PL51920B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano; 8. X. 1966 51920 KI. 12 gr 4/01 MKP B 01 j UKD , AUIO€ s'au67^7 ru Wspóltwórcy wynalazku: prof. dr Stefan Weychert, mgr inz. Andrzej Urbanek, mgr inz. Edward Kon Wlasciciel patentu: Instytut Chemii Ogólnej, Warszawa (Polska) 232? *^OTO*v, Ksztaltka z masy kontaktowej do prowadzenia reakcji katali¬ tycznych w fazie gazowej i sposób jej wytwarzania Przedmiotem wynalazku jest ksztaltka kontakto¬ wa wykonana z dowolnej masy kontaktowej, sluzaca do prowadzenia katalitycznych reakcji gazowych oraz sposób wykonywania tej ksztaltki.Jak wiadomo, kontakty powszechnie sluzace do prowadzenia reakcji katalitycznych w, fazie gazowej wykonane sa z mas kontaktowych w postaci zia¬ ren, jak granulki o nieregularnym ksztalcie, cylin- derki, tabletki lub wypraski o szczególnych ksztal¬ tach, np. pierscieni, siodelek i in. Znane sa rów¬ niez z opisu patentowego nr 50511 ksztaltki w postaci plytek perforowanych licznymi otworami o malej srednicy.Elementy kontaktowe wymienionych rodzajów po¬ siadaja niewielkie wymiary, najczesciej rzedu kil¬ ku do kilkunastu milimetrów. Duza ilosc tych ele¬ mentów na pólkach lub w rurkach aparatu kontakto¬ wego gdzie tworza warstwe kontaktujaca. Jednakze stopien wykorzystania powierzchni wewnetrznej zna¬ nych elementów kontaktowych (ziaren) jest z reguly bardzo niewielki na skutek wystepowania duzych oporów dyfuzyjnych na drodze gazów wglab por kontaktu. Oczywiscie obniza to rzeczywista aktyw¬ nosc katalityczna ziaren kontaktu. Opory dyfuzyjne sa tym mniejsze, im mniejsze sa wymiary ziaren kontaktu, jednak drobne ziarna stwarzaja duze hydrodynamiczne opory zloza wobec przeplywaja¬ cych gazów Okolicznosc ta zmusza do stosowania w praktyce dosc duzych ziaren kontaktu o malym stopniu wykorzystania powierzchni wewnetrznej. do 15 25 30 Trudnosci te zostaly rozwiazane w ksztaltce we¬ dlug wynalazku. Ksztaltke kontaktowa wedlug wy¬ nalazku stanowi pakiet o dowolnych wymiarach, utworzony ze spial anych nici w formie cienkiego makaronu z masy kontaktowej, przy czym nitki zlepione sa ze soba w miejscach skrzyzowan, a mie¬ dzy soba pozostawiaja liczne wolne przestrzenie dla dynamicznego przeplywu strumienia gazów -reak¬ cyjnych. I Sposób wykonania ksztaltki wedlug wynalazku polega na wyciskaniu masy kontaktowej w nitki o postaci cienkiego makaronie ukladaniu ich z je¬ dnoczesnym splatywaniem w pakiety o dowolnym ksztalcie i wymiarach, a nastepnie na suszeniu tych pakietów. Ukladanie wycisnietych pakietów moze odbywac sie np. na tasmie transportowej, na której one zostana wysuszone i pociete na bloki o dowol¬ nych wymiarach i ksztaltach.Dzieki malej srednicy nitek, z których sa ufor¬ mowane ksztaltki wedlug wynalazku uzyskuje sie znaczna powierzchnie zewnetrzna masy kontakto¬ wej i duze wykorzystanie powierzchni wewnetrznej por, która w tak uksztaltowanej masie kontaktowej jost latwo dostepna dla reagujacych gazów. Z tych powodów sumaryczna katalityczna aktywnosc masy liczona na jednostke ciezaru masy kontaktowej jest dla ksztaltek wedlug wynalazku parokrotnie wieksza niz aktywnosc powszechnie stosowanych granulek, cylinderków itp.Jednoczesnie sztywna konstrukcja splatanych 510203 4 i zlepionych ze soba w miejscach skrzyzowan nitek i ogrzanie do temperatury 80 °C, dodanie szkla wod- z masy kantaktowej tworzy liczne przeloty dla dy- nego i nastepnie przez dodanie ziemi krzemionko- namicznego przeplywu gazów. Dzieki tym przelotom wej i dokladne wymieszanie masy kontaktowej, hydrodynamiczny opór tak uksztaltowanych pakie- Z otrzymanej masy kontaktowej wycisnieto za po¬ tów jest parokrotnie mniejszy od hydrodynamicz- 5 moca prasy cienkie nitki o postaci makaronu, ulo- nego oporu katalitycznie równowaznej warstwy zono je z jednoczesnym ich splataniem, wskutek normalnie stosowanego uziarnionego kontaktu. czego nitki te w miejscach skrzyzowan ulegly zle- Sztywne powiazanie nitek ze soba usuwa niebez- pieniu sie w pakiety o wymiarach 12 x 20 x20 cm, pieczenstwo proszkowania sie masy kontaktowej, a nastepnie pakiety wysuszono. Tak wykonane które wystepuje w ziarnistych zlozach kontakto- ksztaltki kontaktowe wykazuja 3-krotnie wieksza wych. Postac ksztaltki wedlug wynalazku, moze byc aktywnosc w reakcji utleniania SO2 w porównaniu dostosowana do ksztaltu i wymiarów aparatu kon- z normalnie stosowanymi kontaktami ziarnistymi, taktowego, co ulatwia zaladowanie i maksymalne Jednoczesnie ksztaltki wykonane w opisany sposób wykorzystanie jego przestrzeni roboczej. Szczegól- wykazuja 5 razy mniejszy opór hydrauliczny dla nie korzystna jest forma pakietów o ksztalcie i wy- przeplywajacych gazów reakcyjnych niz normalnie miarach zwyklej cegly budowlanej lub jej wielo- stosowane kontakty ziarniste (w przeliczeniu na krotnosci. równowazna katalitycznie ilosc masy kontaktowej).Masa kontaktowa do wyrobu ksztaltek wedlug Przyklad II. Pakiety otrzymane sposobem opi- wynalazku moze zawierac nosniki, substancje ka- sanym w przykladzie I, poddano wyprazaniu w tem- talitycznie aktywne i aktywatory, a w razie potrze- 2o Peraturze 500 °c» uzyskujac wzrost ich wytrzymalos- by równiez dodatki uplastyczniajace, jak np. glina, ci mechanicznej. krochmal, kleje itp. ulatwiajace wyciskanie masy Przyklad III. Dla prowadzenia reakcji kon- w nitki. Substancje aktywne i aktywatory moga wersji tlenku wegla para wodna ksztaltki wedlug byc równiez w calosci lub czesciowo wprowadzone wynalazku wykonano z masy kontaktowej o skla- do juz uformowanej ksztaltki po jej wykonaniu, 25 dzie: np. droga nasycenia jej roztworami tych substancji tlenku zelaza FeC3 — 65 czesci wagowych lub moga byc wytworzone w uformowanej ksztaltce tlenku chromu Cr2C3 — 5 czesci wagowych (lroga reakcji chemicznych. Mase kontaktowa przygotowano przez zmieszanie Ksztaltki wedlug wynalazku przez uzycie odpo- tlenku zelaza z rud* chromitowa w takim stosunku, wiednio dobranych mas kontaktowych moga byc 3o azeby uzyskac podane proporcje skladników, a na- stosowane do prowadzenia wszelkiego rodzaju re- ste-Pnie Przez zmielenie i dodanie wody dla uzys- akcji katalitycznych w fazie gazowej. Moga byc kania P^stycznej masy. Ksztaltki kontaktowe z tej one przydatne szczególnie w tych przypadkach, masy wykonano analogicznie jak podano w przykla- w których zalezy na wysokich sprawnosciach kata- dzie l a otrzymane pakiety wysuszono w tempera- litycznych masy katalizatora, jak na przyklad: 35 turze 450 C. konwersja tlenku wegla, synteza i utlenianie amo- Gotowe ksztaltki kontaktowe uzyte w procesie niaku, utleniania dwutlenku siarki i inne. Jedno- konwersji tlenku wegla para wodna wykazaly 2,5 czesnie poniewaz droga gazów w porach ksztaltki razY wieksza aktywnosc katalityczna w porównaniu wedlug wynalazku jest krótsza niz droga gazów ze danymi kontaktami ziarnistymi, w porach kontaktów ziarnistych, ksztaltki te nadaja 40 sie szczególnie do prowadzenia takich procesów kontaktowych, w których pozadany produkt uzysku- PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe je sie w wyniku ograniczenia przebiegu reakcji chemicznych do okreslonego stopnia zaawansowa- L Ksztaltka z masy kontaktowej do prowadzenia nia. Do takich procesów nalezy utlenianie amoniaku 45 reakcji katalitycznych w fazie gazowej, zna- do tlenku azotu, utleniania naftalenu do bezwodni- mienna tym, ze stanowi pakiet o dowolnych ka ftalowego, utleniania benzenu do bezwodnika , wymiarach i postaci, zlozony ze splatanych i zle- kwasu maleinowego i wiele innych kontaktowych Pionych ze soba w Bejscach skrzyzowan, a po- reakcji organicznych. zostawiajacych miedzy soba liczne wolne prze- _ . _ , _ _, , ,..,'. 50 loty dla dynamicznego przeplywu strumienia Przyklad I. Dla prowadzenia reakcji utlenia- 50 \ . . ¦ . , . * f \ , , , , . , .' , , , , , gazów reakcyjnych, cienkich nitek w formie ma¬ nia dwutlenku siarki ksztaltki wedlug wynalazku . * i_ 1 * 1 * ¦ „ . 2 karonu, wytworzonych z masy kontaktowej, wykonano z masy kontaktowej o skladzie podanym _ „ ,, . . . t .. . . . . . , 1. . . , 2 J v . 1 2. Sposób wytwarzania ksztaltek kontaktowych we- w czesciach wagowych: ,. A 4 . . 1*1 5,1 dlug zastrz. 1, znamienny tym, ze mase kontak- bialej opoki (ziemi krzemionkowej) 65 ^ towa 0 dowolnym skladzie zawierajaca dodatki pieciotlenku wanadu 7 „ uplastyczniajace lub bez tych dodatków, wycis- weglanu potasu 15 ka sie przy uzyciu dowolnego rodzaju prasy potasowe/go szkla wodnego o ciezarze w cienkie nitki w postaci makaronu, nitki te wlasciwym 1,35 10 uklada sie z jednoczesnym ich splataniem w pa- wody 45 kiety o dowolnych wymiarach i ksztaltach, tak, Z wymienionych skladników przygotowano mase aby nitki zlepialy sie ze soba w miejscach skrzy- kontaktowa przez rozpuszczenie w podanych pro- zowan, pozostawiajac przy tym liczne wolne porcjach weglanu potasu w wodzie, dodanie do uzys- przeloty dla przeplywu gazów po czym pakiety kanego roztworu najpierw pieciotlenku wanadu suszy sie badz wypraza. ZaklsKlty ^Kartograficzne, Wroclaw, zam. 404 naklad 280 egz. )okonrno jednej poorowki PL