ES2770763T3 - Malla catalítica e instalación para la oxidación catalítica de amoniaco - Google Patents

Malla catalítica e instalación para la oxidación catalítica de amoniaco Download PDF

Info

Publication number
ES2770763T3
ES2770763T3 ES16701006T ES16701006T ES2770763T3 ES 2770763 T3 ES2770763 T3 ES 2770763T3 ES 16701006 T ES16701006 T ES 16701006T ES 16701006 T ES16701006 T ES 16701006T ES 2770763 T3 ES2770763 T3 ES 2770763T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
layer
wire material
catalytic
wire
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES16701006T
Other languages
English (en)
Inventor
Dirk Born
Dietmar Königs
Christian Goerens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Umicore AG and Co KG
Original Assignee
Umicore AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Umicore AG and Co KG filed Critical Umicore AG and Co KG
Application granted granted Critical
Publication of ES2770763T3 publication Critical patent/ES2770763T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
    • B01J19/2495—Net-type reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B01J23/464—Rhodium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/58—Fabrics or filaments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24—Nitric oxide (NO)
    • C01B21/26—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
    • C01B21/267—Means for preventing deterioration or loss of catalyst or for recovering lost catalyst
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B1/00—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B1/14—Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/302—Basic shape of the elements
    • B01J2219/30257—Wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/302—Basic shape of the elements
    • B01J2219/30257—Wire
    • B01J2219/30261—Wire twisted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/304—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/30475—Composition or microstructure of the elements comprising catalytically active material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2101/00—Inorganic fibres
    • D10B2101/20—Metallic fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00—Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/02—Cross-sectional features
    • D10B2403/021—Lofty fabric with equidistantly spaced front and back plies, e.g. spacer fabrics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00—Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/02—Cross-sectional features
    • D10B2403/024—Fabric incorporating additional compounds
    • D10B2403/0242—Fabric incorporating additional compounds enhancing chemical properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Knitting Of Fabric (AREA)

Abstract

Malla catalítica (1) para la reducción de la cantidad de N2O en un proceso de oxidación de amoniaco, que contiene una primera capa (2) de un primer material (4) de alambre tejido o entrelazado, donde dicho primer material (4) de alambre está hecho de Pd o una aleación rica en Pd, conteniendo dicha primera capa (2) un refuerzo en forma de un segundo material (5) de alambre que se teje o entrelaza entre el primer material (4) de alambre y que tiene una composición diferente del primer material (4) de alambre, estando dicha malla catalítica caracterizada por que contiene una segunda capa (3) dispuesta en paralelo a la primera capa (2), y compuesta de un tercer material de alambre tejido o entrelazado, donde dicho tercer material de alambre está hecho de Pd o una aleación rica en Pd, donde dicha segunda capa (3) contiene también el segundo material (5) de alambre que se teje o entrelaza entre el tercer material de alambre y está presente como un hilo (5) de rizo que discurre hacia atrás y hacia adelante entre la primera capa (2) y la segunda capa (3).

Description

DESCRIPCIÓN
Malla catalítica e instalación para la oxidación catalítica de amoniaco
La invención se refiere a una malla catalítica y una instalación para la oxidación catalítica de amoniaco.
La oxidación de amoniaco a NO, una etapa intermedia en la fabricación de ácido nítrico, se lleva a cabo habitualmente en un reactor con mallas catalíticas. Estas mallas catalíticas normalmente son alambres tejidos o entrelazados hechos de platino o de una aleación de platino con otros metales preciosos como componentes minoritarios.
Durante este proceso se produce N2O como un subproducto no deseado. El N2O se considera un gas de efecto invernadero muy potente, por lo cual es importante limitar la producción de N2O durante la oxidación del amoniaco.
Se conoce de WO01/87771 que pueden utilizarse mallas catalíticas de alambre de Pd o rico en Pd corriente abajo de una malla catalítica de Pt tradicional para reducir la cantidad de N2O producido. Esto funciona probablemente por disociación de moléculas de N2O.
Sin embargo, dichas mallas catalíticas de Pd son relativamente débiles desde el punto de vista mecánico, lo que significa que pueden desarrollar roturas durante el uso, lo que obviamente hará que una parte del N2O pase la malla catalítica sin hacer contacto con el metal catalíticamente activo. Por esta razón, el nivel de N2O aumentará durante el período de uso, de modo que tales mallas catalíticas de Pd tienen una vida técnica limitada, y pueden incluso requerir la interrupción de una planta de oxidación de amoniaco para sustituir las mallas catalíticas.
Como el Pd y otros metales preciosos son muy caros, no resulta económicamente atractivo hacer las mallas catalíticas de Pd de alambre más grueso y, por lo tanto, más fuerte, ni utilizar más alambre para fabricar una malla catalítica más fuerte. Además, esto es técnicamente poco atractivo debido a la creciente caída de presión con el aumento del diámetro del alambre, lo que sería una desventaja para la eficiencia general del proceso. La optimización, para una determinada actividad catalítica, de la resistencia de la malla y de la cantidad de material utilizado es, por lo tanto, muy importante para las mallas catalíticas de Pd.
Otro problema que aparece durante la oxidación del amoniaco es que se utilizan varias mallas catalíticas de Pd, una tras otra, y que pueden fundirse entre sí durante el uso.
Esto reduce la altura total, en otras palabras, la dimensión en la dirección del flujo de gas, de modo que se reduce el tiempo de contacto de los gases con las mallas catalíticas de Pd durante el uso y, por lo tanto, el rendimiento de las mallas catalíticas. Además, esto hace también que aumente la caída de presión en el reactor, lo que reduce la capacidad de producción del reactor y/o aumenta las fuerzas sobre las mallas catalíticas de Pd.
La formación de roturas, así como el hundimiento de la altura, normalmente no se distribuyen uniformemente sobre toda la malla metálica de Pd. Cualquier efecto negativo que no se distribuya uniformemente tendrá un efecto global desproporcionado, ya que las desviaciones locales del promedio, por ejemplo, una caída de presión o temperatura local más alta que el promedio, forman puntos críticos donde se acelera aún más la desviación, conduciendo posiblemente a un fallo catastrófico, p. ej., pérdida de amoniaco debido a la mala distribución del flujo con un flujo preferido en un determinado punto de la malla.
WO2010/046675 A1 describe una unidad de contención de un catalizador en el que pueden aplicarse mallas metálicas de Pt para la oxidación de amoniaco, así como “ mallas metálicas de captura” de Pd para la captura de Pt volátil. En una realización, se tejen o entrelazan alambres de diferentes composiciones para formar una capa de malla metálica común. WO2010/046676 A1 describe un conjunto de mallas metálicas que consiste en mallas metálicas tubulares separadas. WO2004/096703 A2 describe un proceso para la oxidación de amoniaco aplicando una o más mallas que incluye un catalizador de oxidación de amoniaco, un material protector y un catalizador de descomposición de óxido nitroso.
GB-2141042A describe un conjunto de pila de capas de mallas metálicas con material desgasificador mantenidas unidas entre dos mallas metálicas de soporte hechas de acero inoxidable.
US-5699680A describe un concepto que contiene hilos enrollados de forma helicoidal hechos de metales del grupo del platino, formados enrollando el alambre alrededor de uno o más hilos centrales que pueden eliminarse después de la producción o que pueden dejarse como componentes funcionales. Estos hilos pueden utilizarse para catalizar reacciones químicas.
Ninguna de las referencias anteriores aplica una estructura de mallas metálicas de varias capas interconectadas, sino que utilizan capas de mallas metálicas separadas que pueden estar físicamente separadas o disponerse como pilas.
La presente invención pretende resolver o reducir los problemas mencionados anteriormente mencionados y otros proporcionando una malla catalítica para la reducción de la cantidad de N2O que se produce en un proceso de oxidación de amoniaco, que contiene una primera capa de un primer material de alambre tejido o entrelazado, donde dicho primer material de alambre está hecho de Pd o una aleación rica en Pd, donde dicha primera capa contiene un refuerzo en forma de un segundo material de alambre que se teje o entrelaza entre el primer material de alambre y que tiene una composición diferente al primer material de alambre, dicha malla catalítica estando caracterizada por que contiene una segunda capa dispuesta en paralelo a la primera capa, y está compuesta de un tercer material de alambre tejido o entrelazado, donde dicho tercer material de alambre está hecho de Pd o una aleación rica en Pd, donde dicha segunda capa también contiene el segundo material de alambre que se teje o entrelaza entre el tercer material de alambre y está presente como un hilo en rizo que discurre hacia atrás y hacia adelante entre la primera capa y la segunda capa.
El primer y el segundo material de alambre pueden estar presentes como un solo filamento largo o un número muy limitado de filamentos de alambre largos o pueden ser varios o incluso muchas longitudes más cortas de alambre.
Preferiblemente, la primera capa es una capa entrelazada.
Por una aleación rica en Pd se entiende una aleación con un 50 % en peso o más de Pd. Por ejemplo, el primer material de alambre está hecho de una aleación con al menos un 75,0 % en peso de Pd.
Preferiblemente, el primer material de alambre está hecho de una aleación con más del 80,0 % en peso y menos del 82,0 % en peso de Pd. Más preferiblemente, el primer material de alambre está hecho de una aleación de Pd-Pt-Rh con al menos un 80,0 % en peso de Pd y al menos un 10,0 % en peso de Pt.
La ventaja de la invención es que el segundo material de alambre forma un refuerzo de la estructura mecánica de Pd.
En ese contexto, el segundo material de alambre es un segundo material de alambre de refuerzo que se teje o entrelaza entre el primer y el tercer material de alambre haciendo la malla catalítica más fuerte durante el funcionamiento o uso y, permitiendo por lo tanto, para el mismo uso previsto, una reducción en la cantidad de metales preciosos que es necesario utilizar. La composición del segundo alambre puede elegirse de forma que pueda ejercer su función de refuerzo de forma óptima.
En una realización preferida, el segundo material de alambre se hace de Pt o una aleación rica en Pt y, preferiblemente, una aleación de Pt-Rh con un 1-10 % de Rh.
Este es mucho más fuerte que el primer material de alambre de Pd, y además tiene mayor actividad catalítica para la oxidación de amoniaco deseada a NO.
Dicho de otra forma, dicho segundo material de alambre de Pt o rico en Pt se utiliza en la invención sinérgicamente para proporcionar refuerzo a la primera y segunda capa de Pd.
La presencia del segundo material de alambre no solo hará que la malla catalítica sea más fuerte de lo que sería en otro caso, sino que también reducirá la tendencia de las dos capas a fundirse, manteniendo así un período más largo de alto rendimiento.
Además, una sola malla catalítica multicapa es más fácil de instalar y retirar del reactor que dos o más mallas catalíticas monocapa.
En una realización particular, la suma del porcentaje en peso del primer material de alambre y el tercer material de alambre es de entre 33 y 67 % en peso, y preferiblemente entre 45 y 65 % en peso.
Preferiblemente, el segundo material de alambre está dispuesto en bucles que se extienden fuera de la primera capa, de modo que al menos el 50 % en peso del segundo material de alambre está dispuesto fuera de la primera capa y más preferiblemente la primera capa y la segunda capa se disponen en paralelo, donde el segundo material de alambre está presente como hilos de rizo que discurren hacia atrás y hacia adelante entre la primera capa y la segunda capa, reduciendo de forma adicional la tendencia de estas capas a fundirse.
Además, esta distancia es uniforme en toda la malla catalítica, de modo que se evitan desviaciones locales, lo que contribuye de forma adicional a un buen comportamiento a largo plazo.
En otra realización preferida, el primer material de alambre y el tercer material de alambre tienen la misma composición y, preferiblemente, el mismo grosor. Preferiblemente, ambas capas son capas entrelazadas con la misma estructura geométrica. Esto facilita la fabricación de la malla catalítica.
En otra realización preferida, el segundo material de alambre, en la parte de la malla metálica entre la primera y la segunda capa, está dispuesto en un ángulo o en ángulos con respecto al plano definido por la primera capa, donde este ángulo o estos ángulos son de entre 30° y 90°, y preferiblemente entre 40° y 90°. De este modo el segundo material de alambre entre estas dos capas es parcial o completamente paralelo al flujo de gas, teniendo de este modo únicamente un efecto limitado en la caída de presión.
Por ello, el ángulo considerado es el ángulo más pequeño entre el plano definido por la primera capa y la dirección media del segundo alambre entre la primera y la segunda capa.
La invención incluye también una instalación para la oxidación catalítica de amoniaco a NO, comprendiendo al menos una malla catalítica hecha de material de alambre de Pt o rico en Pt que tiene al menos un 70 % en peso de Pt y que comprende, corriente abajo de dicha malla catalítica, una malla catalítica según la invención.
Para explicar la invención se ofrece a continuación un ejemplo no limitativo de una realización específica de una malla catalítica según la invención y su uso, haciendo referencia a las siguientes figuras:
Figura 1, que muestra una vista en perspectiva de la estructura de una malla catalítica, donde para mayor claridad solo se muestran unas pocas puntadas, y
Figura 2, que muestra una vista lateral de la estructura de la malla catalítica de la Figura 1.
La malla catalítica 1 de las figuras consiste, principalmente, en dos capas, más específicamente, una primera capa 2 y una segunda capa 3 ambas entrelazadas.
La primera capa 2 se hace de un primer alambre 4 con, en este ejemplo, pero no necesariamente, un diámetro de 0,076 mm, hecho de una aleación que tiene una composición de 81,5 % en peso de Pd, 15 % en peso de Pt y 3,5 % en peso de Rh. En este ejemplo, la segunda capa 3 está hecha, aunque no necesariamente, del mismo material de alambre que la primera capa 2.
La primera capa 2 y la segunda capa 3 tienen un grosor d de aproximadamente 0,55 mm y se colocan a una distancia D de aproximadamente 1,4 mm, lo que da un grosor global D 2d de 2,5 mm.
Entre las puntadas de los alambres 4 entrelazados de la primera capa 2 y la segunda capa 3 se proporciona un hilo 5 de rizo, que discurre hacia atrás y hacia adelante entre la primera capa 2 y la segunda capa 3. Este hilo 5 de rizo se hace de un segundo alambre con, en este ejemplo, pero no necesariamente, un diámetro de 0,07 mm y hecho de una aleación con una composición del 95 % en peso de Pt y 5 % en peso de Rh.
En general, los diámetros de alambre del primer y segundo alambre pueden variar de 0,06 mm a 0,105 mm, pero pueden estar excepcionalmente fuera de este intervalo.
Para hacer más clara la diferencia entre ambos tipos de alambres, el hilo 5 de rizo se indica en las figuras con líneas finas, y el primer alambre 4 se indica con líneas más gruesas.
El hilo 5 de rizo, en la parte de la malla catalítica 1 entre la primera capa 2 y la segunda capa 3, forma dos direcciones medias con el plano geométrico 6 en el que se extiende la primera capa 2, indicadas por A y B. Estas direcciones A, B forman un ángulo a y un ángulo p, más pequeño, de aproximadamente 60° y de aproximadamente 45°, respectivamente, con el plano geométrico 6 en el que se extiende la primera capa 2. Obsérvese que la Figura 2 es una vista lateral en la dirección en la cual los ángulos a y p son mínimos. En todas las otras vistas laterales, estos ángulos a y p parecerán más grandes.
El peso del primer alambre 4 utilizado tanto para la primera capa 2 como para la tercera capa 3 es un 48 % del peso total de la malla catalítica 1 y el peso del hilo de rizo/segundo alambre 5 es un 52 % del peso total de la malla catalítica 1. El peso total de la malla catalítica 1 es de aproximadamente 1220 g/m2.
Una malla catalítica 1 como se ha descrito anteriormente puede fabricarse en tejedoras planas industriales comerciales. Según EP0504723 el ajuste en la tejedora plana está preferiblemente entre aproximadamente 3,63 mm y aproximadamente 0,81 mm con respecto al calibre y entre 2 y 6 mm para la longitud de malla.
Ejemplo 1:
Se medió la resistencia a la tracción de una tira de malla catalítica 1 y se comparó con dos tiras mutuamente idénticas colocadas una encima de la otra de una malla catalítica no hecha según la invención y hecha únicamente a partir del primer alambre 4, con un peso total de 770 g/m2.
Todas las piezas de prueba tenían una anchura de 50 mm y se trataron con calor antes de la prueba durante 0,5 h a 1000 0C en aire para simular el envejecimiento durante el uso. Los resultados fueron los siguientes:
Figure imgf000005_0001
Los resultados muestran que, para la misma cantidad de primer alambre 4, la malla catalítica 1 según la invención es aproximadamente un 40 % más fuerte que una malla catalítica rica en Pd entrelazada tradicional y, por lo tanto, tendrá mayor duración y será más estable en condiciones de funcionamiento.
Ejemplo 2:
Se sometieron a prueba las propiedades catalíticas de la malla catalítica 1 como sigue:
Se utilizó un reactor de prueba con un diámetro efectivo de 22 cm. En este reactor de prueba se instalaron las siguientes mallas catalíticas, en este orden:
• Una malla catalítica entrelazada estándar hecha de alambres de 0,076 mm de diámetro de una aleación de Pt 5 % en peso de Rh con un peso total de 600 g/m2
• Una malla catalítica 1 según la invención como se ha descrito anteriormente
• Otras dos mallas catalíticas que eran iguales que en la primera posición
• Una malla catalítica con la misma geometría que la malla catalítica en la primera posición, pero hecha de aleación de Pd con un 15 % en peso de Pt y un 3,5 % en peso de Rh.
• Otras dos mallas catalíticas que eran iguales que en la primera posición
El lecho de las mallas catalíticas se calentó a 890 0C. El reactor se hizo funcionar a 5,0 bares de presión absoluta. Se suministró una alimentación de 29,6 kg/h de NH3 en forma de mezcla de un 10,20 % de NH3 en aire al lecho de mallas catalíticas. El contenido de N2O se determinó transcurridos determinados tiempos en corriente, y fue el siguiente:
Figure imgf000005_0002
Obsérvese que el contenido de N2O se determinó después de llevar el contenido de O2 a 0 %.
La selectividad para NO de la reacción de oxidación, determinada después de 9 días, fue del 93,4 %.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Malla catalítica (1) para la reducción de la cantidad de N2O en un proceso de oxidación de amoniaco, que contiene una primera capa (2) de un primer material (4) de alambre tejido o entrelazado, donde dicho primer material (4) de alambre está hecho de Pd o una aleación rica en Pd, conteniendo dicha primera capa (2) un refuerzo en forma de un segundo material (5) de alambre que se teje o entrelaza entre el primer material (4) de alambre y que tiene una composición diferente del primer material (4) de alambre, estando dicha malla catalítica caracterizada por que contiene una segunda capa (3) dispuesta en paralelo a la primera capa (2), y compuesta de un tercer material de alambre tejido o entrelazado, donde dicho tercer material de alambre está hecho de Pd o una aleación rica en Pd, donde dicha segunda capa (3) contiene también el segundo material (5) de alambre que se teje o entrelaza entre el tercer material de alambre y está presente como un hilo (5) de rizo que discurre hacia atrás y hacia adelante entre la primera capa (2) y la segunda capa (3).
  2. 2. Malla catalítica según la reivindicación 1, caracterizada por que el segundo material (5) de alambre está hecho de Pt o una aleación rica en Pt.
  3. 3. Malla catalítica según la reivindicación 2, caracterizada por que el segundo material (5) de alambre está hecho de una aleación de Pt-Rh con un 1-10 % de Rh.
  4. 4. Malla catalítica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la primera capa (2) es una capa entrelazada.
  5. 5. Malla catalítica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el primer material (4) de alambre está hecho de una aleación con al menos un 75,0 % en peso de Pd.
  6. 6. Malla catalítica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el primer material (4) de alambre está hecho de una aleación de Pd-Pt-Rh con al menos un 80,0 % en peso de Pd y al menos un 10,0 % en peso de Pt.
  7. 7. Malla catalítica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el primer material (4) de alambre está hecho de una aleación con más de 80,0 % en peso y menos de 82,0 % en peso de Pd.
  8. 8. Malla catalítica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el segundo material (5) de alambre está dispuesto en bucles que se extienden fuera de la primera capa (2), de modo que al menos el 50 % en peso del segundo material (5) de alambre está dispuesto fuera de la primera capa (2).
  9. 9. Malla catalítica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la segunda capa (3) es una capa entrelazada y que el primer material (4) de alambre y el tercer material de alambre tienen la misma composición.
  10. 10. Malla catalítica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el segundo material (5) de alambre, en la parte de la malla catalítica entre la primera (2) y la segunda capa (3), está dispuesto en un ángulo o en ángulos (a, p) con respecto al plano (6) definido por la primera capa (2), donde este ángulo o estos ángulos (a, p) están entre 30° y 90°.
  11. 11. Malla catalítica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la segunda capa (3) es una capa entrelazada.
  12. 12. Malla catalítica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la suma del porcentaje en peso del primer material (4) de alambre y el tercer material de alambre es entre 33 y 67 % en peso, y preferiblemente entre 45 y 65 % en peso.
  13. 13. Instalación para la oxidación catalítica de amoniaco a NO, que comprende, al menos, una malla catalítica hecha de material de alambre de Pt o rico en Pt que tiene al menos un 70 % en peso de Pt y que comprende, corriente abajo de dicha malla catalítica, una malla catalítica (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
ES16701006T 2015-02-12 2016-01-19 Malla catalítica e instalación para la oxidación catalítica de amoniaco Active ES2770763T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15154849.2A EP3056267A1 (en) 2015-02-12 2015-02-12 Catalyst gauze and installation for the catalytic oxidation of ammunia
PCT/EP2016/051006 WO2016128184A1 (en) 2015-02-12 2016-01-19 Catalyst gauze and installation for the catalytic oxidation of ammonia

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2770763T3 true ES2770763T3 (es) 2020-07-03

Family

ID=52464294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES16701006T Active ES2770763T3 (es) 2015-02-12 2016-01-19 Malla catalítica e instalación para la oxidación catalítica de amoniaco

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10258966B2 (es)
EP (2) EP3056267A1 (es)
CN (1) CN107206348A (es)
ES (1) ES2770763T3 (es)
PL (1) PL3256244T3 (es)
RU (1) RU2678681C1 (es)
WO (1) WO2016128184A1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3680015B1 (de) 2019-01-14 2024-03-06 Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG Katalysatorsystem sowie verfahren zur katalytischen verbrennung von ammoniak zu stickstoffoxiden in einer mitteldruckanlage
DE102020120927B4 (de) * 2020-08-07 2024-01-25 Jens Kopatsch Verfahren zur Herstellung von Netzen mit Tertiärstruktur zur katalytischen Umsetzung von Fluiden
JP2022086444A (ja) * 2020-11-30 2022-06-09 トヨタ自動車株式会社 電池パック
EP4282526A1 (de) 2022-05-25 2023-11-29 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Katalysatornetz mit einem edelmetalldraht aus einer dispersionsverfestigten edelmetalllegierung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2141042B (en) * 1983-03-15 1986-12-31 Johnson Matthey Plc Gauze/wire pad pack segments for catalytic reactor
DE4206199C1 (es) 1991-03-16 1992-11-12 Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De
FR2694306B1 (fr) 1992-07-31 1994-10-21 Louyot Comptoir Lyon Alemand Fils comprenant un élément hélicoïdal, leurs assemblages et l'utilisation desdits assemblages comme catalyseur et/ou pour récupérer des métaux précieux.
BR0106434B1 (pt) 2000-05-15 2010-05-04 "processo para a redução de óxido de dinitrogênio".
GB0315643D0 (en) * 2003-04-29 2003-08-13 Johnson Matthey Plc Improved catalyst charge design
GB0819094D0 (en) * 2008-10-20 2008-11-26 Johnson Matthey Plc Catalyst containment unit
GB0819096D0 (en) * 2008-10-20 2008-11-26 Johnson Matthey Plc Pressure metal gauze assembly

Also Published As

Publication number Publication date
EP3056267A1 (en) 2016-08-17
EP3256244B1 (en) 2019-11-27
RU2678681C1 (ru) 2019-01-30
WO2016128184A1 (en) 2016-08-18
CN107206348A (zh) 2017-09-26
PL3256244T3 (pl) 2020-05-18
US20180029014A1 (en) 2018-02-01
EP3256244A1 (en) 2017-12-20
US10258966B2 (en) 2019-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2770763T3 (es) Malla catalítica e instalación para la oxidación catalítica de amoniaco
ES2229130T3 (es) Gasas de catalizador tridimensionales tricotadas en dos o mas capas.
ES2829555T3 (es) Hilo para la fabricación de mallas catalíticas
US9056307B2 (en) Catalyst
BR112021011857A2 (pt) Sistema de catalisador e processo para a combustão catalítica de amônia para formar óxidos de nitrogênio em uma planta de média pressão
BG99382A (bg) Нишки със спираловиден елемент,тяхното комплектоване и използване като катализатор и/или за регенериране на благородни метали
DE60201502T3 (de) Dreidimensionale, in zwei oder mehreren schichten gestrickte katalysatornetze
US20230226534A1 (en) Precious metal grid for catalyzing gas phase reactions
EP2533894A1 (en) Catalyst structures
CN113302150B (zh) 用于在中压系统中催化燃烧氨以形成氮氧化物的催化剂系统和方法
KR20230121886A (ko) 육각형 루프를 갖는 스틸 와이어로 이루어진 스틸 와이어메쉬, 제조장치 및 그 제조방법
RU2808516C2 (ru) Каталитическая система, а также способ каталитического сжигания аммиака до оксидов азота в установке среднего давления
RU2808515C2 (ru) Каталитическая система, а также способ каталитического сжигания аммиака до оксидов азота в установке среднего давления
TW202415447A (zh) 用於氨氧化中之長期活動且具有包含貴金屬線的催化劑網絡之催化劑系統
US20230381765A1 (en) Catalyst system for a flow reactor and method for catalytic oxidation of ammonia
UA127110C2 (uk) Каталізатор окиснювального амонолізу метану
EA039720B1 (ru) Стальной корд с высокими показателями удлинения и пневматическая шина, содержащая указанный корд