PL26214B1 - Sposób otrzymywania wodoru przez przeprowadzanie reakcji tlenku wegla lub mieszanin gazowych, zawierajacych ten skladnik, z para wodna. - Google Patents

Description

Przy utlenianiu tlenku wegla para wod¬ na stosowano katalizatory, utworzone z mieszaniny tlenku magnezowego, wegla i weglanu potasowca, zwlaszcza weglanu po¬ tasowego. Przy uzyciu tych katalizatorów reakcja CO z H20 przebiega z dostateczna szybkoscia równiez w temperaturach poni¬ zej 500°C. Przy stosowaniu tych kataliza¬ torów mozna ponadto przeprowadzac re¬ akcje nawet pod cisnieniem podwyzszonym bez obawy o niepozadane reakcje uboczne, zwlaszcza o powrotne naweglanie sie i two¬ rzenie sie metanu. Pozwala to na zmniej¬ szenie rozmiarów komory reakcyjnej i ilo¬ sci doprowadzanej pary. W razie uzycia in¬ nych katalizatorów, zwlaszcza zas znanych aktywowanych katalizatorów z tlenkiem ze¬ lazowym, reakcje uboczne rozpoczynaja sie juz w temperaturze ponizej 500°C i wraz z obnizaniem sie temperatury szybko przy¬ bieraja niepozadane rozmiary.Wedlug wynalazku reakcje tlenku wegla z para wodna przeprowadza sie przy uzy¬ ciu masy katalitycznej, zawierajacej oprócz tlenku magnezowego, weglanu potasowca, a zwlaszcza weglanu potasowego, i ^sub-sianeji o zawartosci wegla, jako dalszy skladnik, tlenki zelaza w postaci natural¬ nych rud zelaznych. Fe203 wystepuje w na¬ turze jako zelaziak czerwony (blyszcz ze¬ lazny, hematyt wlóknisty, krwawnik i t. d,)- Wodorotlenek zelaza, wystepuje w naturze jako brunatna ruda zelazna, (zelaziak bru¬ natny, limonit, rudy darniowe, getyt i t. d.).Prócz takich rud nadaja sie do zastosowa¬ nia przy wykonywaniu powyzszego sposobu równiez rudy zelazne, które w temperatu¬ rze pracy daja tlenek zelazowy lub wodo¬ rotlenek zelazowy, np. zelaziak szpatowy lub magnetyt.Stwierdzono, ze dzialanie znanych ka¬ talizatorów trójskladnikowych w tempera¬ turach ponizej 500°C poteguje sie bardzo znacznie wskutek wspóldzialania tlenku ze¬ lazowego naturalnych rud zelaznych, przy czym sztuczny tlenek zelazowy nie musi byc mialko rozdrobniony, oraz ze uzycie wspomnianych rud zelaznych daje ten sku¬ tek, jesli sie je zastosuje w ilosciach, które przy pracy pod cisnieniem podwyzszonym nawet w najnizszych temperaturach, daja¬ cych sie zastosowac, nie wywoluja jeszcze powrotnego naweglania sie ani tez wywia¬ zywania sie metanu. Wymienione kataliza¬ tory, zlozone z czterech substancji, zacho¬ wuja poza tym odpornosc znanych katali¬ zatorów trójskladnikowych na dzialanie trucizn, zwlaszcza siarki w polaczeniach organicznych lub nieorganicznych.Ilosc tlenków zelazowych w mieszani¬ nie, potrzebna do wydatnego spotegowania dzialania katalitycznego, zalezy od stosun¬ ku, w jakim wystepuja w masie katalitycz¬ nej pozostale skladniki. Ogólnie mozna przyjac, ze stosunek ilosci tlenków zelaza do calkowitej ilosci MgO + K2C03 w ka¬ talizatorze powinien byc zawarty w grani¬ cach miedzy 1 : 30 a 1 : 2. W stosunku do calkowitej masy katalizatora zawartosc tlenków zelaza powinna wynosic co najwy¬ zej .10%.Zamiast palonego magnezytu mozna stosowac równiez stracony tienek magne¬ zowy. Poza tym zamiast dodawac do magnezji tlenku lub wodorotlenku zelazo¬ wego mozna przerabiac bogaty w zelazo magnezyt lub jego postacie przejsciowe do braunerytu (MgC03 . FeCOs) bez dalszego dodawania zwiazków zelaza.Katalizator moze miec np. sklad naste¬ pujacy: MgO (w postaci palonego magnezytu) 13,5% Fe2Os (w postaci rudy zelaznej) 1,5% weglanu potasu 15,0% wegla 70,0%.W celu wytworzenia takiej masy kontakto¬ wej miesza sie w gniotowniku obiegowym 27 kg palonego magnezytu i 3,75 kg 80%- owej wysuszonej zelaznej rudy darniowej.Po dodaniu 140 kg wegla drzewnego mie¬ sza sie ponownie, a do otrzymanej miesza¬ niny dodaje sie stezonego roztworu 30 kg weglanu potasu oraz okolo 30 kg stosow¬ nego lepiszcza (np. wilgotnego asfaltu) i przepuszcza je przez gniotownik. Gotowa mieszanine prasuje sie nastepnie i zarzy w temperaturze okolo 800°C bez dostepu po¬ wietrza przez 3 do 4 godzin. Reakcje obra¬ bianego gazu wyjsciowego lub mieszaniny gazowej przeprowadza sie z korzyscia w ten sposób, ze w pierwszych czesciach masy kontaktowej, w których poddawana jest reakcji glówna ilosc tlenku wegla, dopro¬ wadza sie temperature niewiele ponizej 500°C, a w nastepnych partiach stopniowo sie ja obniza tak, ze ostatnia czesc masy, przy koncu wylotowym pieca, jest utrzy¬ mywana w temperaturze miedzy 370° a 350°. Jezeli praca odbywa sie pod cisnie¬ niem zwyklym, to wydajnosc w najgoret¬ szych warstwach wiecej niz podwaja sie w porównaniu z wydajnoscia katalizatora, który zawiera jedynie niewielkie ilosci ze¬ laza, zawarte od poczatku w rodzimym magnezycie, ubogim w zelazo, w najchlod¬ niejszej warstwie, natomiast aktywnosc jest mniejsza. Przy cisnieniach wyzszych wy¬ dajnosc w najgoretszej warstwie jest jesz- - 2 —cze wyzsza i rosnie wybitnie nawet w naj¬ chlodniejszej strefie.. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób otrzymywania wodoru przez przeprowadzanie reakcji tlenku wegla lub mieszanin gazowych, zawierajacych ten skladnik, z para wodna przy zastosowaniu katalizatorów, zlozonych z tlenku magnezo¬ wego, weglanu potasowca, zwlaszcza zas weglanu potasowego, oraz substancji, za¬ wierajacych wegiel, znamienny tym, ze sto¬ suje sie katalizator, do masy którego dodaje sie jako dalszego skladnika tlenku zelazo¬ wego w postaci naturalnych rud zelaz¬ nych,
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze stosuje sie katalizator, w którym stosunek ilosci tlenku zelazowego do calko¬ witej ilosci MgO + K2CO 3 w masie katali¬ zatora utrzymuje sie w granicach miedzy 1 : 30 a 1 : 2, przy czym jednak zawartosc tlenku zelaza stanowi najwyzej 10% cal¬ kowitej masy katalizatora. American Magnesium Metals Corporation, Zastepca: K. Czempinski, rzecznik patentowy, Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL