PL166988B1 - Sposób wytwarzania przepuszczajacych gaz siatek z metali szlachetnychdla katalitycznych procesów PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania przepuszczajacych gaz siatek z metali szlachetnych dla katality- cznych procesów, zwlaszcza dla katalitycznego utleniania amoniaku, albo dla odzyskiwania ulatniajacej sie przy katalitycznym spalaniu amoniaku metalicznej platyny przez dzianie drutów ze stopów platyny albo palladu na dziewiarkach szydelkujacych, znamienny tym, ze stosuje sie druty ze stopów platyna-rod zawierajacych 4 - 12% wagowych rodu albo drutu ze stopów pallad-nikiel zawierajacych 2 - 6% wagowych niklu, które wykazuja srednice wynoszaca 50- 120 µm i musza posiadac wytrzymalosc na rozciaganie Rm wynoszaca 900 - 1050 N/nm 2 oraz granice wydluzenia wzglednego A 0,5 - 3%, i ze stosuje sie plaskie dziewiarki szydelkujace, których podzial lezy miedzy 3,63mm i 1,81 mm, a ich dlugosc oczek wynosi 2 - 6 mm. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania przepuszczających gaz siatek z metali szlachetnych dla katalitycznych procesów, szczególnie dla katalitycznego utleniania amoniaku powietrzem, albo dla odzyskiwania ulatniającej się przy katalitycznym spalaniu amoniaku metalicznej platyny przez dzianie drutów ze stopów platyny i palladu na dziewiarkach szydełkujących.

Zastosowanie katalizatorów z metali szlachetnych w postaci przepuszczających gaz siatek jest wypróbowaną metodą prowadzenia określonych procesów katalitycznych z optymalnymi wydajnościami. Znanym przykładem jest użycie katalizatorów platyna/rod w postaci siatek przy spalaniu amoniaku w celu wytworzenia kwasu azotowego.

Postać siatkowa katalizatorów wykazuje przy tym liczne korzyści w porównaniu z innymi konfiguracjami katalizatorów. Przy zastosowaniu postaci siatkowej można na przykład osiągnąć wykształcenie dużej powierzchni przy dobrej wytrzymałości mechanicznej. Przez ciągnienie drutu i tkanie drutu istnieją wypróbowane mechaniczne sposoby wytwarzania w celu przerobu katalitycznie skutecznych metali i stopów metali. Te siatki katalityczne wykonuje się na krosnach tkackich w taśmach i cięte są na krążki odpowiednio do wymiarów urządzeń spalających. Przez to powstają znaczne odpady metali szlachetnych, które trzeba przerabiać.

Siatki wykazują jednak tę korzyść, że swymi oczkami tworzą dla gazowych reakcji jednorodną strukturę z drutów metalicznych i wolnych otworów przelotowych. Nie występują niejednorodności w postaci na przykład szwów albo miejsc spawania, które utrudniają równomierny przepływ gazu.

Analogicznie wykonane siatki stosuje się również przy odzyskiwaniu metali szlachetnych, na przykład przy spalaniu amoniaku. Za pomocą siatek ze stopów palladu wychwytuje się znowu dużą część metali szlachetnych, które ulatniają się podczas procesu z siatek katalizatorów platyna/rod.

166 988

Takim sposobem wytwarzania tkane siatki wykazują szereg niedogodności. Dotyczy to mianowicie dużego nakładu czasu przy uzbrajaniu krosien tkackich, tkania w dużych długościach oraz wycinania okrągłych siatek z prostokątnych taśm z około 35% odpadów. Powstają wysokie koszty wykonania spowodowane długimi czasami przygotowawczo-zakończeniowymi i wysokim udziałem odpadów oraz duże wiązania materiału drogich metali szlachetnych na krośnie tkackim, co czyni koniecznym wysokie użycie kapitału.

Tkane siatki można zastąpić także innymi konfiguracjami przepuszczającymi gaz. Tak znane są na przykład perforowane folie metalowe i włókniny z włókien metalowych (niemiecki opis patentowy nr DE-PS 15 94 716), filce metalowe (niemiecki opis patentowy nr DE-PS 28 29 035) albo złączone w postaci węża plecionki druciane (niemiecki opis patentowy nrDE-OS2248 811). Jednak te konfiguracje nie mogły zyskać uznania w praktyce, ponieważ przede wszystkim wpływają ujemnie na warunki przepływu w przestrzeni reakcyjnej.

W europejskim opisie patentowym nr EP-PS 0 077121 do odzyskania szlachetnych metali przy spalaniu amoniaku wymienione są znowu także dziane siatki. Jednak nie ma tam danych odnośnie ich postaci i wytwarzania.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP-OS 0 364153 znany jest sposób wytwarzania siatek ze stopów metali szlachetnych, zwłaszcza dla katalitycznego spalania amoniaku oraz odzyskiwania metali szlachetnych, w którym druty ze stopów metali szlachetnych razem z pomocniczymi nićmi z naturalnych włókien albo z tworzywa sztucznego dzieje się na dziewiarce szydełkującej. Dzianie czystych drutów ze stopów metali szlachetnych bez pomocniczych nici przy gramaturach wynoszących więcej niż 200 g/m² jest tam niemożliwe, ponieważ druty w procesie działania łamią się i zrywają, przy czym znaczenie powinny mieć wytrzymałość na rozciąganie, średnica drutu, ciągliwość i powierzchniowy współczynnik tarcia materiału. Współdziałanie pomocniczej nici ma tę niedogodność, że przed zastosowaniem siatki musi ona być znowu usunięta, co może odbywać się przez wypalenie albo wyługowanie. Obydwa sposoby są kosztowne i mogą prowadzić do zanieczyszczeń stopów metali, co z kolei może mieć ujemny wpływ na ich katalityczną aktywność albo ilość odzysku.

Zadaniem omawianego wynalazku jest dlatego opracowanie sposobu wytwarzania przepuszczających gaz siatek z metali szlachetnych dla katalitycznych procesów, szczególnie katalitycznego utleniania amoniaku albo dla odzyskiwania ulatniającej się przy katalitycznym spalaniu amoniaku metalicznej platyny przez dzianie drutów ze stopów platyny albo palladu na dziewiarkach szydełkujących, w którym to sposobie nie trzeba współdziać nici pomocniczych i pomimo tego osiągalne są wymagane dla każdorazowego procesu gramatury wynoszące więcej niż 300 g/m2.

Zadanie to rozwiązano według wynalazku w ten sposób, że stosuje się druty ze stopów platyna-rod zawierających 4 - 12%o wagowych rodu albo druty ze stopów platyna-pallad-rod zawierających 4-12% wagowych palladu i rodu albo druty ze stopów pallad-nikiel zawierających 2-15% wagowych niklu, albo druty ze stopów pallad-miedź zawierających 2 -15% wagowych miedzi albo druty ze stopów pallad-nikiel-miedź zawierających 2-15% wagowych niklu i miedzi, które wykazują średnicy 50-120μιη i muszą posiadać wytrzymałość na rozciąganie Rm wynoszącą 9001050 N/mm2 oraz granicę wydłużenia względnego A wynoszącą 0,5 - 3%, i że stosuje się płaskie dziewiarki szydełkujące, których podział leży między 3,63 mm i 1,81 mm, a ich długość oczek wynosi 2 - 6 mm. Jako podział rozumie się zgodnie z DIN 60917 odległość osi dwóch sąsiadujących igieł tego samego nośnika igieł. Podział 3,63 mm do 1,81 mm odpowiada liczbie igieł na 25,4 mm wynoszącą 7-14.

W wielu przypadkach korzystne jest dzianie ze sobą dwu albo więcej drutów razem.

Przy utrzymaniu tych parametrów drutu i dziewiarki szydełkującej z drutów ze stopu platynarod o zawartości na przykład 10% wagowych rodu albo z drutów ze stopu pallad-nikiel o zawartości na przykład 5% wagowych niklu można niespodziewanie bez zastosowania pomocniczych nici dziać siatki z wykształconymi bez zarzutu oczkami, które przy zastosowaniu w przepływie gazowym nie wywołują żadnych niejednorodności.

Podczas procesu dziania nie zauważa się względnie nie występują łamania drutów. Gramatury wyższe niż 300 g/m2 są łatwo osiągalne.

166 988

Zastosowanie płaskich dziewiarek szydełkujących powoduje dalszą korzyść polegającą na tym, że tkaniny dziane można wykonać w kształcie okrągłym na wymiar końcowy i to dokładnie o średnicy potrzebnej dla urządzenia, tak że nie otrzymuje się żadnego odpadu jak przy dawniej potrzebnych cięciach tkanin na okrągło, który musianoby dalej przerabiać.

Poniższe przykłady objaśniają bliżej sposób według wynalazku.

Przykład I. W celu wytworzenia okrągłej siatki katalizatora dla spalania amoniaku o średnicy 2300 mm stosuje się płaską dziewiarkę szydełkującą o 12 igłach na 25,4 mm. Tkaninę dzieje się z drutu o średnicy 76pm ze stopu platyna-rod 90:10, przy czym stosuje się drut podwójnie. Posiada on wytrzymałość na rozciąganie wynoszącą 930 N/mm² i granicę wydłużenia względnego wynoszącą 1 %. Głębokość falowania przy dzianiu wynosi 2,8 mm. Otrzymuje się siatkę o gramaturze około 600 g/m2, która okazała się doskonała przy użyciu w urządzeniach do spalania amoniaku.

Przykład II. W celu wytwarzania okrągłych siatek odzyskowych dla spalania amoniaku wykorzystuje się dwuszynową płaską dziewiarkę szydełkującą o 10 igieł na 25,4 mm. Drut o składzie pallad/nikiel 95:5 wykazuje średnicę wynoszącą 90pm, wytrzymałość na rozciąganie 920 N/mm i granicę wydłużenia względnego 1%. Głębokość falowania przy dzianiu wynosi 3,9 m. Otrzymuje się siatkę o średnicy 3700 mm i gramaturze 500 g/m2, gdy stosuje się drut podwójnie. Ilość odzyskania platyny metalicznej w urządzeniach do spalania amoniaku jest co najmniej tak samo wysoka jak w przypadku odpowiednich siatek tkanych.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,00 zł.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania przepuszczających gaz siatek z metali szlachetnych dla katalitycznych procesów, zwłaszcza dla katalitycznego utleniania amoniaku, albo dla odzyskiwania ulatniającej się przy katalitycznym spalaniu amoniaku metalicznej platyny przez dzianie drutów ze stopów platyny albo palladu na dziewiarkach szydełkujących, znamienny tym, że stosuje się druty ze stopów platyna-rod zawierających 4-12% wagowych rodu albo drutu ze stopów pallad-nikiel zawierających 2-6% wagowych niklu, które wykazują średnicę wynoszącą 50- 120/ym i muszą posiadać wytrzymałość na rozciąganie Rm wynoszącą 900-1050 N/nm² oraz granicę wydłużenia względnego A 0,5 - 3%, i że stosuje się płaskie dziewiarki szydełkujące, których podział leży między 3,63mm i 1,81 mm, a ich długość oczek wynosi 2-6mm.

2. Sposób wytwarzania przepuszczających gaz siatek z metali szlachetnych dla katalitycznych procesów, zwłaszcza dla katalitycznego utleniania amoniaku, albo dla odzyskiwania ulatniającej się przy katalitycznym spalaniu amoniaku metalicznej platyny przez dzianie drutów ze stopów platyny albo palladu na dziewiarkach szydełkujących, znamienny tym, że stosuje się druty ze stopów platyna-pallad-rod zawierających 4 -12% wagowych palladu i rodu albo druty ze stopów pallad-nikiel zawierających 2-15% wagowych niklu albo druty ze stopów pallad-miedź zawierających 2-15% wagowych miedzi albo druty ze stopów pallad-nikiel-miedź zawierających 2-15% wagowych niklu i miedzi, które wykazują średnicę wynoszącą 50-120pm i muszą posiadać wytrzymałość na rozciąganie Rm wynoszącą 900-1050 N/nm2 oraz granicę wydłużenia względnego A 0,5 - 3%, i że stosuje się płaskie dziewiarki szydełkujące, których podział leży między 3,63 mm i 1,8 mm, a ich długość oczek wynosi 2-6 mm.