RU2095135C1 - Сетка трехмерного плетения для каталитических реакций - Google Patents
Сетка трехмерного плетения для каталитических реакций Download PDFInfo
- Publication number
- RU2095135C1 RU2095135C1 RU9595104893A RU95104893A RU2095135C1 RU 2095135 C1 RU2095135 C1 RU 2095135C1 RU 9595104893 A RU9595104893 A RU 9595104893A RU 95104893 A RU95104893 A RU 95104893A RU 2095135 C1 RU2095135 C1 RU 2095135C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- threads
- mesh
- catalytic reactions
- pile
- ammonia
- Prior art date
Links
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 title claims abstract description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 10
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 238000009941 weaving Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 14
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 2
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N platinum rhodium Chemical compound [Rh].[Pt] PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
- C01B21/24—Nitric oxide (NO)
- C01B21/26—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
- C01B21/265—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia characterised by the catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/58—Fabrics or filaments
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04B—KNITTING
- D04B1/00—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
- D04B1/14—Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2101/00—Inorganic fibres
- D10B2101/20—Metallic fibres
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2403/00—Details of fabric structure established in the fabric forming process
- D10B2403/02—Cross-sectional features
- D10B2403/021—Lofty fabric with equidistantly spaced front and back plies, e.g. spacer fabrics
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2403/00—Details of fabric structure established in the fabric forming process
- D10B2403/02—Cross-sectional features
- D10B2403/024—Fabric incorporating additional compounds
- D10B2403/0242—Fabric incorporating additional compounds enhancing chemical properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Knitting Of Fabric (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сетке трехмерного плетения для каталитических реакций и может быть использовано при получении азотной кислоты на стадии окисления аммиака. Сущность изобретения заключается в том, что сетка выполнена в два и более слоев, а ячейки отдельных слоев связаны друг с другом ворсовыми нитями до 10 нитей на 1 меш, причем нити расположены под углом от 0 до 50o к направлению потоков реакционных газов. Ворсовые нити имеют длину от 1 до 10 мм. Использование изобретения позволяет повысить степень конверсии аммиака. 3 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение касается сетки трехмерного плетения из благородных металлов, предназначенной для проведения каталитических реакций в газовой фазе, в частности для каталитического окисления аммиака воздухом при получении азотной кислоты.
Применение катализаторов из благородных металлов в виде газопроницаемых тканей является надежным способом осуществления определенных каталитических процессов с оптимальным выходом продукта.
Известно применение платинородиевых катализаторных сеток при окислении аммиака для получения азотной кислоты.
Катализаторные сетки обычно изготавливают из тонких проволок из благородных металлов на ткацких станках.
Из патентной заявки EP OS 0364153 B 01 J 35/06, 23/38 C 01 B 21/26, 1990 известен способ изготовления катализаторных сеток из благородных металлов вязанием. В этой патентной заявке упомянут способ трехмерного вязания, однако не приведено никаких данных о структуре такого вязаного изделия.
Преимущество вязаной сетки заключается в наличии большой каталитической поверхности при высокой механической прочности и простоте изготовления. Недостатком является, однако, относительно высокие потери благородных металлов в начальном моменте реакции и связанный с этим малый срок эксплуатации. Кроме того, при вертикальном расположении к направлению потока реакционного газа на поверхности проволоки возможен нестационарный ход реакции с соответствующими колебаниями температуры, которые обуславливают нелинейный ход реакции и оказывают неблагоприятное воздействие на выход продукта и срок эксплуатации сетки.
Поэтому целью изобретения является разработка трехмерной вязаной сетки из благородных металлов для проведения каталитических реакций в газовой фазе, в частности для каталитического окисления аммиака воздухом при получении азотной кислоты, которая обеспечивает высокий выход продукта и стабильный ход процесса. Кроме того, необходимо обеспечить высокий срок эксплуатации катализаторной сетки при возможности самых незначительных потерях благородных металлов.
Задача решается посредством того, что сетка связана в два или более слоев, а ячейки отдельных слоев связаны друг с другом ворсовыми нитями до 10 ворсовых нитей на 1 меш (число отверстий сетки на линейный дюйм 25,4 мм), причем ворсовые нити рапсоложены под углом от 0 до 50o к направлению потока реакционных газов.
Преимущественно используют сетку, в которой на 1 меш приходится от 2 до 6 ворсовых нитей. Предпочтительная длина нитей составляет от 1 до 10 мм. Кроме того, предпочтительно, чтобы ворсовые нити были расположены параллельно направлению потока реакционного газа, самое большое под углом от 0 до 30o по отношению к оси потока, наиболее предпочтительно под углом менее 15o.
Такая конфигурация катализаторной сетки приводит к значительному увеличению выхода продукта при промышленном получении азотной кислоты, вследствие чего при загрузке реактора можно экономить благородные металлы благодаря уменьшению потерь благородных металлов и увеличению срока эксплуатации катализаторной сетки в реакторе. Кроме того, исключаются также колебания температуры и локальные перегревы катализаторной сетки во время реакции.
Для изготовления такой катализаторной сетки применяют преимущественно плосковязальные машины, имеющие по крайней мере две игольные фонтуры. Ворсовые нити формируют путем связывания ячеек передней и задней игольной фонтуры. Ворсовые нити можно неоднократно вводить в петельный ряд для получения высокой доли таких нитей на единицу площади. Это дополнительно повышает стойкость к давлению и стабильность сетки. При равном весе единицы поверхности такие сетки имеют лучшую гомогенность по сравнению с сеткой, вытканной или связанной в большее количество слоев.
При каталитическом окислении аммиака в качестве катализатора используют проволочные сетки из платиновых сплавов. Окисление аммиака при этом осуществляют при использовании газовой смеси из 9 10% аммиака в воздухе по адиабатической экзотермической реакции тем, что предварительно нагретую газовую смесь пропускают через катализатор, состоящий из нескольких сеток, и с высокой скоростью конверсии и высокой селективностью превращают в монооксид азота.
Монооксид азота при последующей реакции с дальнейшим количеством кислорода воздуха превращают в диоксид азота и, наконец, в абсорбционной колонне с помощью воды превращают в азотную кислоту.
За счет высвобождающейся теплоты реакции катализатор нагревается примерно до 900oC. В случае этой реакции при использовании катализаторов из платиновой сетки при временах пребывания реагентов в области катализатора, которые составляют величину порядка миллисекунд, достигают конверсии аммиака выше 90% с выходом монооксида азота также выше 90%
В настоящее время обнаружено, что благодаря применению каталитических сеток с ворсовыми нитями, которые располагаются по возможности параллельно газовому потоку, на несколько процентов можно повышать выход.
В настоящее время обнаружено, что благодаря применению каталитических сеток с ворсовыми нитями, которые располагаются по возможности параллельно газовому потоку, на несколько процентов можно повышать выход.
Claims (4)
1. Сетка трехмерного плетения из благородных металлов для проведения каталитических реакций в газовой фазе, в частности для каталитического окисления аммиака воздухом при получении азотной кислоты, отличающаяся тем, что сетка выполнена в два и более слоев, а ячейки отдельных слоев связаны друг с другом ворсовыми нитями до 10 нитей на 1 меш, причем нити расположены под углом 0 50o к направлению потоков реакционных газов.
2. Сетка по п. 1, отличающаяся тем, что число ворсовых нитей на 1 меш составляет 2 6.
3. Сетка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что ворсовые нити имеют длину 1
10 мм.
10 мм.
4. Сетка по пп.1 3, отличающаяся тем, что ворсовые нити расположены под углом 0 30o к направлению потоков реакционных газов.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4411774A DE4411774C1 (de) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | Katalysatornetze für Gasreaktionen |
DEP4411774.4 | 1994-04-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95104893A RU95104893A (ru) | 1997-01-27 |
RU2095135C1 true RU2095135C1 (ru) | 1997-11-10 |
Family
ID=6514702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9595104893A RU2095135C1 (ru) | 1994-04-06 | 1995-04-05 | Сетка трехмерного плетения для каталитических реакций |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0680787B1 (ru) |
JP (1) | JP3774744B2 (ru) |
CN (1) | CN1090994C (ru) |
AT (1) | ATE175134T1 (ru) |
BR (1) | BR9501433A (ru) |
CZ (1) | CZ289818B6 (ru) |
DE (2) | DE4411774C1 (ru) |
ES (1) | ES2127956T3 (ru) |
NO (1) | NO307987B1 (ru) |
PL (1) | PL178774B1 (ru) |
RU (1) | RU2095135C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2298433C2 (ru) * | 2001-02-08 | 2007-05-10 | Умикор АГ энд Ко. КГ. | Трехмерные каталитические сетки, сплетенные в два или более слоев |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10105624A1 (de) * | 2001-02-08 | 2002-10-02 | Omg Ag & Co Kg | Dreidimensionale, zwei-oder mehrlagig gestrickte Katalysatormetze für Gasreaktionen |
CN100398200C (zh) * | 2005-11-23 | 2008-07-02 | 贵研铂业股份有限公司 | 氨氧化用铂合金针织催化网 |
DE102007034715A1 (de) | 2007-07-23 | 2009-01-29 | Evonik Röhm Gmbh | Reaktor zur Herstellung von Cyanwasserstoff nach dem Andrussow-Verfahren |
PT2202201T (pt) * | 2008-12-23 | 2016-07-20 | Clariant Prod (Italia) Spa | Catalisadores de oxidação de amoníaco |
DE102011016044A1 (de) | 2011-04-04 | 2012-10-04 | Jens Kopatsch | Verfahren zur Herstellung von Formdrähten mit hoher Drahtoberfläche und Katalysatornetzen aus Formdrähten |
DE102020120927B4 (de) | 2020-08-07 | 2024-01-25 | Jens Kopatsch | Verfahren zur Herstellung von Netzen mit Tertiärstruktur zur katalytischen Umsetzung von Fluiden |
EP4215662B1 (de) * | 2022-01-24 | 2024-06-12 | Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG | Verfahren zur herstellung von edelmetallnetzen auf flachstrickmaschinen |
DE202024101437U1 (de) | 2024-03-22 | 2024-03-28 | Umicore Ag & Co. Kg | Gestrickte Netzpackung für die Ammoniakumsetzung |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2829035A1 (de) * | 1978-07-01 | 1980-01-10 | Heraeus Gmbh W C | Katalysator aus metallfasern, verfahren zur herstellung des katalysators und verwendung des katalysators |
EP0061304A1 (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-29 | Johnson Matthey Public Limited Company | Three dimensional interstitial catalyst support, its manufacture and use |
ATE73010T1 (de) * | 1988-10-12 | 1992-03-15 | Johnson Matthey Plc | Metallgewebe. |
GB9016788D0 (en) * | 1990-07-31 | 1990-09-12 | Heywood Alan E | Improvements in or relating to self-gettering catalysts |
GB9016787D0 (en) * | 1990-07-31 | 1990-09-12 | Heywood Alan E | Improvements in or relating to catalysts and getter systems |
DE4206199C1 (ru) * | 1991-03-16 | 1992-11-12 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De |
-
1994
- 1994-04-06 DE DE4411774A patent/DE4411774C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-03-21 EP EP95104114A patent/EP0680787B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-21 AT AT95104114T patent/ATE175134T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-03-21 ES ES95104114T patent/ES2127956T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-21 DE DE59504661T patent/DE59504661D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-04 JP JP07919695A patent/JP3774744B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-04 BR BR9501433A patent/BR9501433A/pt not_active IP Right Cessation
- 1995-04-05 NO NO951323A patent/NO307987B1/no not_active IP Right Cessation
- 1995-04-05 CZ CZ1995861A patent/CZ289818B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1995-04-05 PL PL95308005A patent/PL178774B1/pl unknown
- 1995-04-05 RU RU9595104893A patent/RU2095135C1/ru active
- 1995-04-06 CN CN95104393A patent/CN1090994C/zh not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Заявка ЕПВ N 0364153, кл. B 01 J 35/06, 1990. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2298433C2 (ru) * | 2001-02-08 | 2007-05-10 | Умикор АГ энд Ко. КГ. | Трехмерные каталитические сетки, сплетенные в два или более слоев |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL308005A1 (en) | 1995-10-16 |
ES2127956T3 (es) | 1999-05-01 |
ATE175134T1 (de) | 1999-01-15 |
NO307987B1 (no) | 2000-07-03 |
CZ289818B6 (cs) | 2002-04-17 |
RU95104893A (ru) | 1997-01-27 |
CN1090994C (zh) | 2002-09-18 |
NO951323D0 (no) | 1995-04-05 |
CN1116966A (zh) | 1996-02-21 |
DE4411774C1 (de) | 1995-08-17 |
PL178774B1 (pl) | 2000-06-30 |
BR9501433A (pt) | 1996-06-04 |
CZ86195A3 (en) | 1995-11-15 |
EP0680787A1 (de) | 1995-11-08 |
DE59504661D1 (de) | 1999-02-11 |
JPH07275705A (ja) | 1995-10-24 |
NO951323L (no) | 1995-10-09 |
JP3774744B2 (ja) | 2006-05-17 |
EP0680787B1 (de) | 1998-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2298433C2 (ru) | Трехмерные каталитические сетки, сплетенные в два или более слоев | |
RU2095135C1 (ru) | Сетка трехмерного плетения для каталитических реакций | |
CA1274065A (en) | Process for the manufacture of nitric oxide | |
CA2141331C (en) | Wires incorporating a helical component, assemblies thereof, and use of said assemblies as catalyser and/or to recover precious metals | |
AU2009306144B2 (en) | Catalyst containment unit | |
RU2017520C1 (ru) | Способ получения газопроницаемых сеток из благородных металлов для каталитических процессов | |
US20020127932A1 (en) | Three-dimensional catalyst gauzes knitted in two or more layers | |
DK2701841T3 (en) | METHOD FOR oxidative DEHYDRATION OF METHANOL TO FORMALDEHYDE ON argentiferous KNIT | |
US5268157A (en) | Process for the production of catalytic gas permeable nets and process for oxidizing ammonia | |
US6073467A (en) | Catalyst gauzes for gaseous reactions | |
US20220143591A1 (en) | Catalyst gauze | |
WO2010046676A1 (en) | Precious metal gauze assembly | |
RU2776371C1 (ru) | Катализаторная сетка | |
RU2212272C1 (ru) | Платиноидный катализатор в форме проволочной сетки | |
RU2150389C1 (ru) | Пакет газопроницаемых сеток из благородных металлов для каталитических процессов | |
US20230398531A1 (en) | Precious metal mesh for catalyzing gas-phase reactions | |
TW202415447A (zh) | 用於氨氧化中之長期活動且具有包含貴金屬線的催化劑網絡之催化劑系統 | |
RU2294239C1 (ru) | Платиноидный сеточный катализатор |