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DE10105624A1 - Dreidimensionale, zwei-oder mehrlagig gestrickte Katalysatormetze für Gasreaktionen - Google Patents

Dreidimensionale, zwei-oder mehrlagig gestrickte Katalysatormetze für Gasreaktionen

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Publication number
DE10105624A1
DE10105624A1 DE10105624A DE10105624A DE10105624A1 DE 10105624 A1 DE10105624 A1 DE 10105624A1 DE 10105624 A DE10105624 A DE 10105624A DE 10105624 A DE10105624 A DE 10105624A DE 10105624 A1 DE10105624 A1 DE 10105624A1
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DE
Germany
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catalyst
threads
layers
weft
knitted
Prior art date
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Ceased
Application number
DE10105624A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Stoll
Dietmar Koenigs
Juergen Neumann
Hubertus Goelitzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Umicore AG and Co KG
Original Assignee
Umicore AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Umicore AG and Co KG filed Critical Umicore AG and Co KG
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Priority to ES02724162T priority patent/ES2229130T5/es
Priority to CZ20032150A priority patent/CZ20032150A3/cs
Priority to AT02724162T priority patent/ATE278468T1/de
Priority to EP02724162A priority patent/EP1358010B2/de
Priority to AU2002254889A priority patent/AU2002254889A1/en
Priority to DE60201502T priority patent/DE60201502T3/de
Priority to PL364139A priority patent/PL202850B1/pl
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Priority to JP2002562468A priority patent/JP2004528159A/ja
Priority to PCT/EP2002/001364 priority patent/WO2002062466A2/en
Priority to HU0303180A priority patent/HUP0303180A2/hu
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Abstract

Die Erfindung betrifft dreidimensionale, zwei- oder mehrlagig aus Edelmetalldrähten gestrickte Katalysatornetze für Gasreaktionen, bei denen die Maschen der einzelnen Lagen durch Polfäden miteinander verbunden sind und die dadurch gekennzeichnet sind, daß zwischen den Maschenlagen Schußfäden eingelegt sind. DOLLAR A Diese Edelmetall-Katalysatornetze besitzen eine gesteigerte katalytische Aktivität und Effizienz in Gasreaktionen, so daß mit einer geringeren Edelmetalleinsatzmenge, etwa durch Reduzierung der Netzanzahl und/oder der Länge des im Katalysatornetz verarbeiteten Drahtes und/oder der Drahtdicke, ausgekommen werden kann, ohne daß dabei Nachteile bezüglich Ausbeute und Selektivität der Gasreaktion, mechanische Festigkeit und Standzeit der Netze und unvermeidbarem Edelmetallverlust hingenommen werden müssen.

Description

Die Erfindung betrifft dreidimensionale, zwei- oder mehrlagig aus Edelmetalldrähten gestrickte Katalysatornetze für Gasreaktionen, bei denen die Maschen der einzelnen Lagen durch Polfäden miteinander verbunden und zwischen den Maschenlagen Schußfäden eingelegt sind.
Edelmetallkatalysierte Gasreaktionen wie die Oxidation von Ammoniak mit Luftsauerstoff in der Salpetersäureproduktion (Ostwald-Verfahren) oder die Umsetzung von Ammoniak mit Methan in Anwesenheit von Sauerstoff zu Blausäure (Andrussow-Verfahren) haben seit langem erhebliche industrielle Bedeutung erlangt, werden durch sie doch im großtechnischen Maßstab Basischemikalien für die chemische Industrie und für die Düngemittelproduktion bereitgestellt.
Kern dieser heterogen katalysierten Gasreaktionen sind Edelmetallkatalysatoren in Form gasdurchlässiger räumlicher Gebilde, an bzw. in denen die Reaktion abläuft. Hierbei haben sich seit geraumer Zeit Netze in Form von Geweben oder Gestricken aus feinen Edelmetalldrähten durchgesetzt. Die Edelmetalldrähte bestehen überwiegend aus Platin, Rhodium oder aus Legierungen dieser Metalle mit anderen Edel- oder Unedelmetallen. Typisch sind hierbei Platin- Rhodium-Legierungen mit 4 bis 12 Gew.-% Rhodium und Platin- Palladium-Rhodium-Legierungen mit 4 bis 12 Gew.-% Palladium und Rhodium. Weiterhin werden Palladium-Nickel-Legierungen mit 2 bis 15 Gew.-% Nickel, Palladium-Kupfer-Legierungen mit 2 bis 15 Gew.-% Kupfer und Palladium-Nickel-Kupfer- Legierungen mit 2 bis 15 Gew.-% Nickel und Kupfer eingesetzt.
Die Katalysatornetze werden dabei in der Reaktionszone eines Strömungsreaktors üblicherweise in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung des Gasgemisches angeordnet. Auch kegelförmige Anordnungen sind bekannt. Es werden zweckmäßigerweise meist mehrere Netze hintereinander angeordnet und zu einem sogenannten Katalysatorpack zusammengefaßt. Üblicherweise sind im Katalysatorpack strömumgsabwärts, den eigentlichen Katalysatornetzen nachgeschaltete Platinauffangnetze, sogenannte Getternetze, angeordnet, die zu Rückgewinnung von aus den Katalysatornetzen in Form von gasförmigen Oxiden konvektiv mit dem Reaktionsgasstrom ausgetragenem Platin und Rhodium dienen. Diese Getternetze sind meist aus Drähten aus Palladium oder Palladiumlegierungen gefertigt.
Abb. 1 zeigt am Beispiel der katalytischen Ammoniakoxidation schematisch den Reaktor mit dem darin ablaufenden Reaktionsgeschehen.
In der Reaktionszone (2) des Strömungsreaktors (1) ist in einer Ebene senkrecht zur Strömumgsrichtung der Katalysatorpack (3), der aus mehreren hintereinander­ liegenden Katalysatornetzen (4) und nachgeschalteten Getternetzen (5) besteht, angeordnet. Das Ammoniak- Luftsauerstoffgemisch (mit einem Ammoniakgehalt von 9-13 Vol.-%) (6) durchströmt unter atmosphärischem oder erhöhtem Druck den Katalysatorpack, wobei im Eintrittsbereich die Zündung des Gasgemisches erfolgt und die Verbrennungsreaktion zu Stickstoffmonoxid (NO) und Wasser (7) den gesamten Katalysatorpack erfaßt. Das NO im abströmenden Reaktionsgasgemisch (7) reagiert in der Folge mit dem überschüssigen Luftsauerstoff zu NO2 (8), das mit Wasser in einer nachgeschalteten Absorption Salpetersäure bildet (9), welche etwa der Düngemittelproduktion zugeführt wird.
Gestrickte Edelmetall-Katalysatornetze besitzen gegenüber gewebten Katalysatornetzen eine Reihe von Vorteilen, weswegen sie heute im industriellen Einsatz bevorzugt werden. Zum einen lassen sich Katalysatorgestricke ökonomischer herstellen, da bei der Stricktechnik kürzere Rüstzeiten als bei der Webtechnik anfallen. Dies bedingt insbesondere eine erheblich reduzierte Edelmetallbindung in der Produktion. Unter Verwendung der Flachbett- Stricktechnik werden die gestrickten Netze in Einzelfertigung in Form und auf Maß gefertigt, während gewebte Netze aus gefertigten Bahnen zugeschnitten werden müssen, wobei teurer Verschnitt anfällt. Die Stricktechnik bietet zudem die Möglichkeit einer hohen Flexibilität in Hinblick auf Strickmuster, verwendete Drahtstärken und resultierendes Flächengewicht. Zum anderen erweisen sich insbesondere dreidimensional gestrickte Katalysatornetze aufgrund ihrer komplexeren Raumstruktur als katalytisch effektiver als einlagig gestrickte oder gar gewebte Netze.
Dies trifft vor allem auf die in EP 0 680 767 beschriebenen dreidimensionalen, zwei- oder mehrlagig gestrickten Katalysatornetze, bei denen die Maschen der einzelnen Lagen durch Polfäden miteinander verbunden sind, zu.
Dennoch besteht bei derartigen dreidimensional gestrickten Katalysatornetzen noch weiterer Verbesserungsbedarf im Hinblick auf katalytische Aktivität, Selektivität der katalysierten Reaktion, Edelmetalleinsatzmenge, mechanische Festigkeit, Standzeit und unvermeidbarem Edelmetallverlust. Neben diesen ökonomischen Anforderungen steht von ökologischer Seite die Forderung nach einer Reduktion der an den Katalysatornetzen entstehenden N2O Emissionen im Vordergrund. Die Problematik besteht hierbei hauptsächlich darin, dass für einen vollständigen Ammoniakumsatz eine ausreichende Verweilzeit des Reaktionsgases im Katalysatorpack und eine entsprechende Porosität des Katalysatorpacks erforderlich ist. Die vollständige Umwandlung von Ammoniak im Ostwald Prozess ist zwingend erforderlich, da bei einem Durchtritt von unreagiertem Ammoniak durch das Katalysatorpack explosionsgefährliche Ammoniumnitrite und -nitrate entstehen können. Weiterhin muß die mechanische Stabilität der Katalysatornetze in Hinblick auf die angestrebte Standzeit gewährleistet sein. Auf Grund dieser Basis-Anforderungen an Katalysatornetz und Katalysatorpack ist eine Mindestanzahl an Katalysatornetzen und deren Mindestdrahtstärke vorgegeben, wodurch eine Mindest-Edelmetalleinsatzmenge vorbestimmt ist. Das Flächengewicht der Netze kann aber auch nicht beliebig reduziert werden, etwa durch Verminderung der Drahtdicke, da dies einen negativen Effekt auf die mechanische Festigkeit und die Standzeit der Netze hätte. Eine Reduktion der verarbeiteten Drahtlänge hätte bei den heutzutage üblichen Katalysatornetzen eine Aufweitung der Maschenweite zur Folge, wodurch der durchtretende Anteil an unreagiertem Ammoniak in dieser Netzlage zunimmt. Weiterhin führt eine verminderte Reaktivität solcher Netze zu einer erhöhten N2O-Bildung insbesondere in der Anfahrphase des Reaktors.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabenstellung zugrunde, Edelmetall-Katalysatornetze für Gasreaktionen in ihrer katalytischen Aktivität und Effizienz weiter zu steigern, daß mit einer geringeren Gesamt- Edelmetalleinsatzmenge, etwa durch Reduzierung der Netzanzahl und/oder Länge des im Katalysatornetz verarbeiteten Drahtes und/oder dessen Drahtdicke, ausgekommen werden kann, ohne daß dabei Nachteile bezüglich Ausbeute und Selektivität der Gasreaktion, mechanischer Festigkeit und Standzeit der Netze und unvermeidbarem Edelmetallverlust hingenommen werden müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch dreidimensionale, zwei- oder mehrlagig aus Edelmetalldrähten gestrickte Katalysatornetze für Gasreaktionen gelöst, bei denen die Maschen der einzelnen Lagen durch Polfäden miteinander verbunden sind und die dadurch gekennzeichnet sind, daß zwischen den Maschenlagen Schußfäden eingelegt sind.
Die Grundstruktur der erfindungsgemäßen Katalysatornetze entspricht den in EP 0 680 767 beschriebenen dreidimensionalen, zwei- oder mehrlagig gestrickten Katalysatornetzen. Bei diesen sind die Maschen der einzelnen Lagen durch Polfäden miteinander verbunden. Dabei können bis zu zehn Polfäden pro Masche vorhanden sein, wobei die Polfäden unter einem Winkel von 0 bis 50° zur Strömungsrichtung der Reaktionsgase (entsprechend 90 bis 40° zur Netzebene) ausgerichtet sind. Typischerweise besitzen die Polfäden eine Länge von 1 bis 10 mm. Entsprechende zweilagige Gestricke weisen eine Dicke von 1,0 bis 3,0 mm und ein Flächengewicht von 1000 bis 3000 g/m2 auf.
Erfindungsgemäß sind nun zusätzlich zwischen den Maschenlagen Schußfäden eingelegt. Die Schußfäden können in mehreren Ebenen zwischen den Maschenlagen eingelegt sein. Vorzugsweise sind die Schußfäden in etwa mittig zwischen zwei Maschenlagen angeordnet. Dabei sind die Schußfäden in den Ebenen typischerweise eindirektional angeordnet. Vorzugsweise sind die Schußfäden in etwa parallel zu einander angeordnet und in ihrer Richtung senkrecht zu der Richtung der Maschen in den Maschenlagen ausgerichtet. Zweckmäßigerweise sind die Schußfäden in die die Maschenlagen verbindenden Polfäden eingelegt und werden durch diese fixiert. Die Schußfäden können auch mehrdrahtig ausgeführt sein.
Typischerweise besitzen die erfindungsgemäßen gestrickten Katalysatornetzen eine ihrer Drähtigkeit entsprechende Anzahl der Schußfäden pro Masche.
Die Schußfäden bestehen aus dem gleichen Drahtmaterial wie die Maschen- und die Polfäden, nämlich vorzugsweise aus Platin-Rhodium-Legierung mit 4 bis 12 Gew.-% Rhodium und Platin-Palladium-Rhodium-Legierungen mit 4 bis 12 Gew.-% Palladium und Rhodium. Typische derartige Legierungen sind PtRh5, PtRh8 und PtRh10.
Vorzugsweise werden zum Stricken der erfindungsgemäßen Netze Drähte eingesetzt, die einen Durchmesser von 0,05 bis 0,120 mm aufweisen und die eine Zugfestigkeit von 900 bis 1050 N/mm2 und eine Dehnungsgrenze von 0,5 bis 3% besitzen. Dem Fachmann ist die Herstellung von Drähten aus entsprechenden Edelmetalllegierungen durch lineare Kaltverformung geläufig. Derartige Drähte können gemäß EP 0 504 723 hilfmittelfrei auf Flachbettstrickmaschinen verarbeitet werden.
In den erfindungsgemäßen gestrickten Katalysatornetzen können Maschenfäden, Polfäden und Schußfäden voneinander abweichende Dicken aufweisen. Typischerweise besitzen unabhängig voneinander die Maschenfäden Drahtdurchmesser von 0,06 bis 0,092 mm, die Polfäden Drahtdurchmesser von 0,06 bis 0,092 mm und die Schußfäden Drahtdurchmesser von 0,06 bis 0,092 mm.
In den erfindungsgemäßen gestrickten Katalysatornetzen können Maschenfäden, Polfäden und Schußfäden in der Mindestdrahtdicke um bis zu 15% reduziert werden. Die in den Maschen- und Polfäden verarbeitete Drahtlänge kann dabei jeweils um bis zu 50% vermindert werden. Von der hierdurch eingesparten Edelmetallmenge wird mindestens 40% in Form von Schußfäden in das Katalysatornetz eingelegt. Nachteile bezüglich Ausbeute und Selektivität der Gasreaktion, mechanischer Festigkeit und Standzeit der Netze und unvermeidbarem Edelmetallverlust treten nicht auf.
Die erfindungsgemäßen gestrickten Katalysatornetzen können auf handelsüblichen industriellen Flachbettstrickmaschinen (z. B. von Firma Stoll, Reutlingen, Typ CSM 440 TC) hergestellt werden, in dem man zwischen dem Maschenfadenführer und dem Polfadenführer einen Schußfadenführer mitführt. Vorzugsweise liegt gemäß EP 0 504 723 die Einstellung der Flachbettstrickmaschinen bezüglich der Teilung zwischen 3,63 und 1,81 mm und bei der Maschenlänge zwischen 2 und 6 mm.
Abb. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen gestrickten Katalysatornetz. In der graphischen Darstellung sind zur visuellen Verdeutlichung des Aufbaus der Netzgeometrie die Pol- und Schussfäden mit einer größeren Drahtstärke wiedergegeben als die Maschenfäden. Die Abbildung zeigt ein Katalysatornetz aus zwei miteinander durch Polfäden (1), verbundenen Maschenlagen (2), (3) in das in etwa mittig zwischen den Maschenlagen (2), (3) etwa parallel zueinander angeordnete Schußdrähte (4) eindrahtig eingelegt sind. Die Schußdrähte (4) werden in den Kreuzungspunkten (5) der Polfäden (1) fixiert und bilden dort eine weitere katalytisch aktive Ebene ungefähr mittig zwischen den Maschenlagen (2), (3).
Durch die Einbringung der Schussdrähte wird an den sich überkreuzenden Polfäden eine zusätzliche dichte Edelmetalldraht-Ebene in die dreidimensionale Raumstruktur des Gestricks eingefügt, wodurch die Reaktionsrate in dem Katalysatornetz erhöht wird. Die Schussdrähte werden von den sich überkreuzenden Polfäden fixiert, so daß eine weitere Stabilisierung dieser Drähte durch die Verknüpfung über die Ausbildung von Maschen entfällt. Im Vergleich zu einem entsprechenden einlagigen Katalysatornetz beinhaltet diese durch die Schussdrähte gebildete Ebene eine deutlich geringere Edelmetall-Einsatzmenge.
Es zeigt sich, daß die erfindungsgemäßen gestrickten Katalysatornetze eine deutlich höhere katalytische Aktivität besitzen als konventionelle dreidimensionale, zwei- oder mehrlagig gestrickte Katalysatornetze (entsprechend EP 0 680 767), in die keine Schußdrähte eingelegt sind. Damit können Gasreaktionen, je nach dem ob sie atmosphärisch oder unter Druck gefahren werden, entweder mit einer geringeren Anzahl an Katalysatornetzlagen im Katalysatorpack und/oder mit aus Edelmetalldrähten geringerer Verarbeitungslänge oder geringerer Dicke gefertigten Netzen betrieben werden. Hierdurch ergibt sich eine deutlich geringere Gesamt- Edelmetalleinsatzmenge. Die Reduzierung der Edelmetalleinsatzmenge liegt zwischen 15 und 30%.
Die Vorteilhaftigkeit der erfindungsgemäßen Katalysatornetze zeigt sich auch im Zündverhalten des Katalysatorpacks und während der kritischen Anfahrphase der Reaktion. Durch die höhere Katalysatoraktivität wird die Zündtemperatur gesenkt, typisch um 20 bis 30°C, und damit die Betriebstemperatur des Katalysatorpacks von 800 bis 950°C wesentlich schneller erreicht. Der Zeitbedarf bis zum Erreichen einer stabilen Reaktion wird typisch um 20 bis 50% reduziert. Damit wird die N2O-Emission, insbesondere in der Anfahrphase der Reaktion, um durchschnittlich 15 bis 30% gesenkt und die Produktausbeute entsprechend erhöht.
Beispiel 1
Ein Forschungsreaktor für die Ammoniakoxidation wird unter für Mitteldruckanlagen typischen Bedingungen (Druck: 4,0 bar; Betriebstemperatur: 860°C; Durchsatz an Ammoniak: 0,12 m3/h) jeweils mit einem Katalysatorpack, Durchmesser 12 mm, folgender Konfiguration betrieben:
  • a) Kombination aus (konventionell, Stand der Technik):
    3 einlagig gestrickte Katalysatornetze aus PtRh8;
    Drahtdicke 0,076 mm; Flächengewicht 600 g/m2
    1 zweilagig gestricktes Katalysatornetz aus PtRh8; Drahtdicken: Maschenfaden 0,076 mm, Polfaden 0,076 mm; Netzdicke 2,5 mm; Flächengewicht 1800 g/m2
  • b) Kombination aus (erfindungsgemäß modifiziert)
    3 einlagig gestrickte Katalysatornetze aus PtRh8; Drahtdicke 0,076 mm; Flächengewicht 600 g/m2
    1 erfindungsgemäßes zweilagig gestricktes Katalysatornetz aus PtRh8; Drahtdicken: Maschenfaden 0,076 mm, Polfaden 0,076 mm, Schußfaden 0,076 mm; Netzdicke 2,5 mm; Flächengewicht 1800 g/m2
Die Zündtemperatur des erfindungsgemäß modifizierten Katalysatorpacks liegt bei 230°C und damit um 20-30°C unter der des konventionellen Katalysatorpacks. In der Anfahrphase des erfindungsgemäß modifizierten Katalysatorpacks wird die N2O-Emission um 20% gesenkt. In beiden Fällen stellt sich die Betriebstemperaturen nahezu umgehend nach dem Zünden ein. Während mit dem erfindungsgemäßen Katalysatornetz sich ein stationärer Betriebszustand mit konstanter Produktverteilung nach Erreichen der Betriebstemperatur einstellt, wird dieser bei dem konventionellen Katalysatorpack erst nach 0,5 bis 3,5 Stunden erreicht.
Beispiel 2
Ein Industriereaktor für die Ammoniakoxidation wird unter für Mitteldruckanlagen typischen Bedingungen (Druck: 6,3 bar; Betriebstemperatur: 895°C; Durchsatz an Ammoniak: 5121 m3/h) mit einem Katalysatorpack, Durchmesser 1700 mm, folgender Konfiguration betrieben:
  • a) Kombination aus (konventionell, Stand der Technik):
    3 einlagig gestrickte Katalysatornetze aus PtRh5; Drahtstärke 0,076 mm; Flächengewicht 600 g/m2
    4 zweilagig gestrickte Katalysatornetze aus PtRh5; Drahtstärke 0,076 mm; Flächengewicht 1800 g/m2
    Gesamt-Edelmetall-Einbaugewicht 20,5 kg.
  • b) Kombination aus (erfindungsgemäß modifiziert):
    2 einlagig gestrickte Katalysatornetze aus PtRh5; Drahtstärke 0,076 mm; Flächengewicht 600 g/m2
    3 zweilagig gestrickte Katalysatornetz aus PtRh5; Drahtstärke 0,076 mm; Flächengewicht 1800 g/m2
    1 erfindungsgemäßes zweilagig gestricktes Katalysatornetz aus PtRh5; Drahtdicken: Maschenfaden 0,060 mm, Polfaden 0,060 mm, Schußfaden 0,060 mm; Netzdicke 2,55 mm; Flächengewicht 1600 g/m2
    Gesamt Edelmetall Einbaugewicht 16,5 kg.
Der erfindungsgemäße Katalysatorpack beinhaltet insgesamt 6 Katalysatornetze, davon 1 erfindungsgemäßes zweilagig gestricktes Katalysatornetz mit Schußfäden. Der konventionelle Katalysatorpack vergleichbarer Effizienz beinhaltet 7 Netze, davon 3 einlagig gestrickte Katalysatornetze und 4 zweilagig gestrickte Katalysatornetze (entsprechend EP 0 680 767). Mit dem erfindungsgemäßen Katalysatornetz ergibt sich eine Verringerung der Gesamt-Edelmetalleinsatzmenge um 20% von 20,5 kg auf 16,5 kg.
Die Reduktion der Edelmetall-Einsatzmenge durch das erfindungsgemäße, zweilagig gestrickte Katalysatornetz setzt sich folgendermaßen zusammen:
Substituiert wurden 1 einlagig gestricktes Katalysatornetz mit einer Drahtstärke von 0,076 mm und einem Flächengewicht von 600 g/m2 und 1 konventionell zweilagig gestricktes Katalysatornetz mit einer Drahtstärke von 0,076 mm und einem Flächengewicht von 1800 g/m2 durch 1 erfindungsgemäßes, zweilagig gestricktes Katalysatornetz mit einer Drahtstärke von 0,060 mm und einem Flächengewicht von 1600 g/m2. Die Gewichtsreduktion beträgt 1,816 kg (33%), wobei davon 1,362 kg (75%) der Gewichtsreduktion auf die Reduktion der Netzzahl im Katalysatorpack und 0,454 kg (25%) auf die Reduktion der Drahtstärke im erfindungsgemäßen, zweilagig gestrickten Katalysatornetz zurückzuführen ist.
Die weitere Einsparung von 2,184 kg für das gesamte Katalysatorpack wurde durch eine Reduktion der Drahtstärke und des Flächengewichtes von 2 der 3 eingesetzten, konventionellen zweilagigen Katalysatornetzen bedingt.
Die Zündtemperatur des Katalysatorpacks kann in dieser Anlage nicht gemessen werden. Die Betriebstemperatur wird nach ca. 2 Minuten erreicht. Dies ist etwa 60% der bei konventionellen Katalysatorpacks benötigten Anfahrzeit. Der Ammoniak-Umsatz nach Erreichen der Betriebstemperatur ist in beiden Fällen vollständig.
Nach einem Betriebszeitraum von 4 Wochen wird mit den erfindungsgemäßen Katalysatornetzen eine stabile, um 1% höhere Ausbeute erzielt.

Claims (15)

1. Dreidimensionale, zwei- oder mehrlagig aus Edelmetalldrähten gestrickte Katalysatornetze für Gasreaktionen, bei denen die Maschen der einzelnen Lagen durch Polfäden miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Maschenlagen Schußfäden eingelegt sind.
2. Katalysatornetze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußfäden in mehreren Ebenen zwischen den Maschenlagen eingelegt sind.
3. Katalysatornetze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußfäden in etwa mittig zwischen zwei Maschenlagen angeordnet sind.
4. Katalysatornetze nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußfäden in etwa parallel zu einander angeordnet und in ihrer Richtung senkrecht zu der Richtung der Maschen in den Maschenlagen ausgerichtet sind.
5. Katalysatornetze nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußfäden in die die Maschenlagen verbindenden Polfäden eingelegt und durch diese fixiert sind.
6. Katalysatornetze nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig voneinander die Maschenfäden Drahtdurchmesser von 0,06 bis 0,092 mm, die Polfäden Drahtdurchmesser von 0,06 bis 0,092 mm und die Schußfäden Drahtdurchmesser von 0,06 bis 0,092 mm besitzen.
7. Katalysatornetze nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu zehn Polfäden pro Masche vorhanden sind und die Polfäden unter einem Winkel von 0 bis 50° zur Strömungsrichtung der Reaktionsgase (entsprechend 90 bis 40° zur Netzebene) ausgerichtet sind.
8. Katalysatornetze nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Falle zweilagiger Gestricke eine Dicke von 1,0 bis 3,0 mm und ein Flächengewicht von 1000 bis 3000 g/m2 aufweisen.
9. Katalysatornetze nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschenfäden, die Polfäden und die Schußfäden aus Platin-Rhodium-Legierung mit 4 bis 12 Gew.-% Rhodium oder Platin-Palladium-Rhodium-Legierungen mit 4 bis 12 Gew.-% Palladium und Rhodium bestehen.
10. Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen, zwei- oder mehrlagig aus Edelmetalldrähten gestrickten Katalysatornetzen gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 auf Flachbettstrickmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Strickvorgang zwischen dem Maschenfadenführer und dem Polfadenführer einen Schußfadenführer mitführt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Stricken der Netze Drähte eingesetzt werden, die einen Durchmesser von 0,05 bis 0,120 mm aufweisen und die eine Zugfestigkeit von 900 bis 1050 N/mm2 und eine Dehnungsgrenze von 0,5 bis 3% besitzen.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Flachbettstrickmaschinen bezüglich der Teilung zwischen 3,63 und 1,81 mm und bei der Maschenlänge zwischen 2 und 6 mm liegt.
13. Verwendung der Katalysatornetze gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 zur Durchführung von heterogen katalysierten Gasreaktionen.
14. Verwendung nach Anspruch 11 bei der Oxidation von Ammoniak mit Luftsauerstoff in der Salpetersäureproduktion (Ostwald-Verfahren).
15. Verwendung nach Anspruch 11 bei der Umsetzung von Ammoniak mit Methan in Anwesenheit von Sauerstoff zu Blausäure (Andrussow-Verfahren).
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