RU2003105688A

RU2003105688A - NEW CATALYTIC DEVICE FOR IMPLEMENTING A REACTION IN A GAS-ENVIRONMENT AT HIGH TEMPERATURE

Info

Publication number: RU2003105688A
Application number: RU2003105688/15A
Authority: RU
Inventors: Жозеф СТЕФФЕН
Original assignee: Буташими
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2004-08-10

Claims

1. Каталитическое устройство для осуществления реакции в газообразной среде при высокой температуре, например, такой как синтез HCN или окисление аммония, содержащее, по меньшей мере, один текстурированный материал (1), который является эффективным в качестве катализатора для этой реакции, подложку (2), содержащую, по меньшей мере, одну керамическую деталь (3), структура которой пропускает газы, причем деталь (3) подложки (2) имеет рифленую лицевую поверхность (6), с увеличением площади поверхности (β), по сравнению с площадью плоской поверхности, по меньшей мере, равным величине (α), вычисленной для пилообразных выступов, находящимся в пределах от приблизительно 1,1 до приблизительно 3, причем текстурированный материал (1) расположен так, что он удерживается напротив рифленой лицевой поверхности (6) детали (3) подложки (2) и повторяет ее форму.1. A catalytic device for carrying out a reaction in a gaseous medium at a high temperature, for example, such as HCN synthesis or ammonium oxidation, containing at least one textured material (1), which is effective as a catalyst for this reaction, a substrate (2 ) containing at least one ceramic part (3), the structure of which passes gases, moreover, the part (3) of the substrate (2) has a corrugated front surface (6), with an increase in the surface area (β), compared with the area of a flat surface on at least equal to the value (α) calculated for the sawtooth protrusions, ranging from about 1.1 to about 3, and the textured material (1) is located so that it is held opposite the corrugated front surface (6) of the part (3) of the substrate (2) and repeats its form.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство, для удержания материала (1) напротив рифленой лицевой поверхности (6) детали (3) подложки (2) содержит вторую деталь (4) керамической подложки (2), структура которой пропускает газы, причем деталь (4) имеет рифленую лицевую поверхность (7), которая является по существу гомологичной и комплементарной рифленой лицевой поверхности (6) детали (3), и деталь (4) располагают так, что рифленые лицевые поверхности (6) и (7) размещены лицом друг к другу, и материал (1) вставлен между лицевыми поверхностями (6) и (7) и повторяет их форму, при этом перепад давления является по существу однородным по всему каталитическому устройству.2. The device according to claim 1, characterized in that the means for holding the material (1) opposite the corrugated front surface (6) of the part (3) of the substrate (2) contains a second part (4) of the ceramic substrate (2), the structure of which allows gases, moreover, the part (4) has a corrugated front surface (7), which is essentially homologous and complementary to the corrugated front surface (6) of the part (3), and the part (4) are arranged so that the corrugated front surfaces (6) and ( 7) are placed facing each other, and the material (1) is inserted between the front surfaces (6) and (7) and melts their shape, while the pressure drop is essentially uniform throughout the catalytic device.

3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что подложка (2) имеет сотовую структуру.3. The device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the substrate (2) has a honeycomb structure.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что гофрировка представляет собой пилообразную гофрировку, так что увеличение площади поверхности β=увеличению площади поверхности α.4. The device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the corrugation is a sawtooth corrugation, so that the increase in surface area β = increase in surface area α.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что увеличение площади поверхности β составляет приблизительно 1, 4.5. The device according to claim 4, characterized in that the increase in surface area β is approximately 1, 4.

6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что материал (1) представляет собой сетку.6. The device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the material (1) is a grid.

7. Реактор для экзотермической реакции при высокой температуре в газообразной среде, имеющий по существу круговое поперечное сечение, отличающийся тем, что он содержит каталитическое устройство по любому из пп.1-6, расположенное по всему его поперечному сечению.7. A reactor for an exothermic reaction at high temperature in a gaseous medium, having a substantially circular cross section, characterized in that it comprises a catalytic device according to any one of claims 1 to 6, located over its entire cross section.

8. Реактор по п.7, отличающийся тем, что экзотермическая реакция представляет собой синтез HCN.8. The reactor according to claim 7, characterized in that the exothermic reaction is a synthesis of HCN.

9. Реактор по п.8, отличающийся тем, что устройство расположено на полых блоках (11), составляющих основание реактора, и покрыто тепловым экраном.9. The reactor according to claim 8, characterized in that the device is located on the hollow blocks (11) that make up the base of the reactor, and is covered with a heat shield.

10. Способ осуществления реакции в газообразной среде при высокой температуре, отличающийся тем, что используют каталитическое устройство по любому из пп.1-6 или реактор по любому из пп.7-9.10. A method for carrying out a reaction in a gaseous medium at high temperature, characterized in that a catalytic device according to any one of claims 1 to 6 or a reactor according to any one of claims 7 to 9 are used.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что он представляет собой синтез HCN.11. The method according to claim 10, characterized in that it is a synthesis of HCN.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что он включает стадию прохождения газовой смеси, содержащей углеводород, предпочтительно, метан, аммоний и кислород, над каталитическим устройством по любому из пп.1-6 при температуре, находящейся в пределах между 800 и 1400°C, для получения, после взаимодействия, потока газа, содержащего, по меньшей мере, 5 об.% HCN.12. The method according to claim 11, characterized in that it comprises the step of passing a gas mixture containing a hydrocarbon, preferably methane, ammonium and oxygen, over the catalytic device according to any one of claims 1 to 6 at a temperature ranging between 800 and 1400 ° C, to obtain, after interaction, a gas stream containing at least 5 vol.% HCN.

13. Способ изготовления каталитического устройства по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что текстурированный материал (1) прокатывают по поверхности (6) детали (3) рифленой подложки (2), так, что он повторяет ее форму, причем его удерживают там с помощью средства иммобилизации.13. A method of manufacturing a catalytic device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the textured material (1) is rolled on the surface (6) of the part (3) of the corrugated substrate (2), so that it repeats its shape, and held there by means of immobilization.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что средство иммобилизации является механическим и содержит деталь (4) подложки (2), поверхность (7) которой покрывает противоположную поверхность материала (1) так, чтобы она была расположена напротив поверхности (6) детали (3) подложки (2).14. The method according to item 13, wherein the immobilization means is mechanical and contains a part (4) of the substrate (2), the surface (7) of which covers the opposite surface of the material (1) so that it is located opposite the surface (6) details (3) of the substrate (2).