[发明专利]模块催化剂整料

说明书

本发明涉及具有装置(D)的反应器(R)，所述装置(D)含有气体和/或液体可透过的基底(B)，在其边缘区域中设置有侧向边界(W)，其完全包围基底(B)并形成体积(V)，所述体积包含催化和/或非催化模制体(F)，其中在上游方向与所述基底(B)相对侧具有至少一个由贵金属和/或非贵金属制成的网，并且所述催化和/或非催化模制体(F)选自(i)直棱柱形式的模制体(F1)，其底表面选自三角形、矩形、六边形或这些多边形的碎片，或(ii)模制体(F1)小于所述成型体(F1)的模制体(F1)的组合，其特征在于m至n个(其中m/n为3至30的整数且nm)模制体(F1)的组以侧面对侧面基本无缝并且其纵轴在垂直方向上对齐的方式结合而形成在上游开放并且在下游方向上由透气基底封闭的金属盒中的模块(M)，使得基本完全覆盖基底的截面，并且模块(M)任选地与接缝填料配合在模制体(F1)的纵轴垂直对齐下以镶嵌状方式基本无缝地彼此连接。

本发明涉及具有装置D的反应器R，优选高温反应器，具有装置D的反应器R的用途以及在每种情况下使用具有装置D的反应器R的制备氮氧化物或硝酸的方法(在每种情况下如以下具体实施方案中所定义)。

本发明涉及以下具体实施方案：

1.一种具有装置D的反应器R，所述装置包含气体和/或液体可透过的盘架B，在盘架B边缘区域中设置有侧向边界W，侧向边界W完全包围盘架B并形成包含催化和/或非催化成型体(F)的体积V，其中在与所述盘架B相对的上游侧具有至少一个由贵金属和/或贱金属制成的编织物，并且所述催化和/或非催化成型体(F)选自(i)直棱柱形式的成型体(F1)，其覆盖区选自三角形、矩形、六边形或这些多边形的碎片，以及(ii)成型体(F1)与小于成型体(F1)的成型体(F2)的组合，其中将m至n个成型体(F1)的组以基本无缝方式以侧面对侧面并且其纵轴在垂直方向上对齐的方式装配在多个金属盒中，所述多个金属盒形成多个模块(M)并且在上游方向开放和在下游方向由透气盘架封闭，其中m和n为3-30的整数，其中nm，其基本完全覆盖盘架截面而形成多个模块(M)，并且多个模块(M)，任选地与接缝填充材料配合在成型体(F1)的纵轴垂直对齐下基本无缝地以镶嵌状方式彼此连接，使得它们基本完全覆盖盘架B的截面，

其中形成一个成型体(F1)与任选地(F2)的层。

2.根据实施方案1的具有装置D的反应器R，其中至少在所述装置D的侧向边界W的内侧区域的一部分上存在隔热层S，且所述隔热层S的材料选自由陶瓷材料、微孔材料和硅酸盐纤维组成的组。

3.根据实施方案1的具有装置D的反应器R，其中反应器R和盘架B的截面在每种情况下是基本圆形的。

4.根据实施方案2的具有装置D的反应器R，其中反应器R和盘架B的截面在每种情况下是基本圆形的。

5.根据实施方案1-4中任一项的具有装置D的反应器R，其中所述装置D的体积V由催化和/或非催化成型体(F)填充至最下面的由贵金属和/或贱金属制成的编织物的最大值。

6.如实施方案1-5中任一项所定义的反应器R在通过用含氧气体催化氧化氨制备氮氧化物的方法以及任选地使氮氧化物与水反应而得到硝酸中的用途。

7.一种制备氮氧化物的方法，其中在如实施方案1-5中任一项所定义的反应器R中，将氨用含氧气体催化氧化，并使包含氮氧化物并因此形成的反应产物流经装置D中的催化和/或非催化成型体(F)的排列，其中催化和/或非催化成型体(F)的排列和装置D如实施方案1-5中任一项所定义。

8.一种制备硝酸的方法，其中在反应器R中，将氨用含氧气体催化氧化，并使包含氮氧化物并因此形成的反应产物流经装置D中的催化和/或非催化成型体(F)的排列，然后与水反应而得到硝酸，其中催化和/或非催化成型体(F)的排列和装置D如实施方案1-5中任一项所定义。

将由于结构原因或尤其是强度原因通常由具有良好导热率的材料(例如金属或金属合金如钢)组成的容纳在反应器中的装置，例如篮状形式的装置加热至操作温度或由于反应热而加热，且当反应器冷却时收缩。