199313. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ammóniaszintézisben alkalmazható,promotorral aktivált vasoxidot tartalmazó tömbkatalizátor készítmény előállítására
5 HU 199313 B 6 ezek keverékét alkalmazzuk. A tömbkatalizátor készítmény előállításához a természetben előforduló minden ismert agyagásványt felhasználhatunk (például: bentonit, moritmorillonit, beidellit, nontronit, saponit, perlit, kaolinit, nakrit, dikit, stb). Az agyagásványok égetett termékei például a következők lehetnek: samott, a kerámiai ipar hulladékai, stb. A katalizátormasszát (a szemcsés, promotorra! aktivált vas-oxid katalizátor és az alkálifémaluminát vizes oldatának, valamint a töltőanyagnak elegyét) a teljes térfogatban azonos összetétel elérése érdekében gondosan megkeverjük. Ezután a katalizátormasszát alak-adó szerszámba (formába) töltjük és tömörít jük. Ebben a munkafázisban helyezzük el a formába az erősítő-, merevítő-elemeket, amelyek rozsdamentes acélból, alumíniumból vagy rézből készült rudak vagy perforált lemezek lehetnek. A katalizátormassza tömörítése után a formát hidraulikus emelővel elektromos fűtésű kemencébe helyezzük. A kemencében történik 300-600 °C hőmérsékleten a katalizátormassza hőkezelése (szinterezése). A hőkezelést végrehajthatjuk előre meghatározott időtartammal állandó hőmérsékleten, vagy fokozatos hómérsékletnövelés mellett. A hőkezelés befejezése után a formát a kemencéből kiemeljük, a szinterezett tömböt a formából eltávolitjuk. Szobahőmérsékletre hűtés után a tömböt csomagoljuk és a felhasználónak továbbítjuk. Az ammóniaszintézisben alkalmazható katalizátor tömbök a fentieknek megfelelően különböző méretűek lehetnek. A méretek kialakításánál az ammóniaszintézis reaktorának méreteit célszerű figyelembe venni. A találmány szerinti eljárást a következő példákban ismertetjük; 1. példa A katalizátor tömb méretei: külső átmérő: 3,0 ni belső átmérő: 1,0 m magasság: 3,0 m. Dobkeverőbe adagolunk 52,0 t (96,4 tX) 1-3 mm szemcsenagyságú, granulált, promoter ral aktivált vas-oxid katalizátort és 1,58 t (szárazanyagra vonatkoztatva 3 tX) 1,54 g/cm3 sűrűségű vizes kálium-aluminát-oldatot, továbbá 0,38 t (1,6 tX) bentonit töltőanyagot. A szemcsés, promótorral aktivált vas-oxid katalizátor összetétele (tX-ban): FeO - 36,0; Fe203 - 56,6; KaO - 0,7; AI2O3 - 3,5; CaO - 2,5; SÍO2 - 0,7. A fenti komponensek elegyét a kálium-aluminát és a bentonit egyenletes eloszlatása érdekében alaposan összekeverjük. A homogén katalizátormasszát formába helyezzük, 0,26 t (0,5 tX) mennyiségű, 16 mm átmérőjű acélrudakat állítunk bele és tömöritjük. A továbbiakban a formát elektromos fűtésű kemencébe helyezzük, amelyben a katalizátormasszát 3 órán keresztül 300 °C hőmérsékleten hőkezeljük. A kemence lehűlése után a formát kivesszük és a szinterezett tömböt kiemeljük belőle. A katalizátor tömböt konténerbe csomagoljuk és a felhasználónak továbbítjuk. A fentiek szerint előállított katalizátortömb műszaki adatai: Nyomószilárdság (MPa) 5,8 Higroszkóposság (tX) 0,4 Hidraulikus ellenállás (MPa) 0,69 m3/s légsebességnél 0,004 Katalitikus aktivitás az ammóniagyártásban a következő paraméterek mellett: nyomás 2,4 MPa, térfogat áram: 30000 h*1, és hőmérséklet (°C): NHs (térfogat X) 550 15,7 500 20,0 475 20,7 450 20,6 400 16,8. példa A katalizátortömb méretei: külső átmérő: 0,5 m belső átmérő: 0,2 m magasság: 0,5 m. Dobkeverőbe adagolunk 0,225 t (90,2 tX) 1-3 mm szemcsenagyságú, szabálytalan szemcse alakú, promotorral aktivált vas-oxid katalizátort és 0,009 t (szárazanyagra vonatkoztatva 4 tX) 1,49 g/cm3 sűrűségű vizes litiuin-aluminát oldatot, továbbá 0,01 t (5 tX) 0,01 um szemcsenagyságú, promotorral aktivált vas-oxid katalizátor port. A szemcsés, promotorral aktivált vas-oxid katalizátor öszszetétele (LX-ban): FeO - 37,0; Fez03 - 55,3; K2O - 0,9; AI2O3 - 3,8; CaO - 2,4; SÍO2 - 0,6. A fenti komponensek elegyét a litium-aluminât és a katalizátor por egyenletes eloszlatása érdekében alaposan összekeverjük. A homogén katalizátormasszát formába helyezzük, 0,0018 L (0,8 I.X) mennyiségű, 0,5 mm vastagságú, 70X szabadkeresztmetszetű, perforált rézlemezeket állítunk bele és tömöritjük. A továbbiakban a formát kemencébe helyezzük, amelyben a katalizátormasszát 1 órán keresztül 600 °C hőmérsékleten hőkezeljük. A kemence lehűlése után a formát kivesszük és a szinterezett tömböt kiemeljük belőle. A katalizátor tömböt konténerbe csomagoljuk és a felhasználónak továbbítjuk. A fentiek szerint előállított katalizátortömb műszaki adatai: Nyomószilárdság (MPa) 5,5 Higroszkóposság (tX) 0,5 Hidraulikus ellenállás (MPa) 0,69 m3/s légsebességnél 0,025 Katalitikus aktivitás az ammóniagyártásban a következő paraméterek mellett: nyomás: 29,4 MPa, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
