken ifølge fig. 2 til kvadrantform.

For at modvirke at den således trinvis sammenfoldede 10 kvadrantform åbner sig, og at kvadranterne Dl, D2 og D3 adskilles fra trådnettet A, foldes lappen B som vist på fig.

4D. Et tværsnit af den foldede kvadrant er vist på fig. 4E.

Det ses, hvorledes lappen B virker som et fastholdelsesorgan.

15 Naturligvis vil spalten C kunne være på et andet sted i forhold til fastholdelseslappen, f.eks. kl. 6, og der vil kunne anvendes en anden foldningsrækkefølge, eller der vil kunne anvendes en foldningsrækkefølge, der ikke fordrer tilvejebringelse af en spalte.

20 Fire adskilte, ifølge fig. 1-4 foldede trådnetspak ninger med kvadrantform kan nu placeres i et plant, sammenhængende forhold til hinanden til dannelse af et cirkulært arrangement til placering i en katalysereaktor, men det har imidlertid vist sig, at det til mange formål er hensigtsmæs-25 sigt at hængsle eller forbinde segmenterne eller delene til hinanden på en sådan måde, at hele trådnetspakningen tager form og areal af dens enkelte dele eller segmenter. For eksempel til placering i en katalysereaktor anbringes den foldede palming blot på støttestængerne eller på andre bæreor-30 ganer med den radiale kant af den foldede pakning liggende op til inderkanten af reaktorlegernet, og pakningen foldes ud, således at de enkelte trådnetspakningsdele kommer til at ligge i et plant sammenhængende forhold til hinanden og i det væsentlige dækker reaktorens tværsnitsareal, bortset fra 35 et perifert udvidelsesmellemrum og små mellemrum mellem de hængslede kanter af op til hinanden stødende pakningsdele.

En måde, hvorpå fire trådnetspakningsdele af den på fig. 4 viste art kan hængsles eller forbindes bøjeligt, er

DK 158710 B

5 vist på fig. 5A-5E. På fig. 5A er der vist fire pakningsdele SI, S2f S3 og S4f der er hængselforbundet med hinanden langs indbyrdes modstående kanter mellem trådnettene, henholdsvis SI og S2, SI og S4 og S3 og S4. Hængslede eller bøjelige 5 forbindelser er vist som S5. Fig. 5B viser den første foldning (dvs. delene SI og S2 foldes sammen ind over delene S3 og S4) og fig. 5C viser den anden og den tredie foldning (dvs. delene S3 og S2 foldes hver bagud ind over delene S4 og SI). Fig. 5D viser de resulterende foldede netpakningsde-10 le, og fig. 5E viser pakningsdelene foldet ud til tilvejebringelse af en trådnetspakning, som den er placeret i f.eks. en katalysereaktor. Om ønsket kan delene S2 og S3 holdes sammen, f.eks. med en syning eller hæftning som vist på fig. 5E ved S5, hvor de oprindelige bøjelige forbindelser 15 er udeladt for overskuelighedens skyld.

En opsamlingspakningsdel kan ifølge opfindelsen være bøjeligt forbundet med en anden på en hvilken som helst hensigtsmæssig måde, f.eks. ved sammenhæftning eller sammensyning, ved anvendelse af bøjler eller ringe eller ved anven-20 delse af ringe og stænger. Det materiale, hvoraf ringene eller andre hængslingsorganer fremstilles, bør naturligvis være i stand til at modstå de forekommende betingelser dér, hvor trådnetspakningen skal anbringes, og det bør fortrinsvis være passende fleksibelt for at lette foldningen og for 25 at det ikke skal komme i indgreb med f.eks. tilstødende katalysatortrådnet. Eventuelt kan de bøjelige forbindelser e-tableres eller brydes, f.eks. ved indsætning eller fjernelse af en stang fra en række ringe, hvilket udføres på stedet.

Skønt opfindelsen er blevet beskrevet under henvis-30 ning til opsamlingspakningsdele tildannet med form som en kvadrant ved foldning på en speciel måde, vil det forstås, at den foreliggende opfindelse også kan anvende en pakningsdele, som omfatter en flerhed af trådnetsdele, som kan være sammensat blot ved at stable den ene oven på den 35 anden og fastgøre den resulterende stak på en sådan måde, at de enkelte dele holdes fast i forhold til hinanden.

Alternative udførelsesformer for opfindelsen er vist på tegningens fig. 6, hvor der vises forskellige måder, hvorpå

DK 158710 B

6 trådnetspakningsdele kan være placeret i et plant sammenhængende forhold til hinanden til tilvejebringelse af en trådnetspakning med en reguler geometrisk form. De individuellle trådnetspakningdele på fig. 6 kan efter ønske 5 forbindes bøjeligt med en tilstødende del.

I nogle katalytiske opsamlingspakninger anvendes der en pude af strikket eller sammenknyttet tråd eller en pude af tilfældigt orienteret, sammenpresset tråd i stedet for en trådnetspakning. Sådanne puder kan for at lette håndtering, 10 transport og lignende opdeles i dele på samme måde. som foreskrevet i forbindelse med den foreliggende opfindelse, og de kan om ønsket forbindes bøjeligt med hinanden.

Opsamlingspakninger og andre trådnetspakninger kan have diametre på flere meter, og tilvejebringelsen af dem i 15 segmenter eller dele, der eventuelt er forbundet bøjeligt med hinanden som beskrevet ovenfor, sparer en betydelig mængde plads under transport fra fabrikant til anvendelsesstedet, f.eks. et salpetersyreanslæg. Desuden beregnes transportomkostningerne i visse tilfælde ud fra 20 genstandens "omfang" og den foreliggende opfindelse resulterer i en betydelig reduktion af omfanget.

En opsamlingsnetpakning bestående af segmenter eller dele i henhold til den foreliggnede opfindelse kan let installeres i et anlæg og kan også let fjernes, enten ved at 25 fjerne de enkelte pakningsdele eller ved at folde delene, hvis de er bøjeligt forbundet med hinanden og fjerne hele pakningen, uden at beskadige gettematerialet. Den fjernede pakning kan let håndteres, opbevares i sikkerhed under reparationen af anlægget eller lignende, eller transporteres til 30 rensning og genudvinding af platin.

Claims (7)

1. Opsamlingspakning til genvinding af platin, er blevet 5 flygtigt ved katalytiske reaktioner, især ved en katalytisk ammoniakoxydation, hvilken opsamlingspakning består af skiftevis, på hinanden stablede lag af støttenet og getternet, kendetegnet ved, at at pakningen består af i det 10 mindste to enkeltafsnit (S),, som er placeret i samme plan og i kantberøring med hinanden, idet de stablede lag af støttenet (A) og getternet (D) i hvert enkeltafsnit (S) efter stablingen har identisk kontur og fladeudstrækning.

2. Opsamlingspakning ifølge krav 1, 15 kendetegnet ved, at enkeltafsnittene (S) har kontur som en cirkelsektor.

3. Opsamlingspakning ifølge krav 2, kendetegnet ved, at cirkelsektoren er en halvcirkel eller en kvartcirkel.

4. Opsamlingspakning ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at i det mindste to af enkeltaf snittene er hængselforbundet med hinanden.

5. Opsamlingspakning ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, 25 kendetegnet ved, at et af de to yderlag af den af støttenet (A) og getternet (D) bestående stabel i et enkeltafsnit (s) har en foldet kantdel til sammenholdelse af stablen.

6. Fremgangsmåde til fremstilling af en opsamlingspak-30 ning ifølge et hvilket som helst af kravene 1-5, kendetegnet ved, at man først til dannelse af en-keltafsnittene stabler et antal støttenet og getternetafsnit skiftevis oven på hinanden, at man tildeler de stablede lag en i det væsentlige identisk kontur, at man under bibehol-35 delse af det stablede arrangement med sammenfaldende kontur fastgør de enkelte lag til hinanden og at man derefter anbringer i det mindste to af de således fremstillede enkeltafsnit i kantberøring med hinanden. DK 158710B

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at man: a) fra omkredsen til midten af et støttenetlag skærer en slids, og at 5b) de opslidsede støttenetlag uden mekanisk at blive opdelt deles i et antal n områder, idet hvert af disse n områder har i det væsentlige samme kontur og areal og hvor konturen på to sider aftegnes af i det væsentlige ind til midten forløbende begrænsninger, idet der 10 c) på n - 1 af disse områder påføres enkelte getternetstykker med i det væsentlige samme kontur og areal som de nævnte områder, som d) til dannelse af et pakningsenkeltafsnit med en kontur svarende til et område foldes mod hinanden, og at 15 e) man derpå anbringer i det mindste to således frembragte enkeltafsnit i samme plan og med indbyrdes kantberøring. 20 25