157882. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kontakt katalitikus reakciók végrehajtására

MAGTAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1968. VI. 29. (DE—630) Közzététel napja: 1970. IV. 30. Megjelent: 1971. IV. 01. 157882 Nemzetközi osztályozás: B 01 j 9/02 .* / "liiitu] Dr. Demjén Zoltán vegyészmérnök, 10%, Dr. Parlagh Gyula vegyészmérnök, 20%, Dr. Rácz György vegyészmérnök, 20%, Dr. Székely György oki. vegyész, 50%, Budapest Eljárás kontakt katalitikus reakciók végrehajtására A találmány kontakt katalitikus kémiai reakciók végrehajtására szolgáló eljárásra vonatkozik. A heterogén katalitikus (kontakt katalitikus) gázreakciók katalizátorai általában nagy fajlagos felületű anyagok. A nagy fajlagos felület biztosítására sok esetben hordozó anyagot alkalmaznak, amely saját nagy fajlagos felületével biztosítja a katalitikusan aktív anyag megfelelő elosztását. Ezért hordozóként a legutóbbi időkig alumíniumoxidot, kovaföldet, szilikagélt, pórusos kerámiát alkalmaztak. A nagy fajlagos felület azonban csak akkor használható ki, ha a folyamatban a felületi. kémiai reakció a leglassúbb, azaz sebességméghatározó lépés. Amennyiben az gyors és a sebességmeghatározó, azaz leglassúbb lépés a reagáló anyagnak a felülethez történő diffúziója, akkor a hordozóra felvitt katalizátornak csak egy része, szélsőséges esetben csak a hordozó geometriai felületén elhelyezkedő része használható ki; a pórusokban, a hordozó szemcsék belsejében helyetfoglaló katalizátoranyag csak részben van, vagy egyáltalán nincs kihasználva, nem dolgozik. Ilyen reakcióknál szemcsés (pasztillaalakú, hengeralakú, hengerpalástszerű) pórusos katalizátor alkalmazása nem gazdaságos. Általában a hordozóanyag vastag rétegben való alkalmazása hátrányos, függetlenül a hordozóanyag alakjától. 10 15 20 25 30 Az utóbbi 10 évben jelentek meg éppen erre a megfontolásra építve a fémhordozós katalizátorok. Ezek hordozója általában fémszalag, amelyet többnyire spirál alakban megsodorva alkalmaznak. Az utóbbi alakra legfőképpen azért van szükség, mert a fémszalagról nagyon könnyen lepereg a rávitt katalizátor. Ilyenre példa a KAWAG NSZK cég által gyártott égető katalizátor, más közlemény krómnikkel szalagra fölvitt Pt vagy Pd katalizátort említ [Farbe und-Lack 70, 807—810 (1964)]. A fémhordozós katalizátor előnye a szemcsés hordó-, zóra fel vittel szemben a viszonylag kis áramlási- ellenállás is. Az említetten kívül hátránya még a fémre közvetlenül felvitt katalizátornak, hogy a felülete alig tér el a geometriai felülettől. Márpedig, ha a felületi reakció nem nagyon gyors, akkor a reakció kismértékben behatol a pórusokba a geometriai felület alá. Ismeretes továbbá a töltetes reaktorok közös hátránya, hogy hőszínezettel bíró reakciók esetén a töltött reaktorban hővezetési problémák lépnek föl a gázáram irányában és arra merőleges irányban is, mert a hordozó általában rossz hővezető. Pl. exoterm reakció esetén a katalizátorágy eleje nagyon fölmelegszik, különösen a reaktorfaltól távolabb fekvő, a csőreaktor tengelyében elhelyezett töltetréteg. A magasabb hőmérséklet általában a katalizátor fo-157882