用于制备一氧化氮的方法和反应器技术

技术编号:43246546 阅读:20 留言:0更新日期:2024-11-05 17:30
本发明专利技术涉及一种用于在反应器中由含有氧气和氮气的气态反应物混合物生产一氧化氮的方法,该反应器包括具有热输入装置(2)的反应区(1)和至少两个再生器区(3,4,5,6),每个再生器区在再生器区的一端具有低温区段并且在再生器区的另一端具有高温区段,高温区段流体连接至反应区(1),该方法包括以下步骤:e)通过热输入装置(2)将热量供应至反应区(1),直到在反应区(1)中达到1500℃至2500℃的温度;f)使反应物混合物通过第一再生器区(3)进入反应区(1),在其中反应物混合物反应以形成产物混合物,使产物混合物从反应区(1)通过第二再生器区(4)并且从第二再生器区(4)排出产物混合物的至少一部分;g)使流动的方向逆转并且使反应物混合物通过第二再生器区(4)进入反应区(1),在其中反应物混合物反应以形成产物混合物,使产物混合物从反应区(1)通过第一再生器区(3)并且从第一再生器区(3)排出产物混合物的至少一部分;以及h)使流动的方向逆转并且周期性地重复步骤b)和c);其中再生器区(3,4,5,6)的高温区段包含多个各自具有0.5mm至5mm的水力直径的通道,其内壁由氧化物陶瓷制成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于在反应器中由含有氧气和氮气的气态反应物混合物生产一氧化氮的方法,该反应器包括具有热输入装置的反应区和流体连接至反应区的至少两个再生器区。


技术介绍

1、一氧化氮(nitric oxide),也称为“一氧化氮(nitrogen monoxide)”并且缩写为“no”,是化学工业中的重要中间体产品并且例如用于生产硝酸(hno3)和衍生物产品。在工业规模上,现今一氧化氮通过氨的催化氧化作为根据所谓的“奥斯特瓦尔德方法(ostwaldprocess)”生产硝酸的中间步骤而生产。氨典型地通过在所谓的“哈柏-博斯方法(haber-bosch process)”中氢气和氮气的气相反应而生产。在全世界,这需要每年大约五百万吨的氢气,这伴随着相当于每年约五千万吨二氧化碳的温室气体排放。

2、生产一氧化氮的替代性途径是根据所谓的“伯克兰-艾迪方法(birkeland-eydeprocess)”将气态氮气与氧气在电弧中的直接反应。该方法在1910年代和1920年代被使用,并且后来被奥斯特瓦尔德方法所取代。其取代的主要原因是与蒸汽-甲烷-重整/哈本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于在反应器中由含有氧气和氮气的气态反应物混合物生产一氧化氮的方法,该反应器包括具有热输入装置(2)的反应区(1)和至少两个再生器区(3,4,5,6),每个再生器区在该再生器区的一端具有低温区段并且在该再生器区的另一端具有高温区段,该高温区段流体连接至该反应区(1),该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该气态反应物混合物是空气或该气态反应物混合物含有30体积-%至70体积-%的氧气、30体积-%至70体积-%的氮气和小于10体积-%的除了氧气和氮气之外的另外的物质。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤b)...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于在反应器中由含有氧气和氮气的气态反应物混合物生产一氧化氮的方法,该反应器包括具有热输入装置(2)的反应区(1)和至少两个再生器区(3,4,5,6),每个再生器区在该再生器区的一端具有低温区段并且在该再生器区的另一端具有高温区段,该高温区段流体连接至该反应区(1),该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该气态反应物混合物是空气或该气态反应物混合物含有30体积-%至70体积-%的氧气、30体积-%至70体积-%的氮气和小于10体积-%的除了氧气和氮气之外的另外的物质。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤b)和c)期间在每个再生器区中的该空间速度是300 1/h至50000 1/h,其中该空间速度是该反应物混合物或该产物混合物通过该再生器区的标准体积流量与该再生器区的空体积的比率。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤b)和c)期间每个再生器区中所有通道总的截面负载量是从0.5kg/(m2 s)至10kg/(m2 s)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,步骤b)与c)之间的切换在每种情况下在5至250秒的时间段之后、优选地在10至120秒的时间段之后、更优选地在20至60秒的时间段之后发生。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,至少连接至该反应区(1)的该再生器区(3,4,5,6)的该高温区段的那部分配备有规整填料。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,该反应区(1)的自由体积与该再生器区(3,4,5,6)的自由体积之和的比率是0.7至10。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,该反应区(1)的内壁的表面由氧化物陶瓷制成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,该再生器区(3,4,5,6...

【专利技术属性】
技术研发人员:K·R·埃尔哈特G·科利奥斯S·蒂特尔巴赫M·M·森特科
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:

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