Pierwszenstwo: 22.VI.1963. Opublikowano: 8.IY.1966 50511 KI. 12g, 4/01 MKP B 01 i MlO& Wspóltwórcy wynalazku i wlasciciele patentu: prof. dr inz. Stefan Weychert, Warszawa (Polska) mgr inz. Jerzy Raabe, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania ksztaltek katalizatorów stalych o duzej aktywnosci oraz sposób umieszczania ich w aparatach kontaktowych Stosowane dotychczas przy prowadzeniu wielu reakcji chemicznych katalizatory stale, czyli kon¬ takty, maja najczesciej postac ziaren o róznym nieregularnym ksztalcie, jak np. odlamki, -brylki i granule, albo tez o bardziej regularnym ksztal¬ cie, jak na przyklad krótkie kielbaski, lub calkowicie regularnym, jak na przyklad pastylki, tabletki i siodelka. Wielkosc ziaren tyeh kontaktów jest zazwyczaj dosc duza, glównie ze wzgledu na koniecznosc unikania zbyt duzych oporów hydro¬ dynamicznych, jakie stawialaby przeplywajacym reagentom gazowym warstwa drobno ziarnistego kontaktu. Kontakty te stosuje sie przez bezladne nasypywanie ich na pólki lub do rurek aparatów kontaktowych.Wiadomo, ze chemiczne reakcje kontaktowe od¬ bywaja sie na zewnetrznej powierzchni ziarna i na wewnetrznej powierzchni jego por. Na skutek dlugiej drogi, jaka gazy odbywaja we wnetrzu ziarna, dostep reagentów do wewnetrznej powierz¬ chni por jest utrudniony i powierzchnia ta jest wykorzystywana z tego powodu tylko czesciowo.Znajduje to wyraz w tak zwanym wspólczynniku wykorzystania powierzchni wewnetrznej kontaktu, zaleznym miedzy innymi od srednicy ziarna kon¬ taktu. Wspólczynnik ten jest tym mniejszy, im wieksza jest srednica ziarna kontaktu i zwiazana z nia dlugosc drogi reagentów gazowych wew¬ natrz ziarna.W stosowanych dotychczas kontaktach wyko- 10 15 25 rzystanie wewnetrznej powierzchni jest male, po¬ niewaz ziarna tych kontaktów maja dosc duza srednice. W celu zwiekszenia wykorzystania wew¬ netrznej powierzchni konieczne byloby wiec zmniejszenie srednicy elementów kontaktowych.Zwiekszenie wykorzystania powierzchni tym spo¬ sobem nie moze jednak nastapic, poniewaz spo¬ wodowaloby równiez powazny wzrost oporów hy- cbrodynamicznych warstwy drobnoziarnistego kontaktu.W wyniku przeprowadzonych prób i doswiad¬ czen okazalo sie, ze niedogodnosci tych mozna uniknac przez nadanie elementom kontaktowym charakterystycznego ksztaltu drobno perferowa- nych plyt o dowolnym ksztalcie i wymiarach, Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia katalizatorów stalych, czyli kontaktów o du¬ zej aktywnosci, polegajacy na formowaniu z ma¬ sy kontaktowej elementów posiadajacych drobna perforacje w postaci wielu równoleglych do siebie otworów. Wynalazek obejmuje równiez sposób umieszczania tych elementów w aparatach kon¬ taktowych, polegajacy na ulozeniu ich w aparacie z zachowaniem równoleglosci perforacji z kierun¬ kiem przeplywu gazów przez aparat kontaktowy.Masa uzyta do ksztaltowania tych elementów moze zawierac wszystkie skladniki nadajace jej wymagane wlasnosci katalityczne, mechaniczne i cieplne, albo tez moze zawierac tylko czesc tych skladników, a wówczas skladniki pozostale wpro- 505113 wadza sie do juz uksztaltowanych elementów przez nasycanie ich roztworami tych pozostalych skladników lub przez dzialanie na uksztaltowane elementy reagentami gazowymi lub cieklymi.Elementy kontaktowe wedlug wynalazku posia- 5 daja duzy wspólczynnik rozwiniecia powierzchni zewnetrznej oraz krótka droge reagentów gazo¬ wych we wnetrzu masy kontaktowej, dzieki cze¬ mu posiadaja wysoki wspólczynnik wykorzysta¬ nia powierzchni wewnetrznej. Perforacja elemen- 10 tów licznymi otworami oraz takie ulozenie tych elementów w aparacie kontaktowym, azeby byla zachowana równoleglosc perforacji z kierunkiem przeplywu gazów przez aparat pozwalaja uzyskac stosunkowo bardzo maly opór hydrodynamiczny 15 tak uksztaltowanych i ulozonych w aparacie ele¬ mentów kontaktowych.Zwiekszenie zewnetrznej powierzchni elementu jest uzyskane dzieki temu, ze powierzchnia kazdej scianki otworu wykonanego w ksztalcie walca 2o przy wiekszej jego wysokosci niz srednica jest zawsze znacznie wieksza niz powierzchnia dwóch kól, która sie traci wskutek wykonania otworu w elemencie kontaktowym.Przyklad I Elementy drobno perforowane 25 w postaci plytek otrzymano przy uzyciu urzadze¬ nia, skladajacego sie ze stempla zaopatrzonego w igly, plyty dociskowej posiadajacej otwory, stanowiace prowadzenie dla igiel i z formy wy¬ lozonej na dnie elastyczna podkladka. Przy po- 30 mocy tego urzadzenia perforuje sie plytki z masy kontaktowej w ten sposób, ze igly pod naciskiem prasy opuszczajac sie przechodza przez plyte do¬ ciskowa, nastepnie przebijaja mase kontaktowa ulozona w formie, a wreszcie zaglebiaja sie w pod- 35 kladce elastycznej wytwarzajac w plytce otwory o czystym przeswicie. Igly sa z kolei unoszone ruchem powrotnym do góry, przy czym plyta dociskowa utrzymuje wyperforowana plytke w formie tak dlugo, az konce igiel znajda sie na 40 poziomie dolnej powierzchni plyty dociskowej, umozliwiajac swobodne wyjecie gotowej plytki z formy.Elementy kontaktowe wykonane w ten sposób z masy wanadowej, posiadajace wymiary 20X20X 4B 4 X10 mm z perforacja w ilosci 30 otworów o sred¬ nicy 1 mm na 1 cm2 powierzchni czolowej ele¬ mentu, zastosowane do procesa utleniania dwu¬ tlenku siarki, wykazuja aktywnosc przy stopniu przemiany 0,1 dwukrotnie wieksza, a przy stop¬ niu przemiany 0,9 póltorakrotnie wieksza niz elementy kontaktowe wykonane z tej samej ma¬ sy w postaci powszechnie stosowanych cylinder- ków o srednicy 6—8 mm i dlugosci 8—12 mm.Elementy perforowane opisanej wielkosci nasy¬ puje sie dowolnie gruba warstwa na pólkach apa¬ ratu kontaktowego.Przyklad II Elementy perforowane wyko¬ nane przy uzyciu urzadzenia jak w przykladzie I, uformowane w postaci plytek o wymiarach 50 X X50X10 mm z perforacja w ilosci 30 otworów o srednicy 1 mm na 1 cm2 powierzchni czolowej elementu uklada sie na pólce aparatu kontakto¬ wego warstwami tak azeby zachowac równoleglosc perforacji z kierunkiem przeplywu gazów reakcyj¬ nych. Tak ulozone elementy perforowane wyka¬ zuja trzy razy mniejszy opór hydrodynamiczny niz równowazna im katalicznie warstwa pow¬ szechnie stosowanych elementów kontaktowych w postaci cylinderków o srednicy 6—8 mm i dlu¬ gosci 8—12 mm. PL