86749. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ércek, különösen vasércek fémnek redukálására
Megjelent 1931. évi május hó 15-én. __ MAGYAR KIRÁLYI JOBBK SZABADALMI BÍRÓSÁG SZABADALMI LEÍRÁS 86749. SZÁM. — Xll/d. OSZTÁLY. Eljárás ércek, különösen vasércek fémmé redukálására. Dr. Fabinyi József vegyészmérnök Ózd. A bejelentés napja 1920. évi julius hó 13-ika. A 82216. számú magyar szabadalomban ismertetett eljárás szénhydrogéneknek, különösen methánnak redukálószer gyanánt való alkalmazása révén lehetővé teszi érceknek, különösen vasérceknek alacsony hőmórséken, kb. 700°-on fémmé való redukcióját. A jelen találmány módot nyújt a fent jelzett eljárásnak alkalmazására oly esetben is, mikor a rendelkezésre álló szénhidrogén korlátolt menynyisége annak gazdaságos kihasználását teszi szükségessé. A 82216. számú szabadalomban védett eljárásnál tudvalevőleg a szénhydrogén, pl. methán a redukcióstérben az érc kontakthatása folytán részleges bomlást szenved; a szétbontott methánból kiváló szén az ércre rakodva, azt alacsony (700° körüli) hőfokon fémmé redukálja s maga szénoxyddá alakul, egyrésze pedig a fémbe lép be; a redukció a következő nyers egyenlettel fejezhető ki: 1. BCHí + FesOs = 3CO + 6H2 + Fe». Míg a 82216. sz. szabadalom szerint a CO és H2 tartalmú hulladékgáz fűtési célokra használtatott fel, addig a jelen találmány értelmében a hulladékgázhoz annyi hidrogént elegyítünk, hogy a CO és Hu aránya a CO:3H2 viszonylatnak feleljen meg, s ezen elegyet katalysatorok, különösen nikelkatalysatorok révén magában véve ismert módon a 2. CO + 3H2 = CH* +H2O egyenlet értelmében methanná regeneráljuk, melyet most már esetleg előzetes tisztítás után újból a redukció céljaira hasznosítunk. Noha a fenti 1. és 2. egyenletek egyszerű vegyfolyamatokat tüntetnek fel, a viszonyok nem oly egyszerűek, mint 40 azok könnyebb megértés céljából a fentiekben vázoltattak. Ügy az 1., mint a 2. reakctió ugyanis reverzibilis, ami azt jelenti, hogy az 1. és 2. egyenletekben feltüntetett reactiók a gyakorlatban tekin- 45 tetbe jövő hőmérsékek és viszonyok mellett nem mennek quantitative végbe, hanem csak egy-egy — a viszonyok által megszabott s ezektől függő — egyensúlyi állapotig; lehetne ugyan mindkét reac- 50 tiót quantitativ is végrehajtani, ha a gázelegyeket igen hosszú úton hagynók érintkezni friss érccel, ill. katalysatorral, ez azonban a berendezés terjedelmére való tekintettel nem lenne gazdaságos. 55 A gyakorlatban tehát rendszerint meg kell elégednünk azzal, hogy az 1. reactió a következő egyenlet szerint: 3. 3nCH4 -f nFe2 Os =3(n—x)CO + 6 (n—x) H2 + (n—x) Fe2 + 3 x CH4 -f x Fe2 Os a 2. reactió pedig a következőképpen: 60 4. mCO + 3mH2 = (m—y)CEI4 + +(m-y)H2 0+yCÓ+yH3 megy végbe. (Ezen egyenletek is csak közelítően fejezik ki a vegyfolyamatot, mert a redukciónál kiváló szenet és keletkező szénsavat nein vonják számításba.) 65 A kísérletek mármost beigazolták, hogy ha a 3. és 4. reaktiókat a gyakorlati gazdaságosság követelményeinek megfelelően aránylag kis terekben s nagy áramlási sebességekkel is végezzük, a 3. reaktió 70 véggázában a CO és CHi aránya lényegesen nagyobb lesz a 4. reactió véggázának megfelelő arányszámánál, vagyis 5. (n—x) CO: x CH4 ) y CO : (m—y CH4 úgy hogy a 3. és 4. reactiókat gazdaságos 75
