CZ304571B6

Catalytic device for carrying out a reaction within a gaseous medium, reactor, reaction process and process for producing the catalytic device

Abstract

The present invention relates to a catalytic device for the implementation of a reaction in a gaseous medium at high temperature in the range of 800 degC to 1400 degC, such as, for example, the synthesis of HCN or the oxidation of ammonia, the device comprising: at least one textured material (1), which is effective as catalyst for the said reaction, a support (2) comprising at least one ceramic part (3), the structure of which makes possible the passage of the gases, the said part (3) of the said support (2) having a corrugated face (6), so that the increase in surface area {beta} produced by the corrugations with respect to a flat surface is greater that or at least equal to the value {alpha} calculated for saw tooth corrugations and of between approximately 1.1 and approximately 3, the said textured material (1) being positioned so that it is held against the corrugated face (6) of the said part (3) of the said support (2) and follows the form thereof. The invention further relates to a reactor for an exothermic reaction carried out at high temperature in the range of 800 degC to 1400 degC in a gaseous medium having a generally circular transverse cross-section, wherein the reactor is characterized in that it comprises a catalytic device as defined above and extending across the transverse cross section thereof. The invention also relates to a process for the preparation of the above-described catalytic device, characterized in that the textured material (1) is rolled out against the surface (6) of the part (3) of the corrugated support (2), so that it follows the form thereof, and in that it is held there with the help of an immobilization means.

CZ304571B6, drawing sheet 1
Sheet 1 of 1

Term

Term ended

Expired 27 July 2021, 5.2 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

14 claims: 7 independent, 7 dependent

  1. 1
    PATENTOVÉ NÁROKY 1. Katalytické zařízení pro provádění reakce v plynném médiu při teplotě mezi 800 °C a 1400 °C, jako například syntéza HCN nebo oxidace čpavku, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden strukturovaný materiál (1), který působí jako katalyzátor pro tuto reakci, a nosič (2) zahrnující alespoň jednu keramickou část (3), jejíž struktura umožňuje průchod plynů, přičemž tato část (3) nosiče (2) má vlnitou čelní plochu (6), jejíž zvětšená povrchová plocha (β), vytvořená zvlněním vzhledem k rovinné ploše je větší, nebo se rovná hodnotě (a) vypočítané pro pilovité zvlnění, která je mezi 1,1 a 3, přičemž strukturovaný materiál (1) je umístěn a držen na vlnité čelní ploše (6) části (3) nosiče (2) sledující její tvar.
  2. 2
    Katalytické zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že prostředek umožňující udržení strukturovaného materiálu (1) na vlnité čelní ploše (6) části (3) nosiče (2) je vytvořen z druhé části (4) keramického nosiče (2), jehož struktura umožňuje průchod plynu, kde uvedená druhá část (4) s vlnitou čelní plochou (7), která odpovídá a doplňuje vlnitou čelní plchu (6) části (3) nosiče je umístěna tak, že vlnité čelní plochy (6);(7) směřují k sobě a strukturovaný materiál -5CZ 304571 B6 (1) je umístěný mezi nimi a sleduje tvarové zvlnění pro vytvoření homogenního poklesu tlaku po celém katalytickém zařízení.
  3. 3
    Katalytické zařízení podle jednoho z předchozích nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že nosič (2) má voštinovou strukturu.
  4. 4
    Katalytické zařízení podle některého z předchozích nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že zvlnění má pilový tvar, kde zvětšení povrchové plochy β se rovná zvětšení povrchové plochy a.
  5. 5
    Katalytické zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že zvětšení povrchové plochy β je asi 1,4.
  6. 6
    Katalytické zařízení podle některého z předchozích nároků laž5, vyznačující se tím, že strukturovaným materiálem (1) je pletivo.
  7. 7
    Reaktor pro exotermickou reakci při teplotě mezi 800 °C a 1400 °C v plynném médiu, mající v podstatě kruhový příčný průřez, vyznačující se tím, že obsahuje katalytické zařízení podle nároků 1 až 6 rozprostírající se přes příčný průřez reaktoru.
  8. 8
    Reaktor podle nároku 7, vyznačující se tím, že exotermickou reakcí je syntéza HCN.
  9. 9
    Reaktor podle nároku 8, vyznačující se tím, že katalytické zařízení je umístěno na dutých cihlách (11), tvořících základ reaktoru a je kryto tepelným štítem (10).
  10. 10
    Reakční proces v plynném médiu při teplotě mezi 800 °C a 1400 °C, vyznačující se tím, že se při něm použije katalytické zařízení podle nároků 1 až 6 nebo reaktor podle nároků 7 až 9.
  11. 11
    Reakční proces podle nároku 10, vyznačující se tím, že tímto procesem je syntéza HCN.
  12. 12
    Reakční proces podle nároku 11, vyznačující se tím, že směs plynu obsahující uhlovodík, s výhodou metan, čpavek a kyslík prochází katalytickým zařízením podle nároků 1 až 6 při teplotě mezi 800 až 1400 °C pro získání proudu plynu obsahující alespoň 5 % objemových HCN.
  13. 13
    Způsob výroby katalytického zařízení podle nároků laž6, vyznačující se tím, že strukturovaný materiál (1) se naválcuje na čelní plochu (6) části (3) nosiče (2) tak, aby sledoval její tvar, a následně se uchytí znehybňujícími prostředky.
  14. 14
    Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že znehybňuj ící prostředky jsou mechanické a jsou tvořené druhou částí (4) nosiče (2), jejíž čelní plocha (7) se přiloží k opačnému povrchu strukturovaného materiálu (1) proti čelní ploše (6) části (3) nosiče (2).
Independent claims14