UA74202C2 - Каталітичний пристрій для здійснення реакції у газоподібному середовищі, спосіб його виготовлення, реактор для екзотермічної реакції, спосіб здійснення реакції в газоподібному середовищі - Google Patents

Каталітичний пристрій для здійснення реакції у газоподібному середовищі, спосіб його виготовлення, реактор для екзотермічної реакції, спосіб здійснення реакції в газоподібному середовищі Download PDF

Info

Publication number
UA74202C2
UA74202C2 UA2003021769A UA2003021769A UA74202C2 UA 74202 C2 UA74202 C2 UA 74202C2 UA 2003021769 A UA2003021769 A UA 2003021769A UA 2003021769 A UA2003021769 A UA 2003021769A UA 74202 C2 UA74202 C2 UA 74202C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
substrate
reaction
fact
reactor
catalytic device
Prior art date
Application number
UA2003021769A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Жозеф СТЕФФЕН
Original Assignee
Буташімі
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Буташімі filed Critical Буташімі
Publication of UA74202C2 publication Critical patent/UA74202C2/uk

Links

Classifications

    • 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
    • B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
    • 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
    • B01J15/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with non-particulate solids, e.g. sheet material; Apparatus specially adapted therefor
    • B01J15/005—Chemical processes in general for reacting gaseous media with non-particulate solids, e.g. sheet material; Apparatus specially adapted therefor in the presence of catalytically active bodies, e.g. porous plates
    • 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
    • B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
    • B01J12/007—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor in the presence of catalytically active bodies, e.g. porous plates
    • 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
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
    • B01J19/2485—Monolithic reactors
    • 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
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
    • B01J19/249—Plate-type reactors
    • 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
    • B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional [3D] monoliths
    • B01J35/57—Honeycombs
    • 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
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C3/00—Cyanogen; Compounds thereof
    • C01C3/02—Preparation, separation or purification of hydrogen cyanide
    • C01C3/0208—Preparation in gaseous phase
    • C01C3/0212—Preparation in gaseous phase from hydrocarbons and ammonia in the presence of oxygen, e.g. the Andrussow-process
    • C01C3/0216—Preparation in gaseous phase from hydrocarbons and ammonia in the presence of oxygen, e.g. the Andrussow-process characterised by the catalyst used
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2451—Geometry of the reactor
    • B01J2219/2456—Geometry of the plates
    • B01J2219/2459—Corrugated plates
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2461—Heat exchange aspects
    • B01J2219/2462—Heat exchange aspects the reactants being in indirect heat exchange with a non reacting heat exchange medium
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2476—Construction materials
    • B01J2219/2477—Construction materials of the catalysts
    • B01J2219/2481—Catalysts in granular from between plates
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2491—Other constructional details
    • B01J2219/2498—Additional structures inserted in the channels, e.g. plates, catalyst holding meshes
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42—Platinum

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Винахід належить до каталітичного пристрою для здійснення реакції у газоподібному середовищі при високій температурі, такої, наприклад, як синтез HCN або окислення аміаку. Пристрій містить щонайменше один текстурований матеріал, який є ефективним як каталізатор для вказаної реакції, підкладку, яка містить щонайменше одну керамічну деталь, структура якої робить можливим проходження газів, причому деталь підкладки має рифлену лицьову поверхню, так що коефіцієнт ( збільшення площі поверхні, в порівнянні з плоскою поверхнею, дорівнює щонайменше величині (, обчисленій для пилкоподібних виступів, і знаходиться в межах між приблизно 1,1 і приблизно 3. Текстурований матеріал розташований таким чином, що він утримується навпроти рифленої лицьової поверхні деталі вказаної підкладки і повторює її форму.

Description

Опис винаходу
Даний винахід відноситься до каталітичних реакцій у газоподібному середовищі при високій температурі, наприклад, до окислення аміаку і до синтезу НСМ. Конкретною метою даного винаходу є вдосконалений каталітичний пристрій, який може бути використаний для даного типу реакцій, і реактор, який містить його.
Окислення аміаку широко використовується при виробництві азотної кислоти. Це процес, відомий як процес
Оствальда, включає стадію проходження заздалегідь нагрітої суміші аміаку повітря, яка, як правило, містить 5-1595, зокрема, 10-1295 за об'ємом, повітря, з високою лінійною швидкістю (виміряною при стандартних умовах 70 температури і тиску) через каталітичний пристрій, розташований по всьому поперечному перерізу реактора.
Синтез в одній операції ціанистоводневої кислоти (НСМ) з аміаку і газоподібного вуглеводню, при якому, тепло, необхідне для ендотермічної реакції, підводиться за допомогою реакцій горіння, які одночасно проходять, з киснем або з газом, що містить кисень, таким як повітря, в присутності каталізатора, являє собою операцію, яка відома протягом багатьох років (патент США 1934838). Він відомий як процес Апагиззом. 12 Ці два типи реакцій використовують каталізатори з платинової групи, як правило, в формі плоскої тканої сітки. Видимий робочий поперечний переріз цих каталізаторів є обмеженим розмірами реактора.
В порядку збільшення продуктивності цих реакторів, є можливим збільшення кількості каталітичних сіток.
Однак, за межами заданої товщини, перепад тиску, що виникає при цьому, протидіє збільшенню потоку реагенту і зводить до нуля ефекти поліпшення виходу перетворення. Крім того, збільшення товщини може сприяти 20 побічним реакціям. Таким чином, складності при збільшенні продуктивності, при сучасному стані даної області, спричиняються: - перепадами тиску, - кількістю активних центрів каталізатора (площею поверхні контакту), - часом контакту каталізатора з реагентами. с 25 Патент США 5160722 і патент США 5356603, які мають як цілі збільшення ефективної площі поверхні Ге) каталізатора, передбачають використання сіток з каталізатором, які мають поперечне гофрування. Хоча таким чином їх площа поверхні збільшується, це гофрування має малі амплітуди. Крім того, збереження форми цього складання є реально можливим тільки для температур, менших, ніж 800 9С. Нарівні з цим, механічні характеристики металу стають недостатніми, і через збільшення перепаду тиску, складки або гофрування мають сч 30 тенденцію до перекосу. З цієї причини, час експлуатаційного життя такого пристрою є дуже коротким, і таким ав! чином, несумісним з промисловим використанням.
Заявка на Європейський патент ЕР 931585 на цю деталь описує використання сітки з каталізатором в формі сч радіально зігнутих дисків або конусів, так що пальник, що обертається, може повторювати вигини, коли він «І обертається навколо своєї осі. Проте, вказані вище проблеми зберігаються.
Зо Задачею даного винаходу, з цієї причини, є створення каталітичного пристрою, який містить каталізатор. т
Цей пристрій має велику геометричну площу поверхні і витримує умови реакції, по суті без збільшення перепаду тиску або побічних реакцій.
Даний винахід відноситься до каталітичного пристрою для здійснення реакції у газоподібному середовищі « при високій температурі, наприклад, такої як синтез НСМ або окислення аміаку, який містить: З7З щонайменше, один текстурований матеріал, який є ефективним як каталізатор для вказаної реакції, с підкладку, яка містить, щонайменше, одну керамічну деталь, структура якої робить можливим проходження "з газів, причому деталь підкладки має рифлену лицьову поверхню, так що збільшення площі поверхні (р), яке спричиняється рифленням, в порівнянні з плоскою поверхнею, є, щонайменше, таким, яке дорівнює величині (о), обчисленій для пилкоподібних виступів, і знаходиться в межах між приблизно 1,1 і приблизно 3, -І при цьому текстурований матеріал позиціонується таким чином, що утримується навпроти рифленої лицьової поверхні деталі підкладки і повторює її форму. ве Засіб, який робить можливим утримування текстурованого матеріалу навпроти рифленої лицьової поверхні г) деталі підкладки, переважно містить другу деталь керамічної підкладки, структура якої робить можливим 5р проходження газів, друга деталь має рифлену лицьову поверхню, яка є по суті гомологічною і комплементарною о рифленій лицьовій поверхні першої деталі підкладки,
ГЕ і друга деталь позиціонується таким чином, що рифлені лицьові поверхні першої і другої деталей розташовуються лицем одна до одної, і таким чином, що текстурований матеріал вставляється між рифленими лицьовими поверхнями і повторює їх форму. Таким чином, перепад тиску переважно є по суті однорідним по вв Всьому каталітичному пристрою, сформованому таким чином.
Інший звичайний засіб, відомий фахівцеві в даній області, може бути використаний для утримування (Ф) текстурованого матеріалу навпроти рифленої лицьової поверхні першої деталі підкладки.
ГІ Термін "текстурований матеріал" означає, в значенні даного винаходу, будь-яке складання зі смужок або дротів, які є лінійними і/або знаходиться в формі спіральних компонентів, яке робить можливим проходження во газів. Це складання являє собою, наприклад, сітку, ткане полотно, плетене полотно або деякий вид повсті, і може бути одержане за допомогою різних методик, таких як ткацтво, в'язання, крутіння, трикотажне переплетення тощо. Переважно, воно являє собою сітку.
Термін "дві рифлених лицьових поверхні по суті гомологічної і комплементарної форми" означає, за даним винаходом, будь-яке поєднання двох лицьових поверхонь, що мають рифлення схожого розміру і форми, які, так 65 би мовити, мають по суті ідентичне збільшення площі поверхні Д, яка виконана таким чином, що, коли дві ці лицьових поверхні накладаються одна на одну, їх виступи і западини є комплементарними.
Інші варіанти здійснення і переваги даного винаходу стануть зрозумілі фахівцеві в даній області з докладного опису, наведеного нижче, і за допомогою посилань на супровідні креслення.
Фіг.1 являє собою конкретний схематичний приклад каталітичного пристрою відповідно до даного винаходу.
Фіг2 являє собою параметри, які роблять можливим обчислення збільшення площі поверхні ( о), яке спричиняється пилкоподібними нерівностями.
Підкладка (2), відповідно до даного винаходу, виготовляється з кераміки, структура якої робить можливим проходження газів. Приклади таких керамік являють собою, не обмежуючись ними, керамічні піни або керамічні композити. Підкладка (2) може мати стільникову структуру. Термін "кераміка" переважно, означає, за даним 7/0 винаходом, будь-який вогнетривкий матеріал, здатний витримувати температуру, до якої доводять каталітичну платинову сітку в реакційному середовищі, що містить, серед іншого, пар. У разі застосування при синтезі НСМ, відповідно до процесу Апагиззому, ця температура може досягати 1200 С. Матеріали, які є придатними для використання, з цієї причини, мають як основу оксид алюмінію і можуть містити різні пропорції окислу кремнію (від 10 до бОбдомас.) і оксиду магнію, цирконію, титана і церію (від 1 до 2090омас. для кожного з цих складових). 75 Ці матеріали можуть містити, не обмежуючись ними, одну або декілька з наступних сполук: двоокис кремнію (окисел кремнію 5102), карбід кремнію 5іС, нітрид кремнію 5ізМ;., борид кремнію, борнітрид кремнію, оксид алюмінію (окисел алюмінію А/І2О5), алюмосилікат (ЗАІ205-25105), алюмоборсилікат, вуглецеві волокна, оксид цирконію (2гО5), оксид ітрію (30), оксид кальцію (Сас), оксид магнію (Мас) і корд'єрит (МаО-АІ2О3-5105).
Переважно повинна використовуватися кераміка Зіецатєог29 від 5іеЧпег, характеристики якої є такими:
Порістість Відносна Міцність |Лінійний Лінійний Теплопровідність | Термостійкість | Максимальна Об'ємний во. щільність|на вигин коефіцієнт коефіцієнт вт/(мК) вес робоча опір при в кг/дм н/імм2 розширення 1/К розширення 1/К температура в 2С|8002С сч о
Перед їх використанням, ці матеріали, які використовуються для формування підкладки (2), як правило, формуються відповідно до відомих методик лиття, екструзії, агломерації тощо. Потім вони кальцинуються при високій температурі (2130022), так що вони набувають механічних властивостей, сумісних з їх майбутніми робочими умовами. Це поєднання операцій повинно надати їм структуру, яка зробить можливим проходження с газів, яка може існувати, наприклад, в формі комірок, що сполучаються у З вимірах (піни), або стільників з о круговим або багатокутним (квадратним, прямокутним, гексагональним, і тому подібне) поперечним перерізом.
Текстурований матеріал (1), який є ефективним як каталізатор, являє собою, зокрема, каталітичний метал з с платинової групи, і може бути виготовлений з платини, родію, іридію, паладію, осмію, рутенію або суміші або « сплаву з двох або більшої кількості з цих металів. Переважно, він являє собою платину або сплав
Зо платини/родію. Альтернативно, цей каталізатор може являти собою суміш, що складається з каталізатора з - платинової групи, як описано тут вище, і, щонайменше, ще один матеріал, включаючи, але, не обмежуючись цим, церій, кобальт, марганець, магній і кераміку.
Виступи лицьових поверхонь (6) і (7) підкладки можуть бути виступами будь-якого типу, зокрема, « пилкоподібними виступами.
Пилкоподібні виступи будуть визначатися висотою "п" кожного виступу і відстанню "а" між 2 вигинами. но) с Збільшення площі поверхні, що виробляється виступами цього типу, може, таким чином, бути обчислено за цими з» 2 параметрами (Фіг.2) таким чином: в - (Ай га
Коефіцієнт (р) збільшення площі поверхні, що проводиться будь-яким типом рифлення відповідно до даного -і винаходу, повинний, щонайменше, дорівнювати (с), і буде вибиратися в межах від приблизно 1,1 до приблизно їх 3. Це пов'язано з тим, що значення 9-1,1 відповідає збільшенню площі поверхні на 1095. При більш низькому значенні, переваги цього рифлення не дуже помітні. При значеннях, більш високих, ніж р-З3, використання такого о пристрою стає складним. Пилкоподібне рифлення відповідно до даного винаходу переважно має профіль ав! 20 рівнобедреного трикутника з 8-2п, що призводить до відношення а, яке приблизно дорівнює 1,40, і, таким чином, до збільшення площі поверхні приблизно на 40905. із Даний винахід також відноситься до реактора для екзотермічної реакції при високій температурі у газоподібному середовищі, що має, по суті, круговий поперечний переріз, який відрізняється тим, що він містить каталітичний пристрій відповідно до даного винаходу, розташований по його поперечному перерізу. 29 Він відноситься також до процесу реакції у газоподібному середовищі при високій температурі, такого як
ГФ) окислення аміаку або синтез НСМ, який відрізняється тим, що він використовує каталітичний пристрій або реактор згідно з даним винаходом. о У конкретному варіанті здійснення даного винаходу, спосіб згідно з даним винаходом являє собою синтез
НСМ їі включає стадію проходження газової суміші, яка містить вуглеводень, переважно метан, аміак і кисень, 60 через каталітичний пристрій відповідно до даного винаходу, при температурі, що знаходиться в межах між 800 і 14002С, з тим, щоб одержати, після взаємодії, потік газу, що містить, щонайменше, 595 об'ємних НСМ.
Вуглеводень, що використовується в процесі для синтезу НСМ, відповідно до даного винаходу, може бути заміщеним або незаміщеним і аліфатичним, циклічним або ароматичним вуглеводнем, або їх сумішшю.
Приклади цих вуглеводнів включають, але не обмежуються ними, метан, етилен, етан, пропілен, пропан, бутан, 65 етанолі толуол. Переважно, вуглеводень являє собою метан.
Даний винахід також відноситься до способу одержання каталітичного пристрою відповідно до даного винаходу, який відрізняється тим, що текстурований матеріал (1) прокатують по рифленій лицьовій поверхні (6) деталі (3) підкладки (2), так що він повторює її форму, причому він утримується там за допомогою засобу іммобілізації.
Цей засіб іммобілізації переважно є механічним і містить другу деталь (4) підкладки (2), рифлена лицьова поверхня (7) якої покриває протилежну лицьову поверхню матеріалу (1), з тим, щоб він розташовувався на рифленій лицьовій поверхні (6) деталі (3) підкладки (2).
Ще більш переважно, поєднання, сформоване таким чином, генерує низький перепад тиску, який є по суті 7/0 однорідним по всьому поперечному перерізу реактора.
Конкретний схематичний приклад пристрою відповідно до даного винаходу (Фіг.1) містить: - поєднання з гофрованих сіток (1), - рифлену керамічну підкладку (2), в двох частинах (3) і (4), кожна з яких має рифлену лицьову поверхню (6) і (7).
Сітки (1) розташовуються між двома лицьовими поверхнями (б) і (7) деталей (3) і (4) підкладки (2).
Деталі (3) і (4) підкладки (2) виготовляються з кераміки, що має стільникову структуру з круговим або багатокутним (квадратним, прямокутним, гексагональним, тощо) поперечним перерізом.
Приклад виготовлення каталітичного пристрою відповідно до даного винаходу:
Підкладці (2) відповідно до даного винаходу може бути надана рифлена форма або перед кальцинуванням (під час стадії штампування) або після кальцинування шляхом збирання і скріплення призм, що має трикутний поперечний переріз.
Комбінація платинових сіток (1), що складають каталітичну набивку, згодом вставляється між 2 шарами (3) і (4) рифленої підкладки (2). Ця операція позиціонування здійснюється шляхом прокатування поверх рифленої деталі (3) підкладки (2), комбінації сіток еліптичної форми (1), яка буде наноситися на гофрування деталі (3) сч ов Підкладки, причому підкладка встановлена на порожнистих блоках (11), що складають основу реактора з круговим поперечним перерізом. Ширина еліптичних сіток відповідає внутрішньому діаметру реактора. Довжина і) дорівнює ширині, помноженій на коефіцієнт р, визначений заздалегідь. Верхній шар (4) гофрованого матеріалу робить можливим механічну іммобілізацію сіток (1), при цьому, забезпечуючи однорідний перепад тиску на комбінації по всій поверхні зіткнення. Потім тепловий екран (10) наноситься на каталітичний пристрій, Га сформований таким чином. Це дає можливість локалізувати взаємодію і всю енергію активації поблизу поверхні сіток (1). Порожнисті блоки (11) самі по собі позиціонуються на бойлерних трубах (12) реактора, які - складаються з вогнетривкого цементу (13). Га
Робочі характеристики
Використання каталітичного пристрою відповідно до даного винаходу робить можливим для одного і того ж З
Зз5 реактора збільшення площі поверхні для контакту між каталізатором і реагентами. Це призводить для однієї і ї- тієї ж витрати реагентів до збільшення продуктивності і до мінімального і по суті постійного перепаду тиску, роблячи можливим періоди роботи з більшою тривалістю, і все це тому, що такий пристрій витримує умови реакції, зокрема, не зазнає механічної деформації.
Таблиця, наведена тут нижче, дає можливість порівняння робочих характеристик репрезентативної системи, « Відомої з літератури, з каталітичним пристроєм відповідно до даного винаходу. шщ я 77550200 няня :з» Плоска система |Гофрована система 47 щ» іме) о 50

Claims (14)

Формула винаходу Ко) . - не не . . г,
1. Каталітичний пристрій для здійснення реакції в газоподібному середовищі при температурі від 8002 до 14002С, наприклад такої, як синтез НСМ або окислення аміаку, який містить щонайменше один текстурований матеріал (1), який є ефективним як каталізатор для цієї реакції, підкладку (2), яка містить щонайменше одну керамічну деталь (3), структура якої пропускає гази, причому деталь (3) підкладки (2) має рифлену лицьову ГФ) поверхню (6), із коефіцієнтом Др збільшення площі поверхні, в порівнянні з площею плоскої поверхні, який ГІ щонайменше дорівнює величині ож, обчисленій для пилкоподібних виступів, і знаходиться в межах від приблизно 1,1 до приблизно 3, причому текстурований матеріал (1) розташований так, що він утримується бо навпроти рифленої лицьової поверхні (б) деталі (3) підкладки (2) і повторює її форму.
2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що засіб для утримування матеріалу (1) навпроти рифленої лицьової поверхні (6) деталі (3) підкладки (2) містить другу деталь (4) керамічної підкладки (2), структура якої пропускає гази, причому деталь (4) має рифлену лицьову поверхню (7), яка є по суті гомологічною і комплементарною рифленій лицьовій поверхні (6) деталі (3), деталь (4) розташована так, що рифлені лицьові 65 поверхні (6 і 7) розміщені лицем одна до одної, а матеріал (1) вставлений між лицьовими поверхнями (6 і 7)|і повторює їх форму, при цьому перепад тиску є по суті однорідним по всьому каталітичному пристрою.
3. Пристрій за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що підкладка (2) має стільникову структуру.
4. Пристрій за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що гофрування являє собою пилкоподібне гофрування, так що коефіцієнт Др збільшення площі поверхні дорівнює величині о; збільшення площі поверхні.
5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що коефіцієнт р збільшення площі поверхні становить приблизно
1,4.
6. Пристрій за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що матеріал (1) являє собою сітку.
7. Реактор для екзотермічної реакції при високій температурі у газоподібному середовищі, який має по суті круговий поперечний переріз, який відрізняється тим, що він містить каталітичний пристрій за будь-яким з
70. пп.1-6, розташований по всьому його поперечному перерізу.
8. Реактор за п. 7, який відрізняється тим, що екзотермічна реакція являє собою синтез НСМ.
9. Реактор за п. 8, який відрізняється тим, що пристрій розташований на порожнистих блоках (11), що складають основу реактора, і покритий тепловим екраном.
10. Спосіб здійснення реакції у газоподібному середовищі при високій температурі, який відрізняється тим, 75 що використовують каталітичний пристрій за будь-яким з пп. 1-6 або реактор за будь-яким з пп. 7-9.
11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що він являє собою синтез НСМ.
12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що він включає стадію проходження газової суміші, яка містить вуглеводень, переважно метан, аміак і кисень, над каталітичним пристроєм за будь-яким з пп. 1-6 при температурі, що знаходиться в межах між 800 і 14002, для одержання після взаємодії потоку газу, який містить щонайменше 5 95 об'ємних НСМ.
13. Спосіб виготовлення каталітичного пристрою за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що текстурований матеріал (1) прокатують по поверхні деталі (6) рифленої підкладки (2) так, що він повторює Її форму, причому його утримують там за допомогою засобу іммобілізації.
14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що засіб іммобілізації є механічним і містить деталь (4). с підкладки (2), поверхня (7) якої покриває протилежну поверхню матеріалу (1) так, щоб вона була розташована о навпроти поверхні (б) деталі (3) підкладки (2). с «в) с « і -
- . и? -і щ» іме) («в) Ко) іме) 60 б5
UA2003021769A 2000-07-28 2001-07-27 Каталітичний пристрій для здійснення реакції у газоподібному середовищі, спосіб його виготовлення, реактор для екзотермічної реакції, спосіб здійснення реакції в газоподібному середовищі UA74202C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0009937A FR2812221B1 (fr) 2000-07-28 2000-07-28 Nouveau dispositif catalytique pour la mise en oeuvre d'une reaction en milieu gazeux a haute temperature
PCT/IB2001/001692 WO2002010067A1 (en) 2000-07-28 2001-07-27 New catalytic device for the implementation of a reaction in a gaseous medium at high temperature

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA74202C2 true UA74202C2 (uk) 2005-11-15

Family

ID=8853034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2003021769A UA74202C2 (uk) 2000-07-28 2001-07-27 Каталітичний пристрій для здійснення реакції у газоподібному середовищі, спосіб його виготовлення, реактор для екзотермічної реакції, спосіб здійснення реакції в газоподібному середовищі

Country Status (19)

Country Link
US (1) US7101525B2 (uk)
EP (1) EP1307401B1 (uk)
JP (1) JP5000065B2 (uk)
KR (1) KR100680848B1 (uk)
CN (1) CN1266042C (uk)
AT (1) ATE336463T1 (uk)
AU (1) AU2001286159A1 (uk)
BR (1) BR0112822B1 (uk)
CA (1) CA2423030C (uk)
CZ (1) CZ304571B6 (uk)
DE (1) DE60122344T2 (uk)
FR (1) FR2812221B1 (uk)
HU (1) HU227856B1 (uk)
MX (1) MXPA03000858A (uk)
PL (1) PL205555B1 (uk)
RU (1) RU2257949C2 (uk)
SK (1) SK285674B6 (uk)
UA (1) UA74202C2 (uk)
WO (1) WO2002010067A1 (uk)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2679425A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Eicproc As A process for the production of cyanides
DE102007026712A1 (de) * 2007-06-06 2008-12-11 Uhde Gmbh Vorrichtung und Verfahren für katalytische Gasphasenreaktionen sowie deren Verwendung
DE102007034715A1 (de) 2007-07-23 2009-01-29 Evonik Röhm Gmbh Reaktor zur Herstellung von Cyanwasserstoff nach dem Andrussow-Verfahren
CN103864114A (zh) * 2012-12-18 2014-06-18 英威达科技公司 采用催化剂床层生产氰化氢的方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1934838A (en) 1930-04-14 1933-11-14 Ig Farbenindustrie Ag Production of hydrocyanic acid
SE7800987L (sv) * 1977-02-04 1978-08-05 Johnson Matthey Co Ltd Katalysator
CA1137876A (en) * 1977-06-20 1982-12-21 Michael L. Noakes Catalyst supports
US4289657A (en) * 1978-10-27 1981-09-15 United Kingdom Atomic Energy Authority Fluid treatment devices
US4412859A (en) 1981-08-12 1983-11-01 Engelhard Corporation Method for recovering platinum in a nitric acid plant
DE3574937D1 (de) * 1985-05-14 1990-02-01 Sulzer Ag Reaktor zum durchfuehren von heterogenen, katalysierten chemischen reaktionen.
GB8630728D0 (en) 1986-12-23 1987-02-04 Johnson Matthey Plc Ammonia oxidation catalyst pack
DK156701C (da) * 1987-08-27 1990-01-29 Haldor Topsoe As Fremgangsmaade til gennemfoerelse af heterogene katalytiske kemiske reaktioner
US5051294A (en) * 1989-05-15 1991-09-24 General Motors Corporation Catalytic converter substrate and assembly
DE3923094C2 (de) * 1989-07-13 1993-11-25 Ltg Lufttechnische Gmbh Katalysator-Trägerkörper
US5073236A (en) * 1989-11-13 1991-12-17 Gelbein Abraham P Process and structure for effecting catalytic reactions in distillation structure
DE4029749A1 (de) 1990-09-20 1992-03-26 Schwaebische Huettenwerke Gmbh Filter
US5262145A (en) 1990-10-09 1993-11-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Catalyst for ammonia conversion to HCN
US5160722A (en) 1991-06-17 1992-11-03 Johnson Matthey, Inc. Low pressure drop, high surface area ammonia oxidation catalyst
IL102043A0 (en) * 1991-06-17 1992-12-30 Johnson Matthey Inc Low pressure drop,high surface area ammonia oxidation catalyst and catalyst for production of hydrocyanic acid
US5356603A (en) 1991-06-17 1994-10-18 Johnson Matthey Inc. Method for the production of hydrocyanic acid using a corrugated catalyst
US5122185A (en) 1991-06-17 1992-06-16 Johnson Matthey Inc. Low pressure drop, high surface area platinum recovery system in a nitric acid plant
US5401483A (en) * 1991-10-02 1995-03-28 Engelhard Corporation Catalyst assembly providing high surface area for nitric acid and/or HCN synthesis
FR2694306B1 (fr) 1992-07-31 1994-10-21 Louyot Comptoir Lyon Alemand Fils comprenant un élément hélicoïdal, leurs assemblages et l'utilisation desdits assemblages comme catalyseur et/ou pour récupérer des métaux précieux.
RU2073559C1 (ru) * 1995-01-13 1997-02-20 Юрий Михайлович Родионов Устройство для проведения каталитических процессов
US5795456A (en) * 1996-02-13 1998-08-18 Engelhard Corporation Multi-layer non-identical catalyst on metal substrate by electrophoretic deposition
JP3281287B2 (ja) * 1997-05-13 2002-05-13 田中貴金属工業株式会社 燃焼触媒体及びこれを用いたファンヒータ
US6003591A (en) 1997-12-22 1999-12-21 Saddleback Aerospace Formed laminate heat pipe
GB9801564D0 (en) 1998-01-27 1998-03-25 Ici Plc Catalyst
US6099809A (en) * 1998-08-31 2000-08-08 General Motors Corporation Catalytic converter having a metal foil substrate
US7005404B2 (en) * 2000-12-20 2006-02-28 Honda Motor Co., Ltd. Substrates with small particle size metal oxide and noble metal catalyst coatings and thermal spraying methods for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
BR0112822B1 (pt) 2010-11-03
PL365139A1 (pl) 2004-12-27
SK952003A3 (en) 2004-06-08
AU2001286159A1 (en) 2002-02-13
FR2812221A1 (fr) 2002-02-01
CZ2003174A3 (cs) 2003-10-15
WO2002010067A1 (en) 2002-02-07
CZ304571B6 (cs) 2014-07-16
RU2257949C2 (ru) 2005-08-10
BR0112822A (pt) 2003-07-01
JP5000065B2 (ja) 2012-08-15
KR20030081298A (ko) 2003-10-17
PL205555B1 (pl) 2010-05-31
EP1307401A1 (en) 2003-05-07
CN1444542A (zh) 2003-09-24
HUP0301700A2 (en) 2003-08-28
EP1307401B1 (en) 2006-08-16
ATE336463T1 (de) 2006-09-15
US20030175195A1 (en) 2003-09-18
FR2812221B1 (fr) 2003-04-04
JP2004504939A (ja) 2004-02-19
DE60122344T2 (de) 2007-08-09
HU227856B1 (en) 2012-05-02
KR100680848B1 (ko) 2007-02-08
MXPA03000858A (es) 2004-12-13
DE60122344D1 (de) 2006-09-28
CA2423030A1 (en) 2002-02-07
CA2423030C (en) 2009-01-13
US7101525B2 (en) 2006-09-05
SK285674B6 (sk) 2007-06-07
CN1266042C (zh) 2006-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002521192A5 (uk)
JP5964594B2 (ja) 触媒、その製造方法、及び触媒を用いる反応
JP5111419B2 (ja) 熱化学反応の反応速度を高める方法及び装置
JP3499257B2 (ja) 炭化水素の接触部分酸化法
EP1212135B1 (en) Catalyst for the selective oxidation of carbon monoxide and its preparation
AU752810B2 (en) Synthesis gas production by steam reforming using catalyzed hardware
GB2525284A (en) Steam reforming
CN1154684A (zh) 烃类催化部分氧化方法
CN108602042B (zh) 用于进行非均相催化气相反应的反应器和该反应器的用途
KR20070008450A (ko) 반응기 밀봉 방법
CA2792173A1 (en) Cylindrical steam reformer
UA74202C2 (uk) Каталітичний пристрій для здійснення реакції у газоподібному середовищі, спосіб його виготовлення, реактор для екзотермічної реакції, спосіб здійснення реакції в газоподібному середовищі
US20100119423A1 (en) Apparatus and process for removing carbon monoxide from a hydrogenous gas stream
KR101626649B1 (ko) 금속 폼 형태의 연료개질용 촉매 및 상기 촉매를 구비한 마이크로 채널구조 연료개질기
RU2003105688A (ru) Новое каталитическое устройство для осуществления реакции в газообразной среде при высокой температуре
KR100336821B1 (ko) 고체 촉매 지지체 내지는 분산체용 3방향-하니콤 모듈제조 방법 및 이로부터 제조된 3방향-하니콤 모듈
JP4020428B6 (ja) 炭化水素の接触部分酸化法
CN1692072A (zh) 蒸汽重整的催化剂和方法
JPS58122047A (ja) 触媒および炭化水素接触反応方法