PL65164B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 5. V. 1972 KI. 12g, 11/22 MKP BOlj 11/22 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Janusz Barcicki, Wojciech Kogutowski, Bogu¬ slaw Chmiel, Józef Zajdel, Jerzy Myrdzik, Idzi Urban Wlasciciel patentu: Fabryka Samochodów Ciezarowych im. Boleslawa Bieruta, Lublin (Polska) Sposób wytwarzania katalizatora do otrzymywania atmosfer ochronnych Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania katalizatora dio otrzymywania z mieszaniny po¬ wietrza z metanem lufo gazem propan owo- butanowym lub z innymi weglowodorami, atmosfer ochronnych w piecach do termicznej obróbki metali, zwlaszcza do naweglania, odweglania, hartowania i tym po¬ dobnych operacji. Atmosfery ochronne wytwarza sie przy temperaturze okolo 1100°C i skladaja sie one przewaznie z CO, H2, N2 oraz niewielkich ilosci C02 i pary wodnej. Typowa atmosfera ochronna zawiera: CO — 23,6Vo, H2 — 31,5%, N2 — 44,9 0,4Vo i pary wodnej tyle, ze punkt rosy wynosi —2°C.Znane sposoby wytwarzania katalizatorów pole¬ gaja na impregnacji nosnika w postaci ksztaltki z ogniotrwalego, porowiatego szamotowego materialu wodnymi roztworami soli niklu takimi jak octan lub mrówczan niklawy i redukcji osadzonych w no¬ sniku zwiazków niklu do niklu metalicznego. Wada tego sposobu wytwarzania jest to, ze z powodu ograniczonej rozpuszczalnosci soli niklu w wodzie, która nie przekracza 250 g/litr nie mozna wprowa¬ dzic wiekszych ilosci niklu do nosnika.Niska pnzenikalnosc tych roztworów w glab no¬ snika powoduje gwaltowny spadek zawartosci niklu w nosniku wraz ze wzrostem grubosci impregno¬ wanej warstwy. Powoduje to, ze zawartosc niklu w powierzchniowej warstwie katalizatora wynosi wagowo okolo 6,5°/o natomiast w warstwie odleglej od powierzchni o 4—10 mm wynosi juz tylko 0,5%. 10 15 20 25 30 Nierównomierny rozklad zawartosci niklu w nosni¬ ku oibndza srednia zawartosc niklu w nosniku i ogra¬ nicza zywotnosc katalizatora, która jest proporcjo¬ nalna do zawartosci niklu.Innym znanym sposobem wytwarzania kataliza¬ tora jest impregnacja ksztaltki z porowatego, ognio¬ trwalego materialu wodnym iroztworem azotanu ni- klawego. W porównaniu z poprzednim, sposób ten pozwala na osadzenie wiekszych ilosci niklu w no¬ sniku, posiada jednak wade, polegajaca na tym, ze przy redukcji azotanu niklu do niklu powstaja tlenki azotu, które dzialaja korodujaco na urzadze¬ nia, w których formuje sie katalizatory. Poniewaz formowanie katalizatorów odbywa sie najczesciej w piecach do wytwarzania atmosfer ochronnych, usuwanie skutków korozji powoduje koniecznosc wylaczania tych urzadzen i przynosi straty wyni¬ kajace z ich przestoju i naprawy.Celem wynalazku jest usuniecie wymienionych wad i niedogodnosci, a zagadnieniem technicznym wymagajacym rozwiazania jest opracowanie sposobu wytwarzania katalizatora, który to sposób pozwa¬ lalby na osadzenie wiekszych ilosci niklu w nosni¬ ku bez niekorzystnego oddzialywania na urzadzenia, w których formuje sie katalizatory.W sposobie wedlug wynalazku cel ten osiagnieto przez impregnacje ksztaltek z porowatego, ognio¬ trwalego materialu szamotowego, odpornego na dzialanie CO, H2 i CH4 roztworem kompleksowych soli amoniiklawych nizszych kwasów alifatycznych, 6516465164 korzystnie mrówczanu lub octanu amoniklawego.Nasycone roztworem kostki suszy sie w znany spo¬ sób i redukuje osadzone w nich zwiazki niklu do niklu metalicznego. Jest oczywistym, ze najkorzyst¬ niejsze efekty impregnacji otrzymuje sde przy sto¬ sowaniu roztworów zawierajacych mozliwie duze ilosci soli niklu, dlatego najczesciej stosuje sie roz¬ twory o stezeniu bliskim staniu nasycenia.Katalizatory otrzymane sposobem wedlug wyna¬ lazku lacza w sobie zalety katalizatorów otrzymy¬ wanych znanymi sposobami i sa pozbawione ich wad. Sposób wytwarzania katalizatora wedlug wy- nauazku przy jednokrotnej impregnacji pozwala na osadzenie w nosniku okolo 5°/o niklu, a powtórna impregnacja pozwala zwiekszyc zawartosc niklu do okolo 7°/o, przy czym uzysikuje sie korzystny roz¬ klad zawartosci niklu w nosniku, a mianowicie w warstwie zewnetrznej uzyskuje sie okolo 8°/o niklu, a w warstwach odleglych od powierzchni kostki o 4 do 10 mm uzyskuje sie okolo 4,5°/o niklu.Stanowi to wartosc dwukrotnie wieksza niz uzyski¬ wane przez impregnacje wodnymi roztworami nie- kompleksowych soli niKu i ima zdecydowany wplyw na zywotnosc kataliza tora, która jest proporcjonalna do ilosci zawartego w nim niklu. Zastosowanie nosników o dobrej wytrzymalosci termiiicznej i me¬ chanicznej oraz zwiekszenie zawartosci niklu spo¬ wodowalo, ze katalizatory otrzymane sposobem we¬ dlug wynalazku posiadaja dwukrotnie wyzsza zywotnosc niz stosowane dotychczas.Sposób wytwarzania katailiizflitora wedlug wyna¬ lazku jest szczególowo przedstawiony w przykla¬ dach.Przyklad 1. W odpowiednim naczyniu umiesz¬ cza sie kostki nosnika o wymiarach 20X20X20 mm, o uziarnieniu nie przekraczajacym 1,5 mm zawie¬ rajace wagowo 75°/o kaolinu i 25% szamotu i za¬ lewa sie roztworem zawierajacym 28 czesci wago¬ wych mrówczanu ni/klawego (Ni/HCOO^H^O) i 72 czesci wagowe 25°/o roztworu amoniaku o tempera¬ turze okolo 70 °C.Po uplywie kilkudziesieciu minut ksztaltki wyj¬ muje sie z roztworu, osacza na sicie i suszy do calkowitego odpedzenia wody i amoniaku. Nastep¬ nie wysuszone ksztaltki umieszcza sie w piecu do wytwarzania atmosfer ochronnych i ogrzewa przez kilkadziesiat minut w temperaturze 350°C, nastep¬ nie ogrzewanie powtarza sie w temperaturze 650°C.Nastepnie temperature podnosi sie do okolo 1100°C i przez 1 godzine przepuszcza sie przez piec mie¬ szanine gazu weglowodorowego z powietrzem w sto- 5 sunku objetosciowym 1 : 10. Po tej operacji katali¬ zator nadaje sie do uzycia przy wytwarzaniu atmosfery ochronnej.Przyklad 2. W odpowiednim naczyniu umiesz¬ cza sie kostki porowatego nosnika o wymiarach 10 20X20X20 mm, o uziarnieniu nie przekraczajacym 1,5 mm, zawierajace wagowo: 63 czesci kaolinu, 23 czesci szamotu, w tym 9 czesci szamotu wysoko- porowatego i 14 czesci korundu lub elektrokorundu i zalewa roztworem o zawartosci: 40 czesci 15 wagowych octanu niklawego czterowodnego (Ni/CH3CO0/24H2O) i 60 czesci wagowych 25% roztworu amoniaku, tak aby cala masa nosnika zostala pokryta roztworem.Po ulywie kilkudziesieciu minut ksztaltki wyj¬ muje sie z roztworu i suszy do calkowitego odpe¬ dzenia wody i amoniaku. Wysuszone ksztaltki umieszcza sie w piecu do wytwarzania atmosfer ochronnych i wygrzewa w temperaturze 350 °C przez kilkadziesiat minut, nastepnie temperature podnosi sie do 650°C i proces wygrzewania prowadzi sie dalej, po czym temperature podnosi sie do 1100°C i przez 1 godzine przepuszcza sie przez piec mieszanine gazu weglowodorowego z powietrzem w stosunku objetosciowym 1 : 10. Po tej operacji katalizator nadaje sie do wytwarzania atmosfer ochronnych. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania katalizatora do otrzymy¬ wania atmosfer ochronnych w piecach do termicz¬ nej obróbki metali, polegajacy na tym, ze nosnik w postaci ksztaltki z materialu porowatego i ognio¬ trwalego, niewrazliwego ma dzialanie CO, H2 i CH4 w wysokich temperaturach, nasyca sie roztworem zawierajacym sole niklu, a nasycone roztworem ksztaltki suszy i redukuje osadzone w nich zwiazki niklu do niklu metalicznego, znamienny tym, ze do 45 nasycania stosuje sie roztwory kompleksowych soli airr.ioiniklawych nizszych kwasów alifatycznych, ko¬ rzystnie octanu lub mrówczanu amoniklawego. 20 25 30 40 KZG 1, z. 41/72 — 210 Cena zl 10.— PL PL