Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

FEDEHÁLNÍ ÚŘAD PRO VYNÁLEZY(75) KONDRÄT EMANUŠŽŠing., BRAŠISLAWŠA, SABADOŠ JULIUS ing. csc., MATZENAUER T 0 ing. MI KOVI TIBOR ing. MICHALOVCE Autor vynałezu VONDRÄK PAVEL ing., SŠMECEK ANTONÍN ing. cŠc., PRAHA, KONTRA ANDREJ, COLLÄK MIKULÁŠ ing., MICHALOVCE(54) Spôsob výroby oxidu dusnatého(57) Předmětem řešení je způsob výroby oxidu dusnatého oxidací amoniaku Vzduchem při tlaku 0,07 až 1.6 MPa s použitím nového typu katalyzátoru tvořeného aktivní vrstvou oxidů kobaltu nanesenou na kovovém nosiči, který zcela nebo zčásti nahrazuje dosud uživaný platinorhodiový katalyzátor.Vynález se týká katalytícké oxidace amoniaku na oxid dusnatý při atmosférickém i zvýšeném tlaku vzduchem při obsahu amoniaku 7 až 12 objemových ve směsi. Vysoké účinnosti konverze amoniaku na oxid dusnatý se dosahuje použitím katalyzátoru, který neobsahuje platinu a jehož aktivní složka je nanesena na kovovém nosiči s měrným geometrickým povrchem přesahujíoícm 2 500 m 2/m 3. Tento katalyzátor může být použit bud samostatné, nebo V kombinaci s platínorhodiovými síty.Dosud se při katalytické oxidaci amoniaku na oxid dusnatý používají jako katalyzátory kovová síta ze slitiny platiny a rhodia, nebo v menší míře kombinace sníženého množství platinorhodiových sít a vrstvy sypaného granulovaného katalyzátoru na bázi oxidů kovů,např. podle A 0 249 211 a A 0 244 315. Uvedená katalytická oxidace se provádí při tlaku v konvertoru přibližně 0,1 MPa - atmosférická oxidaoe, 0,4 MPa - středotlaká oxidace, nebo 0,7 až 1,0 MPa - vysokotlaká oxidace. Zvyšování tlaku Spolu se zvyšovaním teploty napomáha dosažení dobré účinnosti konverze, současně se však zvyšují nevratné ztráty platinorhodiového katalyzátoru. Ve výrobnách využívajících katalytickou oxidaoi amoniaku k výrobě kyseliny dusičné činí ztráty platiny při tlaku 0,4 MPa přibližně 100 až 140 mg Pt na 1 000 kg 100 HN 03, při tlaku 1,0 MPa dosahují ztráty až 380 mg Pt na 1 000 kg HN 03.Dosud známé a využívané způsoby snižování měrné spotřeby drahých kovů při katalytické oxídaoi amoniaku jsou založeny bud na zachycování únosu Pt-Rh na dalších sítech, nejčastějí vyrobených z palládia a jeho slitin, nebo na nahrazení části platinorhodiových sit sypaným granulovaným katalyzátorem na bázi oxidů kovů, případně kombinací těchto způsobů. Nevýhodou uvedeného postupu je skutečnost, že instalace zachycovacích palládiových sít je investičné náročná a nesnižuje potřebu poměrně velké násady platinorhodiových sít, zejména při oxidaci prováděné za Vyššího tlaku. zpracování zaohyceného únosu platiny je vázané na speciá 1 ní zařízení a technologii v ČSSR nepoužívanou. Použití sníženého množství platinorhodiových sit a sypané vrstvy granulovamäm neplatinowäw katalyzátoru přináší nevýhody ve vysokém mechaniokém zatěžování vestavby konvertoru, které je vyvoláno vysokou hmotnosti vrstvy granulovaného katalyzátoru. V důsledku namáhání při provozních teplotách dochází k deformacím vestavby a následnému poklesu účinnosti katalytického systému. Při obou uvedených způsobech nejsou ztráty platiny odstraněny úplně, nýbrž jsou pouze snĺženy. Při tlaku 0,4 MPa a nahrazení 60 platinorhodiových sít granulovaným neplatinovým katalyzátorem činí ztráty platiny 90 až 110 mg na 1 000 kg vyrobené 100 kyseliny dusičné. Uvedené nevýhody nelze odstranit ani kombinací obou způsobů.Uváděné nevýhody řeší významným spůsobem popisovaný vynález, kterého podstatou je výroba oxidu dusnatého katalytickou oxidací čerstvé, nebo částečně zreaqované směsi amoniaku se vzduchem a podle kterého lze dosáhnout účinnost konverze amoniaku na oxid dusnatý až 97,5 objemových v provozním konvertoru s použitím katalyzátoru, který má aktivní složku bez drahých kovů nanesenou na kovovém nosiči s měrným geometrickým povrchem přesahujícím 2 500 m 2/m 3. Katalyzátor může být použit bud samostatné, nebo v kombinaci se sníženým množstvím platinorhodiovýoh sit.Výhody způsobu oxidace amoniaku podle vynálezu jsou v podstatném snížení nákladů na katalytioký systém, podstatném nebo úplném vyloučení ztrát drahých kovů. Ve srovnání s postupom využívajíoím granulovaný katalyzátor podle A 0 249 211 a 244 315 se při oxidaci podle vynálezu neprojevuje negativní Vliv deformací vestavby a proto je způsob oxidace amoniaku podle vynálezu použitelný v dnešníoh provozních konvertorech bez nutnosti nákladné rekonstrukce. Použitím způsobu oxidace podle vynálezu tedy dojde ke snížení výrobních nákladů.Podstatu vynálezu dokreslují následující příklady1. V rovnotlaké výrobně kyseliny dusičné oxidující amoniak při tlaku 0,7 MPa v konvertoru o průměru 730 mm se používalo 24 platinorhodiových sít, přičemž výtěžek oxidu dusnatého byl 94 až 97 objemových a průměrné ztráty platinorhodiového katalyzátoru činily 209 mg na 1 000 kg vyrobené kyseliny dusičné.Po jednoduché úpravě vestavby konvertoru pro oxidaci amoniaku byl do něho vložen katalyzátor s aktivní složkou na bázi oxidů kobaltu s přisadou 3 váhových oxidu3 V množst céru nanesenou na kovovém nosiči s měrným geometrickým povrchem 4 000 m 2/m Vi 18 kg. Platinorhodiová sita nebyla použita. S uvedeným katalyzátorem pracovala výrobna s nezměněným tlakem, teplotou a výkonem po dobu 6 měsíců bez výměny katalyzátoru. Výtěžek oxidu dusnatěho se pohyboval od 94 do 97,5 objemových. Po šestiměsících byl aktivní povrch neplatinového katalyzátoru regenerován. Celková živnotnostnosiče byla 2 roky. Použitím neplatinového katalyzátoru bylo dosaženo vyšší hospodár nosti kyseliny dusičné.V rovnotlaké výrobné kyseliny dusičné oxidujíoí amoniak při tlaku, 0,4 MPa v konvertoru 0 průměru 3 200 mm se používala dvě platinorhodiová sita 0 celkové hmotnosti15 kg a sypaná vrstva granulovaného katalyzátoru Amox podle A 0 244 315 o tloušłce vrstvy 60 mm a hmotnosti 950 kg. Provozní teplota byla 840 až 860 C, průměrné zatíženi konvertoru 2 460 kg amoniaku za hodinu. Výtěžek oxidu dusnatého měřený analitidq se pohyboval od 91 do 96 objemových a průměrné ztráty platinorhodiového katalyzátoru činily 95 mg na 1 000 kg vyrobené kyseliny dusičné. V průběhu provozovani docházelo k deformacim vestavby konvertoru, následkem které se ptůměrná konverze pohybovala v blízkosti dolní hranice uvedeného rozmezí.Při použití zpüsobu oxidace podle vynálezu byl do konvertoru vložen katalyzátorna kovovém nosiči s měrným geometrickým povrchem 4 000 m 2/m 3 o hmotnosti 225 kga jeden kus platinorhodiového sita o hmotnosti 7,5 kg. S takto pozměněným katalytickým systémem pracovala výrobna za nezměněných podmínek 6 měsíců, přičemž výtěžek oxidu dusnatého se pohyboval v rozmezí 94,5 až 97,5 objemových. Platinorhodiově síto bylo reqenerováno po 6 až 8 týdenním provozu, neplatinový katalyzátor po šesti měsících provozu. Měrné ztráty platinorhodiového katalyzátoru se snížily na 62 mg na 1 000 kg vyrobené kyseliny dusičné. Použitím neplatinového katalyzátoru bylodosaženo vyšší hospodárnosti výroby kyseliny dusičné.Způsob výroby oxidu dusnatého katalytickou oxidací směsi amoniaku se vzduchem přikoncentraci amoniaku až 12,7 objemových vyznačující se tím, že na čerstvou nebo částečně zreagovanou směs se působí katalyzátorem složeným z kovového nosiče a aktivní vrstvy oxidu kobaltu s příměsí až 10 hmotnostních oxidů ceru, ohrömu a hliníku v zastoupení jednoho,nebo kombinace dvom či tří oxidů v uvedeném maximálním množství, při teplotě 600 až 940

MPK / Značky

MPK: C01B 21/24, B01J 23/74

Značky: spôsob, výroby, oxidů, dusnatého

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/3-266105-sposob-vyroby-oxidu-dusnateho.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob výroby oxidu dusnatého</a>

Podobne patenty