CH190715A - Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff durch Umsetzung von Kohlenoxyd mit Wasserdampf. - Google Patents

Description

      *erfahren    zur Herstellung von Wasserstoff durch Umsetzung von Kohlenoxyd  mit Wasserdampf.         Für    die     hafalytische    Umsetzung von  Kohlenoxyd mit     -#Vas-sei#dampf    sind Kataly  satoren vorgeschlagen worden, die, aus einem  Gemisch von     Ma-gnesiumoxyd,    Kohle und       Alkalikarbonat,    vorzugsweise     Kaliumkarbo-          nat,    bestehen.

       Unter,der    Vermittlung     dies-er     sehr aktiven Katalysatoren vollzieht sich  ,eine Umsetzung des<B>CO,</B> betriebsmässig ge  sprochen, bis zur vollkommenen Einstellung  des     Gleich-ewichtes    mit brauchbaren     Ge-          en          sehwindigkeiten    auch bei Temperaturen un  ter     500#',    was zur Folge hat,     dass;    im     Gross;-          betriebe    ein niederer Restgehalt an<B>CO,</B> ent  sprechend der Temperatur, ohne unwirt  schaftlich grossen     Wasserdampfbedarf    er  reicht werden kann.

   Beim Arbeiten mit     die-          .gen    Katalysatoren kann man die Umsetzung  ferner auch unter erhöhtem<B>Druck</B>     ohneden     Nachteil     unerwünsehter    Nebenreaktionen,  wie insbesondere der     Rückkohlung    und       Methanbildung,    bei den<B>für</B>     die    Umsetzung    .des<B>CO</B> zu<B>CO,</B> und<U>H.</U> günstigsten Tempera  turen vornehmen, um an Reaktionsraum     und     Wasserdampf zu sparen.

   Bei Verwendung  anderer Katalysatoren, insbesondere auch der  bekannten aktivierten     Eisenoxydkatalysate,          ren,    setzen diese Nebenreaktionen schon  knapp unter<B>5,00'</B> ein und nehmen mit sin  kender Temperatur schnell ein     unerträ.,-,lie,hes     Ausmass, an.  



       Der    Erfindung     g-amäss:    wird die Um  setzung von     Kolilenoxyd    mit Wasserdampf  unter Vermittlung von     Katalysatormassen     vorgenommen, die ausser     oxy-dischen        Magne-          siumverbindungen,        Alkalikarbonat,    vorzugs  weise     Kaliumkarbenat,        und        kohlenhaltigen     Stoffen als weiteren Bestandteil     oxydische     Eisenverbindungen in Form natürlicher  Eisenerze enthalten,.

       Fe.O.,    kommt in der  Natur als     Rüteisenstein    (Eisenglimmer,  Glaskopf, Blutstein     usw.)    vor.     Emenhydro-          xyd    findet sieh     -uatürliQh        als        BrE#,lin-ei,#enerz         (brauner Glaskopf,     Brauneisenstein'        Rasen-          erze,        Göthit        usw.).    Ausser solchen Erzen  sind für das Verfahren auch aus     oxydischen          Eisenverbindungen    bestehende Eisenerze  brauchbar,

   die bei der Arbeitstemperatur       Ferrioxyd    oder     Eisenliydroxyd    liefern, wie       Spateisensteine,        bezw.        Ma.gneteisenstein.     



  Es wurde gefunden,     dass-    die Wirksam  keit der bekannten     Dreistoffkatalysatoren     bei den günstigen Arbeitstemperaturen unter  <B>500 '</B> durch die     Mitwirkun-    des     Eisenoxyds     natürlicher Eisenerze, also ohne     dass    hierzu  .ein besonders feinverteiltes,     künstlieb.        oewon-          nen-es    Eisenoxyd erforderlich wäre, sehr  überraschend gesteigert wird, und     da3    die  erwähnten natürlichen Eisenerze diese Wir  kung in Mengen hervorrufen,

   durch welche  auch beim Arbeiten unter Überdruck eine       Rückkohlung    oder     Methanbildung    selbst bei  den tiefsten anwendbaren Temperaturen noch  nicht hervorgerufen wird.     r'        erner    behalten  diese     Vierstoffkatalysatoren    auch     die    Gift  festigkeit der bekannten.     Dreistoffkat.alysato-          ren,    insbesondere gegenüber dem häufigsten       Katalysatorgift,    dem Schwefel in anorgani  scher oder organischer Bindung,     ungeschmä-          lert    bei.

   Dieser Tatbestand     lässt        als    Ganzes  erkennen,     dass    die Teilbestandteile sich in  nerhalb der hier in Betracht kommenden       31isehgebiete,    zu einem Ganzen     von    ein  schneidend veränderten Eigenschaften ver  einigen.  



  Die zur Erzielung auffälliger Wirkungs  steigerungen erforderliche Menge an Eisen  oxyden     inder    Mischung     ist    von dem sonsti  gen Zusammensetzungsverhältnis der     Kataly-          satormasse    abhängig. Im allgemeinen     lässt     ,sich sagen,     dass    das     Terhältnis    der Menge  an Eisenoxyden zur Gesamtmenge von  <B>M</B>     gO   <B>-i-</B>     K2C0r,    im Katalysator zweckmässig  zwischen<B>1 : 3:0</B> und<B>1 :</B> 2 liegt.

   Vorteilhaft  soll der Katalysator höchstens eine solche  Menge des in Form der     oxydischen        Verbin-          dungren    vorhandenen Eisens enthalten,     dass     sie einem     W%igen        Fe20z,-Geha.It    -der gesam  ten     Katalysatormasse    entspricht.  



  Anstatt des     ka,-astisoll    gebrannten     Nagne-          sites    kann     anch    gefälltes     Ma-nesiumoxyd          eP   <B>P -</B>    verwendet werden. Ferner kann man, statt  natürlich vorkommendes Eisenoxyd oder       Ei#senhydroxyd    der     Ivlagnesia    zuzusetzen,  eisenreichen     Magnesit    oder seine Übergangs  stufen zu     Breunnerit        (M-CO,   <B>-</B>     PeCO,)    ohne  weitere     Zu-,abe        von    Eisen verarbeiten.  



  Der Katalysator kann z. B.     wie    folgt     zu-          sammeno-esetzt    sein:         MgO    (in Form von     kaustisehem          Hagnesit)   <B>. . . . . . . .</B>     13,5%          Fe.0"    (in Form von Eisenerz)<B>. .</B>     tä        %          Pottasehe   <B>. . . . . . . . . 15,0 %</B>  Kohle<B>. . . . . . . . . .

   7 0, 0</B>     /Ool'       Zur Herstellung einer solchen     Kontaktma-Sse          -wer-den    in einem     Kollergang   <B>27</B> kg eines       haustisch    gebrannten     Magnesits    und     3,751,-          eines        ffligen    getrockneten Raseneisenerzes  gemischt. Nach Zusatz     von    1,40<B>'kg</B> Holz  kohle wird neuerlich gemischt. Der erhalte  nen Mischung setzt man eine konzentrierte  Lösung von     310   <B>kg</B> Pottasche und etwa<B>30 kg</B>  eines geeigneten     Bindemittels    (z.

   B.     Nass-          a-sphalt)    zu und     lässt        siedurch    einen     Koller-          gang,    gehen. Die fertige Mischung wird so  <U>dann</U>     verpresst        und    bei etwa<B>800'</B> unter       Lufta-bschluss   <B>3</B> bis 4 Stunden geglüht.

   Die  Umsetzung des zu behandelnden Ausgangs  gases oder     -ga,-s,-em-iselies    mit     Wasserdampf     wird mit Vorteil derart durchgeführt,     dass#     man in den ersten Teil     der        Kontaktmae#se,     wo die Hauptmenge des     Kolilenoxyds    umge  setzt wird, die Temperatur bis 'knapp unter       ,500'    ansteigen und in den folgenden Antei  len     allmählieb.    abnehmen     lässt,    so     dass    der  letzte Abschnitt am Austrittsende des Ofens  zwischen<B>370 '</B> und<B>3,50 '</B> gehalten ist.

   Ar  beitet man bei gewöhnlichem Druck, so  wird unter diesen Umständen im Vergleich  zu einem gleichartigen Katalysator, der nur       ,die        ineinemeisenarmen        natürlichenMagnessit     von Haus aus vorhandenen geringen Eisen  mengen enthält,     die    Leistung in den wärm  sten :Schichten mehr als verdoppelt; in der  kühlsten Schicht ist die Aktivität hin  gegen geringer. Bei höheren Drucken ist  ,die Leistung in der     wIrmsten    Zone noch  <B>C</B>  wesentlich höher und nimmt auch in der      Kühlsten Zone nicht unbeträchtlich zu.

    Das Verfahren gemäss der Erfindung ist       ebensowohl    für die Umsetzung von reinem  Kohlenoxyd mit Wasserdampf, als auch für  die Behandlung von     kohlenoxydhaltigen        Gas-          flemischen    geeignet.  



       kl  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Wasser- st,off ;durch Umsetzung von Kohlenoxyd mit Wasserdampf unter Verwendung von Ka talysatoren, die oxyclisehe Magnesiumver- bindungen, Alkalikarbonat und kohlenhal- tige Stoffe enthalten, #dadureli gekennzeiell- net,

   dass die Katalysatorma.ssie- als weiteren B.estandtüil oxydisehe Eisenverbindunggen in Form natürlich vorkommender Eiisener7,9 enthält. UNTERANSPRüCHE. <B>1.</B> Verfahren gemäss Patentanspruph, da durch, gekennzeichnet, dass die Vierstoff- hafalysat#oima.sse aus Magnesiumoxyd, Kaliumkarbonat, Kühle und'Eisenoxyden besteht. 2.

   Verfahren gemäss Patentansprucli und Unteranspruch <B>1,</B> dadurch gekennzeich.- net, dass das Verhältnis der Menge an Eisenoxyden zur Gesamtmenge von Mg0 <B>+</B> K_XQ, im Katalysatur zwischen <B>1 : 3,0</B> und<B>1 :</B> 2 liegt.

   <B>3.</B> Verfahren gemäss dem Patentanspruch, ,dadurch gekennzeichnet, dass der Kataly sator höchstens eine solche Menge des in Form der exydiselien Verbindungen vor handenen Eisens enthält, dass sie einem 10%igen FeA-Gehalt der gesamten Kai ta,lysatormasse entspricht.