DE938908C - Verfahren zur Wiedergewinnung von Edelmetallen, insbesondere Metallen der Platingruppe, aus den bei katalytischen Umsetzungen an solchen Metallen gebildeten Reaktionsgasen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Wiedergewinnung von Edelmetallen, insbesondere Metallen der Platingruppe, aus den bei katalytischen Umsetzungen an solchen Metallen gebildeten Reaktionsgasen Edelmetalle, insbesondere Metalle der Platingruppe, werden bei verschiedenen chemischen Umsetzungen als Katalysatoren verwendet. Soweit diese Umsetzungen bei höheren Temperaturen verlaufen, wie z. B. die Gewinnung von Stickoxyden und Salpetersäure aus Ammoniak und Sauerstoff oder Luft an Platinmetallen oder die Herstellung von Blausäure durch Umsetzung von Ammoniak mit Kohlen.wa.sserstoffen und Luft an Platinmetallen, treten Verluste an diesen Metallen durch Verstäubung bzw. Verflüchtigung auf. Die Höhe der dabei eintretenden Verluste hängt weitgehend von der Reaktionstemperatur an den als Katalysator verwendeten Metallen ab und ist im allgemeinen der Höhe des katalytischen Umsatzes angenähert proportional. Die Verluste betragen z. B. bei der katalytischen Oxydation von Ammoniak, die an Platin bei etwa 8oo°' verläuft, o,25 g Platin je Tonne umgesetzten Stickstoffs und erreichen bei der Herstellung von Blausäure, die bei etwa iioo' an Platinkatalysatoren durchgeführt wird, das Mehrfache dieser Menge.
• Es sind verschiedene Verfahren in Vorschlag gebracht worden, um verflüchtigte bzw. verstäubte und mit den Reaktionsgasen weggeführte Katalysatormetallewiederzugewinnen. So hat man bereits vorgeschlagen, die fortgeführten Edelmetalle, insbesondere Metalle der Platingruppe, an diese Metalle bindenden Metallschichten aufzufangen, wobei diese metallischen Schichten auf Füllringe oder auf Hohlkörper von quadratischem Querschnitt aus keramischem Material oder Metallen oder Legierungen aufgebracht sind. Nach einem anderen bekannten Vorschlag werden die fortgeführten Edelmetalle an vergoldeten Maschendrahtnetzen aus hitze- und zunderbeständigen Legierungen unedler Metalle aufgefangen.
• Nachteilig bei der Verwendung der genannten Hohlkörper als Träger der die Edelmetalle festhaltenden metallischen Schichten ist das ungünstige Verhältnis des Gewichtes dieser Hohlkörper zu ihrer wirksamen Oberfläche. Nachteilig ist auch der Widerstand, den eine Schüttung dieser Hohlkörper, bezogen auf ihre wirksame Oberfläche, dem Durchgang der Reaktionsgase entgegensetzt.
• Auch bei Verwendung von an ihrer Oberfläche dünne Goldschichten tragenden Netzen aus Maschendrahtgewebe zum Auffangen der fortgeführten Katalysatormetalle wirkt sich der hohe Widerstand ungünstig aus, den solche Maschendrahtgewebe, die meist senkrecht zum Gasstrom angeordnet werden., diesem entgegensetzen, namentlich wenn man im Hinblick auf ein gutes Auffangvermögen möglichst engmaschige Netze mit großer Oberfläche und großer Prallfläche, z. B. Maschendrahtnetze aus sogenanntem Tressengewebe, verwendet. Wählt man weitermäschige Netze mit dementsprechend kleinerer Oberfläche und kleinerer Prallfiäche, beispielsweise Maschendrahtnetze in sogenannter Leinenbindung, so ist zwar der Widerstand gegen den Gasstrom kleiner, aber auch das Auffangvermögen für die in den Reaktionsgasen mitgeführten Katalysatormetalle erheblich geringer.
• Außerdem muß der Einbau der Netze in den Strom der Reaktionsgase in einer gewissen. Entfernung vom Katalysator erfolgen, da die vergoldeten Oberflächen der Netze mit dem Katalysator wegen der Gefahr einer Vergiftung desselben nicht in Berührung kommen dürfen. Dadurch werden zusätzliche Haltevorrichtungen, wie - Halteringe, Klemmen. und Spanner, oder besondere Einbauten, wie Stützroste und dergleichen, zum Auflegen der Netze notwendig. Diese für die Anbringung und Befestigung der Netze erforderlichen Einrichtungen, die hitzebeständig und gegen die Reaktionsgase korrosionsfest sein müssen, sind sehr kostspielig und wirken sich ungünstig auf die Wirtschaftlichkeit der jeweiligen Verfahren aus.
• Es wurde gefunden, daß man diese Nachteile völlig vermeiden kann, wenn man zur Wiedergewinnung von Edelmetallen, insbesondere Metallen der Platingruppe, aus den bei katalytischen Umsetzungen an solchen Metallen gebildeten Reaktionsgasen durch Überleiten der Retaktionsgase über die metallischen Oberflächen von Füllkörpern bei erhöhter Temperatur als Träger dieser Oberflächen. Füllkörper verwendet, deren Wandungen vielfach durchbrochen und die vorzugsweise ringförmig ausgebildet sind. Mit Vorteil lassen sich solche Füllkörper verwenden, die aus Maschendrahtgewebe geformt sind, wobei das Maschendrahtgewebe zweckmäßig in Leinenbindung ausgeführt sein kann. Als metallische, Platinmetalle festhaltende Oberfläche kann man in an sich bekannter Weise Gold verwenden., indem die in ihren Wandungen vielfach durchbrochenen und vorzugsweise ringförmig ausgebildeten Füllkörper beispielsweise aus hitze- und zunderbeständigen Legierungen hergestellt und an ihrer Oberfläche vergoldet verwendet werden. Die Vergoldung kann in beliebigerWeise erfolgen, z. B. auf galvanischem Wege oder durch Aufdampfen dünner Schichten im Hochvakuum.
• Durch die Verwendung von Netzgewebe in Form von vorzugsweise ringförmigen Füllkörpern, indem man die Ringe wahllos geschüttet in Schichten von der erforderlichen Dicke in Gasräumen hinter den Katalysatornetzen -anordnet, läßt sich die Prallfläche um ein Vielfaches der Prallfläche von an der gleichen Stelle senkrecht zur Gasströmung eingebauten Netzen oder von Füllkörpern mit nicht durchbrochenen Wandungen erhöhen, wodurch befriedigende Ausbeuten an zurückgewonnenen Edelmetallen erzielt werden können. Gegenüber der Verwendung von Füllkörpern mit nicht durchbrochenen Wandungen ermöglicht die Verwendung von Füllkörpern mit vielfach durchbrochenen Wandungen eine wesentlich größere Ausnutzung des das Platin bindenden Metalls, bezogen auf die Gewichtseinheit der Träger dieses Metalls. Vor den mechanisch sehr viel mehr beanspruchten, senkrecht zur Gasströmung ausgespannten Netzen haben die erfindungsgemäßen Füllkörper den Vorteil, daß ihr Ausbau aus der Apparatur sehr viel weniger häufig erfolgen muß. Während überdies die Erneuerung dieser Prallnetze mit einer kostspieligen vorübergehenden Stillegung des Ofenbetriebes verbunden ist, _ läßt sich der' Ersatz erschöpfter Füllkörper durch neue erheblich einfacher durchführen, da diese Füllkörper auch an von der Reaktionszone entfernt liegenden Stellen der für die katalytische Umsetzung jeweils verwendeten Anlage eingesetzt werden können.
• So lassen sich beispielsweise Füllkörperringe aus Maschendrahtgewebe in Leinenbindung auch an solchen Stellen der für die katalytische Umsetzung jeweils verwendeten--Anlage einsetzen, an denen Netze aus Tressengewebe trotz guter Platinausbeute infolge übermäßig hoher Druckverluste bisher nicht angewendet werden konnten, z. B. in einer Ammoniakverb:rennungsanlage in Stickoxydleitungen nach dem Verbrennungsofen oder in Stickoxydsammelleiiungen, z. B. vor dem Abhitzedampfkessel einer Ofengruppe. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, auch in. Anlagen für die Ammoniakverbrennung mit Gasführung von unten nach oben, in denen dieAnb.ringung von Netzen mit den eingangs geschilderten Schwierigkeiten verbunden ist,. in einfacher Weise Platinmetalle aus den Verbrennungsgasen zurückzugewinnen.
• Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Füllkörpern mit vielfach durchbrochenen Wandungen, die ohne Unterstützung durch besondere Tragflächen an beliebigen Stellen der jeweiligen Anlage eingebaut werden können, erübrigen sich Haltevorrichtungen, wie sie für die Anbringung von Prallnetzen in gewissen Abständen von den Katalysatornetzen notwendig sind.
• Die Dicke der Füllkörperschicht richtet sich nach den jeweils herrschenden Betriebsbedingungen und ist abhängig von der Größe und Form der Füllkörper sowie der Zahl und Art der Durchbrechun: gen der Füllkörperwandung, bei Füllkörpern aus Maschendrahtgewebe von der Drahtstärke sowie der Maschenweite des Gewebes.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Wiedergewinnung von Edelmetallen, insbesondere Metallen der Platingruppe, aus den bei katalytischen Umsetzungen an solchen Metallen gebildeten Reaktionsgasen durch Überleiten der Reaktionsgase über die metallischen Oberflächen von Füllkörpern bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man als Träger dieser Oberflächen Füllkörper verwendet, deren Wandungen vielfach durchbrochen und die vorzugsweise ringförmig ausgebildet sind. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man Füllkörper aus Maschendrahtgewebe, insbesondere in Leinenbindung, verwendet. 3. Verfahren nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß man vergoldete Füllkörper verwendet. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 846 250, 878 799, 642 672, 565 15i, 358 010; britische Patentschrift Nr. 668 935; deutsche Patentanmeldung D 5338 IV b/ i2 i (Patent 900 572).