PL212524B1 - Siatka katalityczna z metali szlachetnych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest małociągliwa dziana osnowowa siatka katalityczna z metali szlachetnych.

Znane są siatki katalityczne z metali szlachetnych stosowane w reakcjach gazów, takich jak utlenianie amoniaku tlenem atmosferycznym przy produkcji kwasu azotowego lub reakcja amoniaku z metanem w celu otrzymania kwasu cyjanowodorowego. Siatki takie są wytwarzane z cienkich drutów z metalu szlachetnego, techniką tkacką lub techniką dziewiarską.

Z opisu patentowego PL 166 988 znany jest sposób wytwarzania przepuszczają cych gaz siatek z metali szlachetnych dla katalitycznych procesów, zwł aszcza dla katalitycznego utleniania amoniaku, przez dzianie drutów ze stopów platyny albo palladu na dziewiarkach szydełkujących. W sposobie według patentu stosuje się płaskie dziewiarki szydełkujące, których podział leży między 3,63 mm i 1,81 mm, a dł ugość oczek wynosi 2-6 mm.

Z opisu patentowego PL 178 774 znane są siatki dziane dwu lub wielowarstwowo, przy czym oczka poszczególnych warstw są połączone ze sobą przez nitki runowe. Na oczko przypada do dziesięciu nitek runowych i nitki runowe przebiegają pod kątem od 0 do 50° do kierunku przepływu gazów reakcyjnych. Siatki według patentu wytwarza się na płaskich dziewiarkach szydełkujących z co najmniej dwoma ło żyskami igłowymi. Nitki runa wytwarza się przez połączenie oczek przedniego i tylniego łożyska igłowego. Nitki runa można również wielokrotnie wstawić w rzędzie oczek, aby uzyskać duży udział takich nitek na jednostkę powierzchni. Zwiększa to dodatkowo wytrzymałość na zgniatanie i stabilność siatek. Przy jednakowym ciężarze powierzchniowym siatki te wykazują lepszą jednorodność w porównaniu do tkanych lub dzianych pojedynczych siatek, umieszczonych w wielu warstwach.

Trójwymiarowe siatki katalityczne dziane w dwóch lub większej liczbie warstw są znane także z polskiego opisu zgł oszeniowego nr P- 364139. Siatki wedł ug tego zgł oszenia zawierają pewną liczbę warstw oczkowych, nitki dystansujące (nitki słupków) łączące te warstwy oczkowe oraz nitki wątku umieszczone pomiędzy warstwami oczkowymi. Przez wprowadzenie nitek wątku do trójwymiarowej struktury przestrzennej dzianiny w miejscach, w których wzajemnie krzyżują się nitki słupków zostaje wprowadzona dodatkowa gęsta płaszczyzna z drutu z metalu szlachetnego, która powoduje, że szybkość reakcji w siatce katalitycznej zwiększa się.

Siatki dziane do procesów katalitycznych są wytwarzane na szydełkarkach - splotem rządkowym lub na osnowarkach-splotami kolumienkowymi. Na siatki katalityczne stosuje się głównie sploty kolumienkowe podstawowe (wytworzone z jednej osnowy), takie jak trykot, sukno, aksamit, przy czym najszersze zastosowanie znalazł splot sukna. Siatka wytworzona splotem trykotu ulega zbyt łatwo pruciu, natomiast wytwarzana splotem aksamitu charakteryzuje się zbyt dużą masą powierzchniową i zbyt luźnym wypełnieniem. Siatki wytworzone splotem sukna charakteryzują się jednak stosunkowo małą stabilnością geometryczną. W procesie manualnego odwijania siatki dzianej z nawoju i zakładania jej na stelaż reaktora chemicznego często występuje deformacja siatki polegająca na rozciąganiu fragmentu siatki, co powoduje zmniejszenie gęstości powierzchniowej oczek. Zdarza się również zakłócenie prostopadłego układu rządków i kolumienek tzw., „przekoszenie siatki”. Siatki wytworzone z jednej osnowy są również podatne na uszkodzenia mechaniczne polegające na powstawaniu dziur w miejscach zerwania się drutów tworzących siatkę. W efekcie miejscowych zmian struktury siatek obniżają się ich własności użytkowe. Wyeliminowanie powyższych problemów przez stosowanie bardziej skomplikowanych splotów wiąże się z podwyższeniem technologicznych wymagań w procesach wytwarzania siatek, a także z koniecznością zużycia większej ilości kosztownego surowca.

Celem wynalazku było opracowanie siatki dzianej wytwarzanej splotem podstawowym, o zmniejszonej podatności na odkształcenia i uszkodzenia podczas instalacji w reaktorach przemysłowych.

Siatka katalityczna dziana według wynalazku jest siatką osnowową, wytwarzaną splotem jednoigielnicowym kolumienkowym. Siatka według wynalazku charakteryzuje się tym, że jest siatką o oczkach zamkniętych i wydłużonych samozaciskających się łącznikach, przy czym na każdym łączniku znajdują się symetrycznie rozmieszczone oczka zawiązane w liczbie od 1 do 5.

Korzystnie łączniki są ułożone ukośnie lub prawie pionowo.

Korzystnie siatka według wynalazku jest wykonana z drutu platynowego lub z drutu wykonanego ze stopu platyny z rodem i/lub z palladem.

Korzystnie stosuje się drut o średnicy od 0,05 mm do 0,1 mm.

PL 212 524 B1

Korzystnie stosuje się drut zawierający platynę w ilości od 81% do 100%, rod w ilości od 0% do 12%, pallad w ilości od 0% do 15%. Drut może zawierać dodatkowo ruten, korzystnie w ilości od 0% do 0,5%. Drut może dodatkowo zawierać ren, korzystnie w ilości 0,01 do 70%.

W klasycznych splotach trykotu, sukna lub aksamitu na łącznikach pomię dzy oczkami zamknię tymi nie ma żadnych dodatkowych oczek. Tymczasem w siatce według wynalazku łączniki zostały wydłużone w stosunku do łączników w splotach klasycznych i zaopatrzone w oczka zawiązane. Dzięki nowemu rodzajowi splotu siatka katalityczna według wynalazku posiada strukturę o zmniejszonej ciągliwości splotów w strukturze kolumienek, jak również rządków. Charakterystyczną cechą tego splotu jest to, że po zerwaniu drutu nie tworzy się dziura, gdyż sąsiednie kolumienki oczek zaciskają się nie powodując błędu. W przypadku, gdy łączniki między kolumienkami oczek są ułożone ukośnie siatka według wynalazku jest małociągliwa po ścisłości rządkowej i kolumienkowej. Splot ten jest jednorodny, bez mikrozaciągnięć, wklęsłości i wypukłości. W przypadku, gdy łączniki między kolumienkami są ułożone prawie pionowo dzianina jest bardzo stabilna i małociągliwa szczególnie po ścisłości rządkowej. Splot ten tworzy jodełkę o zaciskających się wzajemnie oczkach trwałych brzegach. W procesie wytwarzania siatek urządzenie odbierające nie jest czynnie w wykorzystywane, siatka jest odbierana pod wpływem własnego ciężaru-biernie.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 i fig. 2 przedstawiają powiększone wycinki dzianej siatki katalitycznej według wynalazku. Rzeczywiste przebiegi nitek metalowych w strukturze siatki katalitycznej według splotów obrazują fotografie przedstawione na rysunkach fig. 3 i fig. 4.

Siatka przedstawiona na fig. 1 i fig. 3 rysunku jest siatką osnowową wykonaną splotem jednoigielnicowym kolumienkowym o oczkach zamkniętych 1. Łączniki 2 między kolumienkami oczek są ułożone ukośnie, a na każdym łączniku znajduje się jedno oczko zawiązane 3. Siatka została wykonana z drutu ze stopu platyny i rodu, zawierającego 93% platyny i 7% rodu. Drut miał średnicę 0,076 mm. Oznaczenia 0-5 w dolnym rzędzie na fig. 1 rysunku oznaczają kolejne kolumienki oczek.

Siatka przedstawiona na fig. 2 i fig. 4 rysunku jest siatką osnowową wykonaną splotem jednoigielnicowym kolumienkowym o oczkach zamkniętych 1. Łączniki 2 między kolumienkami oczek są ułożone prawie pionowo, a na każdym łączniku znajdują się 3 oczka zawiązane. Siatka została wykonana z drutu ze stopu platyny, palladu i rodu, zawierającego 81% platyny, 15,5% palladu i 3,5% rodu. Drut miał średnicę 0,076 mm. Oznaczenia 0-5 w dolnym rzędzie na fig. 2 rysunku oznaczają kolejne kolumienki oczek.

Siatki przedstawione na rysunku charakteryzują się małą ciągliwością i dużą stabilnością geometryczną. Siatki katalityczne przedstawione na rysunku posiadają następujące parametry:

- ścisłość rządkowa SRZ - 120 rząd/cm

- ścisłość kolumienkowa SK - 114 rząd/cm

- ścisłość powierzchniowa SRK - 13800 oczek/cm²

Claims (9)

1. Siatka katalityczna z metali szlachetnych, dziana, osnowowa, wytwarzana splotem jednoigielnicowym kolumienkowym, znamienna tym, że jest siatką o oczkach zamkniętych (1) i wydłużonych samozaciskających się łącznikach (2), przy czym na każdym łączniku znajdują się symetrycznie rozmieszczone oczka zawiązane (3) w liczbie od 1 do 5.

2. Siatka według zastrz. 1, znamienna tym, że jest wykonana z drutu platynowego.

3. Siatka według zastrz. 1, znamienna tym, że jest wykonana z drutu ze stopu platyny z rodem i/lub palladem.

4. Siatka według zastrz. 1, znamienna tym, że jest wykonana z drutu o średnicy od 0,05 mm do 0,1 mm.

5. Siatka według zastrz. 4, znamienna tym, że jest wykonana z drutu zawierającego platynę w iloś ci od 81 do 100%, rod w iloś ci od 0 do 12%, pallad w iloś ci od 0 do 15%.

6. Siatka według zastrz. 3 lub 4, znamienna tym, że drut dodatkowo zawiera ruten.

7. Siatka według zastrz. 7, znamienna tym, że zawiera ruten w ilości od 0 do 0,5%.

8. Siatka według zastrz. 3 lub 4, lub 7, znamienna tym, że drut dodatkowo zawiera ren.

9. Siatka według zastrz. 9, znamienna tym, że zawiera ren w ilości 0,01 do 70%.