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DE1751246A1 - Katalyt heater - Google Patents

Katalyt heater

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Publication number
DE1751246A1
DE1751246A1 DE19681751246 DE1751246A DE1751246A1 DE 1751246 A1 DE1751246 A1 DE 1751246A1 DE 19681751246 DE19681751246 DE 19681751246 DE 1751246 A DE1751246 A DE 1751246A DE 1751246 A1 DE1751246 A1 DE 1751246A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
block
gas
face
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
DE19681751246
Other languages
German (de)
Other versions
DE1751246B2 (en
Inventor
Keith Carl D
Mooney John J
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.)
Engelhard Minerals and Chemicals Corp
Original Assignee
Engelhard Minerals and Chemicals Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Engelhard Minerals and Chemicals Corp filed Critical Engelhard Minerals and Chemicals Corp
Publication of DE1751246A1 publication Critical patent/DE1751246A1/en
Publication of DE1751246B2 publication Critical patent/DE1751246B2/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/12Radiant burners
    • F23D14/18Radiant burners using catalysis for flameless combustion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER MORFDR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER MORF

PatentanwältePatent attorneys

8 Mönchen 27, Pienzenauerstraße 28 Telefon 483225 und^86415 Telegramme: Chemlndus München8 Mönchen 27, Pienzenauerstraße 28 Telephone 483225 and ^ 86415 Telegrams: Chemlndus Munich

26. April 1968 B-967April 26, 1968 B-967

ENGELHARD MINERALS 4 CHEMICALS CORPORATIONENGELHARD MINERALS 4 CHEMICALS CORPORATION

113 Astor Street, Newark, N. J. 07114, V. St. A.113 Astor Street, Newark, N.J. 07114, V. St. A.

Katalyt - HeizstrahlerKatalyt - radiant heater

Die Erfindung betrifft Hei«Vorrichtungen, bei denen ein Bronnstoff, der gewöhnlich gasförmig ist und ein sauerstoffhaltiges Gas, wie Luft, verwendet wird. Der Brennstoff und das oxydierend wirkende Gas werden katalytisch vereinigt und brennen ohne Flanmenbildung an der Oberfläche einetw nicht brennbaren, einteiligen keramischen skelettartigen Blockes alt Gasströaungskanälen, Solche Vorrichtungen könnenThe invention relates to heating devices in which a bronze, which is usually gaseous, and an oxygen-containing gas, such as air, are used. The fuel and oxidising gas are combined and catalytically burning without Flanmenbildung on the surface Ainet w non-flammable, ceramic skeletal block one-piece old Gasströaungskanälen, Such devices can

-1--1-

109824/0401109824/0401

1V-. 1 V-.

zum Heizen verwendet werden, wenn die Temperatur dieser Oberfläche aufgrund der Verbrennung ausreichend hoch ist, um die Abgabe wesentlicher Wärmemengen durch Strahlung zu bewirken.used for heating when the temperature of this The surface area due to the combustion is high enough to allow the emission of significant amounts of heat through radiation cause.

Die Erfindung ist auf neue Arten von Vorrichtungen zur Wärmeabgabe durch Strahlung gerichtet. Im besonderen sind Gegenstand der Erfindung Heizvorrichtungen mit Edelmetall-Katalysatoren, welche eine flammenlose Verbrennung ergeben und Infrarot-Strahlungsenergie liefern. Diese Heizvorrichtungen verwenden einteilige, mit Kanälen '/ersehene keramische Blöcke, um die Oxydation zu unterstützen, Solche Vorrichtungen sind verwendbar zum Entfernen von Farbe, Lacken u. dgl., Legen und Entfernen von Apshaltplatten (Asphalttiles), das Brennen und Trocknen von mit Anstrichen versehenen Flächen, das Heizen und Bestrahlen von Gewächshäusern und für andere Zwecke·The invention is directed to new types of radiation heat dissipation devices. In particular are The subject of the invention heating devices with precious metal catalysts, which result in flameless combustion and provide infrared radiant energy. These heaters use one-piece, channeled ceramic blocks to aid in oxidation, such devices can be used for removing paint, varnish and the like, laying and removing asphalt tiles, the Burning and drying of painted surfaces, heating and irradiating greenhouses and for others Purposes

Katalyt-Heizstrahler, die einen Edelmetall-Katalysator, wie Platinmohr, auf einem Schichtträger, wie Asbestfaser oder -Gewebe bzw. -Tuch, verwenden, sind an sich bekannt. Solche Heizvorrichtungen sind im allgemeinen sperrig, hängen von Sekundär- bzw. Zusatzluft zur Verbrennung ab und erfordern eine grosso Flamme zur Zündung. Ausserdem haben die Catalytic radiant heaters that use a noble metal catalyst, such as platinum black, on a substrate such as asbestos fiber or fabric or cloth, are known per se. Such heating devices are generally bulky, hanging of secondary or additional air for combustion and require a large flame for ignition. They also have

-2- iVifK^yi 0 1 *· ORiGINAL-2- iVifK ^ yi 0 1 * ORiGINAL

Verbrennungsgase die Neigung, ungleichmässig zur Oberfläche solcher Heizvorrichtungen zu strömen. Dies hat ein ungleichnäss ige s Brennen und heisse Stellen zur Folge, die zu einer Herabsetzung der Katalysatorlebensdauer führen. Ferner hat eine solche ungleichmässige Verbrennung auch nichtoxydierte oder teilweise oxydierte Verbrennungsprodukte zur Folge, wodurch ein unwirksamer Betrieb und giftiges Kohlenmonoxyd gehalten wird. Es sind auch andere Heizvorrichtungen bekannt, die eine Infrarot-Strahlungsenergie erzeugen und !ceramis cheGas st römungskanäle verwenden, jedoch kann bei diesen Heizvorrichtungen kein weiter Bereich von Luft-Brennstoff-Gemischen verwendet werden. Ferner lassen sie auch kein hohes Drosselungsverhältnis (turn-down ratio) zu. Unter Drosselungsverhältnis ist hier die Möglichkeit zu verstehen, die Brennstoffverbrauchsgeschwindigkeit dadurch herabzusetzen, daß die Brennstoffströmung verringert wird. Durch diese Verringerung wird selbsttätig di· Luftzufuhr herabgesetzt. Hin Drosselungsverhältnis von loo : 1 bedeutet, daß ein Brennstoff mit einer maximalen Geschwindigkeit in einem Brenner sowie mit 1/1oo dieser maximalen Geschwindigkeit verbraucht werden kann. Dieses Drosselungsverhältnis ist sehr erwünscht, wenn der Katalyt-Heizstrahler Combustion gases have a tendency to be uneven to the surface such heaters to flow. This has an unevenly wet ige s result in burning and hot spots, which lead to a reduction in the life of the catalytic converter. Furthermore, such uneven combustion also has unoxidized or partially oxidized combustion products result, thereby keeping ineffective operation and toxic carbon monoxide. There are other heating devices as well known that generate an infrared radiation energy and use! ceramis cheGas flow channels, however A wide range of air-fuel mixtures cannot be used with these heaters. Furthermore let They also do not have a high turn-down ratio. Here is the option under throttling ratio to understand how to decrease the rate of fuel consumption by decreasing the fuel flow will. This reduction automatically reduces the air supply. Hin throttling ratio of loo: 1 means that a fuel with a maximum speed in a burner and with 1/100 of this maximum Speed can be consumed. This throttling ratio is very desirable when using the catalytic heater

für verschiedene Zwecke verwendet werden soll, von denen jeder ganz verschiedene Beheizungsnotwcndigkeiten bedingt.to be used for different purposes of which each causes very different heating needs.

mmmi "*" 109824/0401 mmmi "*" 109824/0401

Gegenstand der Erfindung sind Katalyt-Heizstrahler, welche einfache Venturi-Rohre für die Zufuhr 4er Verbrennungsluft und zur Unterstützung der Verteilung des Verbrennungsgemisches verwenden sowie einen einteiligen keramischen Trägerblock mit einer Vielzahl von Gaslcanalen, auf dessen Oberfläche ein Metall der Platingruppe und vorzugsweise ein feuerfestes Metalloxyd niedergeschlagen ist. Der Katalysatorträger trägt dazu bei, die Oxydition des Brennstoffes zu katalysieren, einen Flantmenrflckschl ig zu verhindern und Wärme auf das zu beheizende Objekt abz !Strahlen.The invention relates to catalytic radiant heaters, which simple Venturi tubes for the supply of 4 combustion air and use a one-piece ceramic to aid in the distribution of the combustion mixture Carrier block with a large number of gas channels on which Surface is a platinum group metal and preferably a refractory metal oxide is deposited. The catalyst carrier contributes to the oxidation of the fuel to catalyze, to prevent a flantom backlash and Heat off the object to be heated! Radiate.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Katalyt-Heizstrahlers mit vollständiger Verbrennung des Brennstoffs. Ferner sollen Verluste bei der Katalysutorlebensdeuer durch das Entstehen von heissen Stellen währond des Betriebs ver hindert werden. Auch soll eine einfache Baufora geschaffen werden, die einen weiten Bereich brauchbarer Luft-Brennstoffverhältnisse sowie ein hohes Dros: elungsverhältnls und eine Veränderung in der Wärmemengeabgabe ermöglicht. Weitere Ziele der Erfindung ergeben siih aus der nachfolgenden näheren Beschreibung.The object of the invention is to create a catalytic heater with complete combustion of the fuel. Furthermore, losses in the catalyst life should be due to prevents hot spots from developing during operation will. A simple structure is also to be created that has a wide range of useful air-fuel ratios as well as a high risk ratio and enables a change in the amount of heat emitted. Further objects of the invention emerge from the following more detailed description.

Beschreibung bevorzugter AusfÜhrungsfoimen.Description of preferred execution formats.

-4- 109824/0401-4- 109824/0401

Der erfindungsgeoässe Katalytheizstrahler besitzt ein Gehäuse, das so gestaltet ist, daß es eine grössere Öffnung oder Fläche sowie eine kleinere als Gaseinlaßkanal benutzte öffnung aufweist. Die Querschnittsfläche innerhalb des Gehäuses nimmt im allgemeinen von der kleineren zur grös- | seren öffnung zu, so daß sie eine Ausdehnung der heissen Gase im Gehäuse zuläßt. Ein im wesentlichen weicher Obergang von der kleineren zur grösseren öffnung wird bevorzugt, z.B. eine konische Form, damit eine wirksame Expansion und eine gleichmässige Verteilung des Breniistoffgemisches inner* halb des Gehäuses stattfinden kann. Der Brennstoff und das sauerstoffhaltige Gas werden dem Gehäuse am Einlaßkanal durch eine Venturiano/dnung zugeführt. Dieses brennbare Gemisch kann wahlweise durch das Innere des Gehäuses unter \ferwendung eines umgekehrten Kegels, eines Siebes od. dgl. verteilt werden. Das Gasgemisch wird vorzugsweise axial in das Gehäuse eingeleitet. Es kann entweder Luft oder der Brennstoff dem Venturirohr zum Ansaugen der anderen Komponente zugeführt werden. Druckluft wird bevorzugt verwendet, um Verbrennungsgeraische zu erzielen, welche mehr als das Zweifache der stöchionetrischen Menge c'er Luft enthalten.The inventive catalytic heater has a Housing designed to have a larger opening or area as well as a smaller one used as a gas inlet duct Has opening. The cross-sectional area within the Housing generally increases from the smaller to the larger Close the opening so that it expands the hot Permits gases in the housing. An essentially smooth transition from the smaller to the larger opening is preferred, E.g. a conical shape, so that an effective expansion and an even distribution of the fuel mixture inside * half of the housing can take place. The fuel and the oxygen-containing gas are attached to the housing at the inlet port fed through a Venturiano / dilution. This combustible mixture can optionally be taken through the interior of the housing Use of an inverted cone, a sieve or the like. be distributed. The gas mixture is preferably introduced axially into the housing. It can be either air or the Fuel can be supplied to the venturi for sucking in the other component. Compressed air is preferred to achieve combustion noises which are more than that Contains twice the stoichiometric amount of air.

Es wurde die Erfahrung gemacht, daß, wenn ein konisches Gehäuse verwendet wird, besondere Scheitelwinkel bevorzugtExperience has shown that when a conical Housing is used, special apex angles preferred

**B ORJGINAL** B ORJGINAL

~5" 109824/0401~ 5 "109824/0401

werden, um einen geringstmOglichen Betrag unregelmässiger Beheizung des aufgelagerten Katalysators und eine verlängerte Lebensdauer des Katalysators zu erzielen. Unter Scheitel-* winkel ist hier der Winkel zwischen der konischen Oberfläche und der Senkrechten zur Achse des Konus in der Ebene zu verstehen, welche die Achse des Konus und die Normale zu dieser enthält. Ein Scheitelwinkel von etwa 2o° · 8o° wird bevorzugt.in order to achieve the lowest possible amount of irregular heating of the supported catalyst and an extended service life of the catalyst. The apex angle here is to be understood as the angle between the conical surface and the perpendicular to the axis of the cone in the plane containing the axis of the cone and the normal to it. A vertex angle of about 20 ° by 80 ° is preferred.

Der für die erfindungsgemässen Zwecke verwendete einteilige keramische Trägerblock ist in der Querschnittsfläche der Stirnseite des Gehäuses angeordnet und kann etwa die gesamte Fläche einnehmen. Der keramische Block kann in vielen verschiedenen Formen verwendet werden, z.B. rund, quadratisch, konisch, kugelig und kann zur Oberfläche des Gehäuses erhaben oder teilweise erhaben oder eingetieft sein.The one-piece used for the purposes of the invention ceramic support block is in the cross-sectional area of the Arranged front side of the housing and can occupy approximately the entire area. The ceramic block can come in many different shapes can be used, e.g. round, square, conical, spherical and can be used for the surface of the Housing raised or partially raised or recessed.

Der erfindungsgemässe einteilige, inerte feuerfeste skelettartige Träger für den Katalysator unterscheidet sich durch eine grosse Zahl unbehinderter Gasströmungskanäle oder -Vege, die sich durch den Träger in der Richtung der Gasströmung erstrecken. Die GasStrömungskanäle können eineThe one-piece, inert, refractory, skeletal The carrier for the catalyst differs in that it has a large number of unobstructed gas flow channels or -Vege, which extends through the carrier in the direction of the Extend gas flow. The gas flow channels can be a

OWeiNALOWeiNAL

~6" 10*9824/0401~ 6 "10 * 9824/0401

oder mehrere einer Vielfalt von Querschnittsformen und Grossen habeno Die Querschnittsform der Kanäle kann beispielsweise die Form eines Trapezoidsc eines Rechtecks s eines Quadrats, eines Sinusoids oder eines Kreises sein, so daß die Querschnitte des Trägers ein Muster darstellen, ä das als Bienenwaben-gewellte oder Gitterstruktur beschrieben werden kann«or more of a variety of cross-sectional shapes and large have o The cross-sectional shape of the channels may, for example the shape of a trapezoid c of a rectangle s a square, a sinusoid or a circle to be such that the cross sections of the support representing a pattern, like the corrugated honeycomb as or lattice structure can be described «

Der keramische Träger ist aus einem chemisch und katalytisch im wesentlichen inerten, porösen, starren festen feuerbeständigen Material hergestellt, das seine Form und Festigkeit bei hohen Temperaturen von beispielsweise bis zu etwa l.loo°C und höher beibehalten kann. Vorzugsweise hat er einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der zwischen 3o°C und 7oo°C weniger als 6 χ Io je 0C betrögts " was für eine gute Stoßfestigkeit von Bedeutung ist. Dieses feuerfeste Material hat eine Schüttdichte von etwa oe4 bis 2,o Gramm je Kubikzentimeter, vorzugsweise etwa o,5 1,5 Gramm je Kubikzentimeter, und ist unverglast und im wesentlichen völlig kristallin in der Porm und zeichnet sich durch das Fehlen einer wesentlichen Menge glasiger oder amorpher Matrizen aus„ wie sie beispielsweise in Porzell^n-Äßterialien gefunden werden. Ferner hat. die skelettartige Struktur eine beträchtliche zugängliche Porosität zumThe ceramic carrier is made of a chemically and catalytically essentially inert, porous, rigid, solid, fire-resistant material which can maintain its shape and strength at high temperatures of, for example, up to about 1,000 ° C. and higher. It has a low coefficient of thermal expansion which is between 3o ° C and 7oo ° C less s betrögt than 6 χ Io 0 depending C "what a good impact strength of importance preferably. This refractory material has a bulk density of about o e 4 to 2, o grams per cubic centimeter, preferably about 0.5-1.5 grams per cubic centimeter, and is unglazed and essentially completely crystalline in the form and is characterized by the lack of a substantial amount of glassy or amorphous matrices "as they are, for example, in porcelain Furthermore, the skeletal structure has considerable porosity accessible to the body

«WM»«. 109824/0401«WM» «. 109824/0401

B-967B-967

Unterschied von den im wesentlichen unpcrösen Porzellan, das für elektrische Zwecke benutzt wird, z.B. zur Herstellung von Zündkerzen, wiche durch eine relativ geringe zugängliche Porosität gekennzeichnet sind. Das zugängliche Porenvolumen ohne Berücksichtigung des Volumens der Gasströmungskanäle beträgt im allgemeinen über etwa o,ol Kubikzentimeter je Gramm der skelettartigen Struktur, vorzugsweise zwischen etwa o,o3 und o,3 ccm/g.Difference from the essentially non-porous porcelain used for electrical purposes, e.g. for manufacture of spark plugs, which are characterized by a relatively low accessible porosity. The accessible pore volume without taking into account the volume of the gas flow channels is generally over about 0.01 cubic centimeters each Grams of the skeletal structure, preferably between about 0.03 and 0.3 cc / g.

Die Wände der Kanäle der einteiligen kerimischen Trägerstrukturen, die erfindungsgemäß verwende *. werden, enthalten eine Vielzahl von Oberflächen-Makroporen welche mit den Kanälen in Verbindung stehen,, wodurch eine beträchtlich er*» höhte zugängliche Katalysatoroberfläche ind praktisch des Fehlen kleiner Poren zur Hochtemperatur«Stabilität und -Festigkeit erhalten wird. Wehrend der F3 ächesibereir-h an der Oberfläche solcher Strukturen iron dei Grössonordnung von etwa ο,οοΐ l»ir o,ol Bi2Zg einschließlich d, r Kanüle betragen kann, ist de? Gesamtflüchenl ereich typisch viele . Male grosser, so daß ein grosser Teil der katil) tischen Reaktion in den grossen Poren stattfinden kann. Gewöhnlich beträgt der zugängliche Gesamtfllichcinbere ich des Trägers zwischen etwa o,l und 2,o m2/g. Die skelettartige Struktur hat eine solche Makropoionverteilung, daß sich über 95 IThe walls of the channels of the one-piece ceramic support structures that use according to the invention *. contain a large number of surface macropores which are in communication with the channels, whereby a considerably increased accessible catalyst surface and practically the absence of small pores for high temperature stability and strength is obtained. While the F3 ächesibereir-h on the surface of such structures iron the order of magnitude of about ο, οοΐ l »ir o, ol Bi 2 Zg including d, r cannula is de? Total curses are typically many. Times larger so that a large part of the catalytic reaction can take place in the large pores. Usually the total accessible area of the carrier is between about 0.1 and 2.0 om 2 / g. The skeletal structure has such a macropoion distribution that over 95 I

-8«. 10982A/0401-8th". 10982A / 0401

des Porenvolumens in Poren nit einen Durchmesser befinden, der grosser als etwa 2oo Angström-Einhoiten ist»of the pore volume are in pores with a diameter greater than about 200 Angstrom units »

Der gesamte geometrische oder scheinbafe Oberflächenbereich des Trägers einschließlich der Wände der GasstrSmungskanäle beträgt oft etwa o,5 bis 12, vorzugsweise 1-7 Quadratmeter je Liter des Trägers. Die Kanäle durch den keramischen Träger können von beliebiger Form und Gros3e sein, die mit der gewünschten Fläche an der Oberfläche vereinbar ist und soll ausreichend groß sein,, um den freien Durchtritt des brennbaren Gasgemisches zu ermöglichen. Die Kanäle kömien parallel oder in wesentlichen parallel sein und sich durch den Träger von der einen Seite zu einer entgegengesetzten Seite erstrecken, welche Offnungen vovin&nder dus^h vor« zugsweise dünne Wände getrennt sind, die die Öffirwigon fc>3" I grenzenο Gegebenenfalls kann ein Netzwerk von Kanälen dem Körper durchdringen und einen gev/undenen Gasstiöivm^sweg durch das keramische Material bilden«. Die Kanäle! llaßöff « nungen sind über die ganze Stirnfläche bsw. den ganzen Querschnitt des Trägers verteilt. Die in den erfinduugsgemftssen Katalyt-Heizrtrahlern verwendeten bevorzugtem keramischen Träger sind aus Zirkonmullit, MuIlIt0 Mnllit« Kieselsäure, Alpha-AlurainiuaoxydD Alueiniuraoxyd-Siliciumdioxrd-Magnesiumoxyd und Zirkonsilicat,Beispiele andererThe total geometric or seemingly rigid surface area of the carrier, including the walls of the gas flow channels, is often about 0.5 to 12, preferably 1-7 square meters per liter of the carrier. The channels through the ceramic carrier can be of any shape and size that is compatible with the desired area on the surface and should be sufficiently large to allow the combustible gas mixture to pass freely. The channels can be parallel or essentially parallel and extend through the support from one side to an opposite side, which openings are separated by preferably thin walls that delimit the opening A network of channels penetrate the body and form an unused gas path through the ceramic material. The channels and outlet openings are distributed over the entire end face or the entire cross section of the support. The preferred ones used in the catalytic radiators according to the invention MuIlIt ceramic carrier are made of zircon, 0 Mnllit "silicic acid, alpha-D Alurainiuaoxyd Alueiniuraoxyd-Siliciumdioxrd-magnesium oxide and zirconium silicate, examples of other

m$m 10982 4/0401 m $ m 10982 4/0401

BAD ORKaINALBAD ORKaINAL

feuerfester kristalliner keramischer Materialien„ welche anstelle der bevorzugten Materialien als Träger verwendet werden kennen sind Sillimanit, Magnesiumsilicate, Zirkon, Petalit, Spdunen, Cordierit und Aluminiumsilicate. 'refractory crystalline ceramic materials "which instead of the preferred materials used as a carrier are sillimanite, magnesium silicate, zircon, Petalite, spun, cordierite and aluminum silicates. '

Das feuerfeste Metalloxyd wird auf dcsm porösen einteiligen keramischen Träger als kontinuierlicher dünner Niederschlag oder als diskontinuierliche dünne Niederschläge, vortugsweise von einer Dicke von etwr, ο,οΐο mis bis «,o2S m (etwa otooo4 '* bis o,oo1 **) abgeschieden. Dieses katalytlsche Material ist ein kalziniertes feuerfester Metalloxyd, das seinerseits durch eine poröse Struktur gekennzeichnet ist und ein grosses inneres Porenvolumen sowie einen grossen Gesamtflächenbereich besitzt. Im allgemeinen beträgt der Gesamtflächenbereich des feuerfesten Metalloxyds mindestens etwa Io qm/g, vorzugsweise mindestens etwa loo qm/g. Solche Oxyde können durch ein vorzugsweise im wesentlichen vollständiges Entwässern d&t Hydrat£pra des Oxyds durch Kaisinieron gewöhnlich bei Temperature» von etwa ISo0C bis 8oo°C hergestellt wsji'd^n. Die bevor·» zugten aktiven Metallpxyde enthalten Mit.glieder d«r Poailio des Gamma· oder aktivierten Aliuiiniuinoxyds, welche z.B, durch Ausfällen eines wasserhaltigen Aluminiumoxydgel undThe refractory metal oxide is deposited on the porous one-piece ceramic carrier as a continuous thin deposit or as a discontinuous thin deposit, preferably with a thickness of about, ο, οΐο mis to «, o2S m (about o t ooo4 '* to o, oo1 **) deposited. This catalytic material is a calcined refractory metal oxide, which in turn is characterized by a porous structure and has a large internal pore volume and a large total surface area. Generally, the total surface area of the refractory metal oxide is at least about 10 square meters / g, preferably at least about 100 square meters / g. Such oxides can n by a preferably substantially complete dehydration d t hydrate £ pra wsji'd of the oxide prepared by Kaisinieron usually at Temperature "from about 0 C to ISo 8oo ° C ^. The preferred active metal oxides contain members of the poailio des gamma or activated aluminum oxide, which, for example, by precipitation of a water-containing aluminum oxide gel and

tAD ORIGINALtAD ORIGINAL

nachfolgendes Trocknen und Kalzinieren zum Austreiben des Hydratwassers hergestellt werden kann und aktives Gamma-Aluminiumoxyd ergibt« Bin besonders bevorzugtes aktives feuerfestes Metalloxyd wird erhalten durch Trocknen und Kalzinieren bei Temperaturen von etwa 3oo°C bis 8000C eines Gemisches von Ausgangsphasen von wasserhaltigem Aluminiumoxyd in Form eines kristallinen Trihydrats, d.h. enthaltend mehr als etwa 5o t der gesamten Aluminiumoxydhydrätmasse, vorzugsweise etwa 65 t bis 95 %, der Trihydratforraen Gibbsit, Bayerit und Nordstrandit durch Röntgenbeugung. Der wesentliche Rest des Hydrats, vorzugsweise etwa 35 t •SI, kann amorphes Hydrat» oder Monohydrat-Boehmit-Aluminiumoxyd sein0 Das Kalzinieren des wasserhaltigen Ausgangs aluminiumoxyds wird vorzugsweise r.o geregelt, daß das erhaltene Gamna-Aluminiumoxyd Monohydrat-Aluminiumoxyd * in einer Menge enthält, die im wesentlichen äquivalent derjenigen ist, die ursprünglich im Gemisch der hohen Trihydrat-Ausgangsphasen von wasserhaltigem Aluminiumoxyd vorhanden war. Andere geeignete katalytische feuerfeste Metalloxyde sind beispielsweise aktives oder kalziniertes Berylliumoxyd, Zirkonoxyd, Magnesiuaoxydp Siliciuradioxyd usw. und Kombinationen von Metalloxyden, wie Boroxyd-Alu». miniumoxyd, Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd, Thoriumoxyd-Aluminiumoxyd usw.. Vorzugsweise ist dos aktivierte feuer-followed by drying and calcining can be made to drive out the water of hydration and active gamma-aluminum oxide produces "Bin particularly preferred active refractory metal oxide is obtained by drying and calcining at temperatures of about 3oo ° C to 800 0 C a mixture of output phases of hydrated aluminum oxide in the form of of a crystalline trihydrate, ie containing more than about 50 t of the total aluminum oxide hydrate mass, preferably about 65 t to 95%, of the trihydrate forms gibbsite, bayerite and north strandite by X-ray diffraction. The essential residue of the hydrate preferably, about 35 t • SI may amorphous hydrate "or monohydrate boehmite alumina be 0. The calcination of the hydrous output aluminum oxide is preferably ro regulated that the obtained Gamna-alumina monohydrate alumina contains * in an amount which is essentially equivalent to that originally present in the mixture of the high trihydrate starting phases of hydrous alumina. Other suitable catalytic refractory metal oxides, for example, active or calcined beryllium oxide, zirconium oxide, Magnesiuaoxyd p Siliciuradioxyd etc., and combinations of metal oxides such as boron oxide-aluminum ". minium oxide, silicon dioxide-aluminum oxide, thorium oxide-aluminum oxide etc. Preferably, the activated fire-

BAD ORfGINAL-Il- 109824/0401BAD ORfGINAL-Il- 109824/0401

Β-967Β-967

feste Oxyd vorwiegend zusammengesetzt aus Oxyden eines oder mehrerer Metalle der Gruppen II, ill und IV mit Ordnungszahlen, die 4o nicht überschreiten. Der Niederschlag aus aktivem feuerfestem Metalloxyd kann etwa Io - 3oo g je Liter des keramischen Trägers, vorzugsweise etwa 3o " - 12o g je Liter, betragen.solid oxide composed predominantly of oxides one or several metals of groups II, III and IV with atomic numbers, do not exceed the 4o. The precipitate of active refractory metal oxide can be about Io - 300 g per liter of the ceramic carrier, preferably about 3o "- 12o g per liter.

Das Niederschlagen des aktiven feuerfesten Metalloxyds auf den Träger kann auf verschiedene Weise geschehen. Ein Verfahren besteht darin, den Träger in eine Lösung des Salzes des feuerfesten Metalls su tauchen und zu kalzinieren, um das Salz in die Oxydform zu zersetzen. Noch mehr bevorzugt wiri ein Verfahren, bei. welchem der Träger in oine wässerige Suspension, Dispersion oder Aufschlämmung des feuerfesten Oxydes selbst getaucht wird und dann getrocknet und kalziniert wird. Bei diesem Verfahren können Suspensionen,«der Dispersionen mit einem Feststoffgehalt im Bereich von,**wa Io - 7ο Gew. I verwendet werden, um ein· geeignete Menge., eines feuerfesten Metalloxyds auf dem Träger bei einer .einzigen Anwendung niederzuschlagen. Zur Herstellung eines., Katalysators mit Io I aktiviertem Aluminiumoxyd auf einer Eirkon-Mullit-Struktur werden etwa 2o I bis 4o I Feststoffe Ln der Suspension verwendet. Der prozentuale Feststoffe (ehalt wird bezogen auf das Gewicht nach dem Brennen (haiThe active refractory metal oxide can be deposited on the support in a number of ways. A procedure consists in immersing the support in a solution of the salt of the refractory metal su and calcining it to to decompose the salt into the oxide form. Even more preferred is a method in which. which the carrier in oine aqueous Suspension, dispersion or slurry of the refractory Oxydes itself is dipped and then dried and calcined. In this process suspensions, «the Dispersions with a solids content in the range of, ** wa Io - 7ο wt. I used to make a suitable amount., of a refractory metal oxide on the carrier for a single Knock down application. For the production of a., Catalyst with Io I activated aluminum oxide on a Eirkon-Mullite structure will be about 2o I to 4o I solids Used in suspension. The percentage of solids (content is based on the weight after firing (Hai

-12- .1098.24/0401-12- .1098.24 / 0401

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

HoO0C) bestimmt. Im allgemeinen werder. Kalzinievungstemporaturen verwendet, die innerhalb des Bereiches von etwa 15o°C bis 8000C liegen Das Kalzinierer, wird günstig in Luft, beispielsweise in strömender getrockneter Luftc durchgeführt oder kann in Kontakt mit anderen Gasen, wie Sauerstoff„ Stickstoff, Wasserstoff, Rauchgas usw. oder unter Vakuumbedingungan durchgeführt werden. Das feusrfßst.e Oxyd wird uuf den Oberflächen de? skelettartigen Struktur ein-, schließlich der Ksinalflachen und der Flächen der Cberfläshen-Mokroporen, die mit den Kanalflächen ic Verbindung stehen, in Form dünner Niederschläge mit einer Menge von etwa 1 So Ge*«! und vorzugsweise 5 - 3o Gew.I der skelettartigeji Struktur abgeschinden.HoO 0 C) determined. Generally werder. Kalzinievungstemporaturen used that are within the range of about 15o ° C to 800 0 C. The calciner is low in air, for example in flowing dry air c carried out or may be in contact with other gases such as oxygen "nitrogen, hydrogen, flue gas, etc. or under vacuum condition. The fiery oxide is deposited on the surfaces. skeletal structure including the ksinal surfaces and the surfaces of the surface mocropores, which are in connection with the canal surfaces, in the form of thin precipitates with an amount of about 1%! and preferably cut off 5 - 30% by weight of the skeletal structure.

Die Gasst?5mungsk&näle dfls >iuf einem einteiligen fceramisc.hen Träger niedergeschlagenen Katalysators sind im /eiliegenden Fall dünnwandige Kanäle,die einen gross an Oberflüchenber«ich ergeben. Die Wände der zellenförmigen Kanäle haben im allgemeinen die Mindestdicke, die für einen widerstandsfähigen einteiligen Körper erforderlich ist. Diese Wanddickc liegt gewöhnlich im Bereich von etwa o,o5 bis o,25 mm (etwa ofoo2 bis ο,οΐο **)· Bei dieser Wanddicke enthalten die Strukturen von etwa 25 - 2Soo oder sehr Gas- oder Ströaungskanal-Biii-, laflöffnungen 6,45 cm2 (J· Quadratzoll) ind eine entsprechendeThe gas ventilation ducts on a one-piece ceramic carrier deposited on the catalyst are thin-walled ducts in the present case, which give a large surface area. The walls of the cellular channels are generally of the minimum thickness required for a tough one-piece body . This Wanddickc is usually in the range of about o, o5 to o, 25 mm (about o f oo2 up ο, οΐο **) · With this wall thickness contained the structures of about 25 - or very 2Soo gas or Ströaungskanal-BIII, Bottle openings 6.45 cm 2 (J square inches) and a corresponding one

""" 109824/0401"" "109824/0401

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Anzahl Gasströmungskax^le,, vorzugsweise etwa loo - 2ooo einlaß- und Strösmngsk&näle je 6,45 cm2 (je Quadratzcll). Der offene Flachenbereich soll grosser ils 60 I des Gesantflächenbereichs betragen. Die Grosse und dii Abmessungen des erfindungsgemässen keramischen Trägers können in der gewünschten Weise innerhalb weiter Grenzen verändert warden.Number of gas flow tubes, preferably about 100 - 2,000 inlet and flow channels, each 6.45 cm 2 (per square inch). The open area should be greater than 60 l of the total area. The size and dimensions of the ceramic carrier according to the invention can be changed in the desired manner within wide limits.

Die Katalysatorträgerj welche die Vielzahl von Gasstromungskanälen ergeben, können aus einem beliebigen der vorerwähnten feuerfesten keramischen Materialien hergestellt werden. Bin Verfahren zur Herstellung solcher Träger besteht in den Aufbringen durch Aufsprühen,. Eintauchen oder Aufbürsten ?»lner Suspension des pulver£örmigon keramischen Materials uad eines organischen Binöemitt^ls, z.B. Guwrai Arabicum, KoIo ~ phonium, Acrylatharze, Methncrylathane, Alkylh«rzet Phenolharze oder «in chloriert·· Paraffin, auf jede Seite einer Vielzahl von biegsamen organischen Trfigerfolien, beispielsweise aus Cellulose, Acstatpapier, Flohrpost, Nylontuch oder Polyäthylenfolie. Mehrere der so beschichteten Trlgorfolien werden dann gewellt , beispielsweise durch' Kriuseln, Ffllteln oder Mehrfachfalten der Folien, wahrend die übrigen gesnichteten TrIgerfolien in ihrem ursprünglichen flachenThe catalyst supports which make up the plurality of gas flow channels can be made from any of the aforementioned refractory ceramic materials. A method of making such supports is by spray application. Dipping or brushing? "Lner suspension of the powder £ örmigon ceramic material uad an organic Binöemitt ^ ls, eg Guwrai arabic, Koio ~ phonium, acrylate, Methncrylathane, Alkylh" rze t phenolic resins or "in chlorinated ·· paraffin, on each side of a plurality of flexible organic film, for example made of cellulose, acrylic paper, flounder, nylon cloth or polyethylene film. Several of the door foils coated in this way are then corrugated, for example by curling, filling or multiple folding of the foils, while the remaining sized carrier foils are in their original flat shape

Zustand belassen werden. Die beschichteten gewellten undState to be left. The coated corrugated and

^ 109824/0401 rad original^ 109824/0401 original wheel

flachen Folien werden dann miteinander abwechselnd aufeinandariielegt. Bas erhaltene mehrlagige Gebilde wird dann in einem Ofen mit einer ge-Ingen Geschwindigkeit gebrannt, um einen Bruch durch Warmeschock zu verhindern, und auf eine Temperatur, die ausreichend hoch zum Sintern der keramischen Teilchen su einem einteiligen Gebilde ist.flat foils are then alternately laid one on top of the other. The multilayer structure obtained is then Burned in a furnace at a great speed, to prevent breakage from thermal shock, and on a temperature sufficiently high to sinter the ceramic particles into an integral structure.

Wahrend des Brennans werden, die organischen BindemittelDuring the Brennans, the organic binders are used

durch Zersetzung oder Verflüchtigung entfernt. Bin solchesremoved by decomposition or volatilization. Am such

Herstellungsverfahren ist In dem Britischen PatentManufacturing process is In the British patent

882.484 beschrieben· Der poröse, inert·, einteilige, feste und feuerfeste Träger von ikelettartiger Struktur mit der882,484 described · The porous, inert ·, one-piece, solid and refractory supports of ikelet-like structure with the

Vielzahl von Gasströmvaigskaaälen ist ferner im HandelA large number of Gasströmvaigskaaäle is also on the market

von der Minnesota Mining aal Manufacturing Company bezieh« bsre welche die Träger mit sieben bis elf "Wellunfen"from Minnesota Mining Manufacturing Company eel time regards "bsr e which the carriers with seven to eleven" Wellunfen "

je linearΐ» Zoll (25,4 mm) liefert. Das Platingrvppeme· ( each linearΐ »inch (25.4 mm) delivers. The platinum group (

tall, s.B, Platin oder Palladium, könne* auf dem Träger so niedergeschlagen werden, das der amf gelagerte Kata«w, lysator etwa o,l t bis Io t Metall und vorzugsweise Q*4£ 2 I Metall bezogen auf das Gesamtgewicet des Katalysators plus dem Trlger enthalten kann. Das katalytisch ^tall, s.B, platinum or palladium, can * on the carrier be so depressed that the amf stored kata «w lysator about 0.1 to Io t metal and preferably Q * 4 £ 2 I metal based on the total weight of the catalyst plus the carrier may contain. The catalytic ^

Metall wird vorsugsweise unmittelbar auf1 den durchMetal is preferably applied immediately to 1 den

feuerfeste Metalloxyd aktivierten Trlger niedergeschlagen.Refractory metal oxide activated carrier knocked down.

Bas Niederschlagen des katalytisch wirkenden MetallsBas precipitation of the catalytically active metal

». ■». ■

-IS- 109824/0401-IS- 109824/0401

den keramischen Träger krnn dadurch geschehen, daQ die Skelettstruktur, vorzugsweise nit de« darauf niedergeschlagenen feuerfesten Metalloxyd, in eine wässerige LOsung eines wasserlöslichm anorganischen Salzes oder wasserlöslicher anorganischer Saite des besonderen Netall· bzw. der besonderen Metalle eingetaucht wird, worauf das Gemisch ungerührt wird und das Metall bzw· die Metalle, gewöhnlich in einem chemisch kombinierten Zustand und x.B. als Oxyd«, auf die skelettartige Struktur niedergeschlagen werden· Das Metalloxyd kann dann reduziert werden, wenn «in Metall· form-Katalysator gewünscht wird, in dem es mit einem reduzierend wirkenden Gas, z.B. K2, bei einer erhöhten Temperatur von zwischen etwa loo° und U000C in Xontakt gebracht wird.The ceramic carrier can be done by immersing the skeletal structure, preferably with the refractory metal oxide deposited thereon, in an aqueous solution of a water-soluble inorganic salt or water-soluble inorganic string of the particular metal or metal, whereupon the mixture is left unmoved and the metal or metals, usually in a chemically combined state and xB as oxide, are deposited on the skeletal structure acting gas, eg, K 2, is contacted at an elevated temperature of between about loo ° and U00 0 C in Xontakt.

Die Katalvt-HeisstrahUr mit strahlenden Katalysatorflachen werden sweckmtsslg mit etwa Il bis Zoo mm («tws 1 ** bis 8 N) in ihrer grOftten Abmessung hergestellt, obwohl frOssere Einheiten unter Verwendung eimer Vielzahl,von olatolligen Trig·» ebenfalls verwemdet werden kOnmen. FOr £ meisten Zweck· und um die Notwendigkeit innerer ^ su verhindern, sind Abmessumgen vom etwa So * loo1 se (etwa 2 - 4 **) bevorzugt. Die Tiefe des BieMmvabemkatalysato**The catalvt hot jets with radiating catalyst surfaces are manufactured sweckmtsslg with about 11 to zoo mm ("tws 1 ** to 8 N ) in their largest dimension, although froer units can also be used using a large number of olatolligen trig". For most purposes, and to avoid the need for internal space, dimensions of about 1 to 2 (about 2 to 4) are preferred. The depth of the BieMmvabemkatalysato **

kann etwa 25 mn (1 ") oder nehr batragen, jedoch sindcan carry about 25 mn (1 ") or more, however

Tiefen "/ob weniger als 12,7 ram (1/2 ") und mehr als 1,6 imLows "/ ob less than 12.7 ram (1/2") and more than 1.6 in

(1/16 M) i.ehr zufslede&stell.end. Öle Tiefen von etwa 6,35 am (1/4 ") hiiben sich eis besonders aufrieinsteilend erwiesen(1/16 M ) in more detail & position end. Oils depths of about 6.35 to hiiben ice especially on aufrieinsteilend (1/4 ") proved

und werden gewöhnlich bevorzugt· |and are usually preferred · |

Die durch die erff ndunjsgeal.ssen Katalyt-Heizstrahler verwendeten Irennstoffe fcSnnen ein Gas, ein Dampf, zerstäubte Flüssigkeit od. dgl. sein und können durch flüchtig· Kohlenwasserstoffe, einschließlich geradkettig» Kohlenwasserstoffe, wie niedere Alkane, z.B. Xthan, Propan, Butan, Heptan u. dgl. gebildet worden. Weitere verwendbare Brennstoffe sind aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Cycloparaffine»z.B. Cyclohexan, Acetylen, Alkohole» wie niedere Alkinole, z.B. Methanol, ÄthanolD Isopropanel u. dgl. ..The fuels used by the invented catalytic radiant heaters can be a gas, a vapor, atomized liquid or the like and can be replaced by volatile hydrocarbons, including straight-chain hydrocarbons, such as lower alkanes, for example xthane, propane, butane, heptane and the like. Other usable fuels are aromatic hydrocarbons such as benzene, cycloparaffins "as cyclohexane, acetylene, alcohols," such as lower alkynol, for example, methanol, ethanol D Isopropanel u. Like. ..

Diese Brennstoffe können alt Luft oder tine» sauerstoffhaltigen Gas mit einem weiten Bereich dar Sauerstoff-Brennstoff-Verhältnis se vermischt werden. Im allgemeinen werden zumindest stöchionetrischt Mangen von Sauerstoff bevorzugt - und Mengen von 4#m o,2 - bis 2o-fachen der stöchioaetrischti Meng» werden ebenfalls wirksam verwemiBt. Vorzugsweise worden etwa das I,o5- bzw. 3-fache der stöchlometrischen Mengt, Sauerstoff gewünscht. Dies ist «in besonders vorteilhaftes BAD ORIGINALThese fuels can be old air or tine »containing oxygen Gas with a wide range of oxygen-fuel ratio se are mixed up. In general, at least stoichiometric amounts of oxygen are preferred - and quantities of 4 # m o, 2 - to 2o times the stoichioaetrischti Quantities are also effectively used. Preferably been about I, o5 or 3 times the stoichlometric amount, Oxygen desired. This is particularly beneficial BATH ORIGINAL

-17« 10982A/0401-17 «10982A / 0401

Merkmal der Erfindung. Bine Menge des Jxydationsmittels, beispielsweise Luft, kann erfindungsgeaftß verwendet werden, bei welcher bei den bekannten etalyt-Heizstrahlern oin FlammenrOckschlag auftreten würde, wenn wenig Oxy dationsmittel benutzt wird, und ein Hochziehen oder Br· loschen der Flammen, wenn grosse Mengen Oxydationsmittel benutzt werden, g.B. das Zweifache der stSchiometrischen Menge, besonders, wenn die oxydierende Oberfläche einem leichten Querwind ausgesetzt ist. Die beschriebenen erfindungsgemftssen Heisstrahler wurden Luftgeschwindigkeiten von 64,5 km/h (4o mph) fiber die Oberflache des keramischen Blocks ohne Flamxenrfickschlag ausgesetzt.Feature of the invention. Amount of oxidizing agent for example air, can be used according to the invention in which the known etalyt radiant heaters oin flashback would occur if little oxy chemical agent is used, and the flames are drawn up or extinguished when large amounts of oxidant are used be used, g.B. twice the stoichiometric Amount, especially when the oxidizing surface is exposed to a light cross wind. The described hot radiators according to the invention were air velocities from 40 mph (64.5 km / h) across the surface of the ceramic Blocks exposed without flamxing blows.

Die erfiftdungsgoafissen Heizstrahler werden am besten in der Weise in Gang gesetzt, daß weniger als die normalen Betriebsmengen Oxydationsmittel verwendet werden. Dies ermöglicht eine sehr rasche Zunahme der Temperatur des kalten Katalysators.Nach der Annäherung an die Betriebstemperatur kann die Menge des Oxydationsmittels so eingestellt werden, daß das gewünschte Oxydatiensmittel-Brennstoff-Verhftltnis erhalten wird.The erfiftdungsgoafissen radiant heaters are best used in the way set in motion that less than normal Operating quantities of oxidizing agent are used. this makes possible a very rapid increase in the temperature of the cold catalyst. After approaching the operating temperature the amount of oxidizing agent can be adjusted so that the desired oxidizing agent-fuel ratio is obtained.

Der neuartige flammenloee Katalyt-Heizstrahler gemii der Brfindung besitzt noch ein weiteres wünschenswertes Merk-The new flammenloee catalytic heater according to Finding has another desirable feature

109824/04109824/04

mal, nftmlich das der Selbstzündung, wean ein brennbares Gemisch zugeführt wird, selbst bis zu etwa 4 Minuten nachdem der Heizstrahler abgeschaltet worden ist» Dies ist durch die Wärmohaltung durch den Katalysatorträger und durch die sehr hohe Aktivität des Katalysators bedingt. Dieses Merk- · aal nacht die Benutzung des erfindungsgemässen Heizstrahlers sehr einfach und zweckmässig in Anwendungsfällen, die seinen intermittierenden Gebrauch erfordern·times, namely the auto-ignition, wean a flammable Mixture is supplied even up to about 4 minutes after the heater has been switched off »This is done the heat retention by the catalyst support and by the very high activity of the catalyst required. This feature applies to the use of the radiant heater according to the invention very simple and useful in applications that his require intermittent use

Wie erwähnt, ist das Drosselungsverhältnis (turn-down ratio), der beschriebenen Heizstrahler sehr breit im Bereich von etwa loo : 1. Dieser Bereich ist wesentlich grosser als derjenige für andere flammenlose Heizvorrichtungen. Das erwähnte Merkmal ermöglicht die Verwendung einer einzigen Heizvorrichtung für den einen Anwendung*fall, welche das Heizen mit einer Vorrichtung unter Verwendung von nur etwa 586o kcal/m2 (etwa 15 BTO/in2) erfordert, sowie für einen zweiten Anwendungsfall, der eine Heizstrahlerkapazität von 586 ooo kcal/m2 (15oo BTÜ/in2) notwendig macht.As mentioned, the throttling ratio (turn-down ratio) of the radiant heaters described is very broad in the range of about 100: 1. This range is considerably larger than that for other flameless heating devices. The mentioned feature enables the use of a single heating device for the one application * case which requires heating with one device using only about 586o kcal / m 2 (about 15 BTO / in 2 ), as well as for a second application, the one Radiant heater capacity of 586,000 kcal / m 2 (15oo BTÜ / in 2 ) is necessary.

Kurze Beschreibung der Zeichnung.Brief description of the drawing. Fig· 1 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemässen Katalyt-Fig. 1 is a side view of the inventive catalytic

19. 100824/0401 SAB ORiQ(NAi." 19th 100824/0401 SAB ORiQ (NAi.

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Heizstrahlers. Ein Genisch aus Brennstoff, wie Propan, und aus «inen sauerstoffhaltigen Gas, wie Luft, wird in einen Ganeinlaßkanal 1 des Gehäuses 2 eingeleitet und nimmt seinen Weg zur Öffnung bzw. Stirnfläche 3, an welcher ein Katalysator und ein keramischer Träger angeordnet ist. Dieser Katalysator und der Träger füllen praktisch die gesamte Querschnittsfläche der Öffnung aus und haben den* entsprechend gewöhnlich die Form dieser Flflche. Flg. 2 undRadiant heater. A genic of fuel like propane and from an oxygen-containing gas, such as air, becomes in introduced a Gan inlet channel 1 of the housing 2 and takes its way to the opening or face 3, on which a catalyst and a ceramic carrier is arranged. This catalyst and the carrier practically fill them entire cross-sectional area of the opening and have the * usually the shape of this surface accordingly. Flg. 2 and

3 zeigen zwei der verschiedenen Formen, welche die Querschnitts fläche an der Stirnseite des Gehäuses und der keramische Träger in dieser haben können.Die parallelen Kanäle 3 show two of the different shapes that make up the cross-section surface on the front of the housing and the ceramic carrier in this. The parallel channels

4 des Trägers itnd des Katalysators 5 sind in der Richtung der Gasströmung angeordnet. Der einteilige keramische Trägerblock wird innerhalb der Stirnöffnung des Gehäuses durch geeignete Mittel gehalten, für welchen Zweck ein Metallring, der gegen die Innenwand desGehäuses belastet ist, zufriedenstellend ist.4 of the carrier and the catalyst 5 are in the direction the gas flow arranged. The one-piece ceramic support block mounts within the front opening of the housing held by suitable means, for which purpose a metal ring loading against the inner wall of the housing is, is satisfactory.

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindjngsgoeässon Katalythei»strahiere. Im Venturirohr 6 werden der Brennstoff und das Oxydationsmittel, z.B. Luft, gemischt und das brennbare Gemisch nimmt seinen Weg In das Gehäuse 7, worauf es am Katalysatorträger 8 entzündet wird. Der Träger 8 wird durch einem Netallring4 shows a side view of a preferred embodiment One of the inventors' principles of catalytics. In the venturi 6, the fuel and the oxidizing agent, e.g. air, are mixed and the combustible mixture is taken its way into the housing 7, whereupon it is ignited on the catalyst carrier 8. The carrier 8 is made by a metal ring

"2o" 109824/0401" 2o " 109824/0401

•A· ORIGINAL• A · ORIGINAL

in seiner Stellung sehalten. Offnungen Io und 11, die in Gehäuse vorgesehen sind, dienen zum Ansaugen von Luft· Ein Stift 12 kann dazu vorgesehen werden, den Gleitring der in Fig. 5 in Seitenansicht und in Fig. 6 in Draufsicht gezeigt ist, zu halten. Wenn der kalte Brenner gezündet wird, wird der Gleitring 13 vorzugsweise auf dem Stift angeordnet, üb das Einströmen von Oxydationsaittel durch die Offnungen 11 zu beschränken.stand in his position. Openings Io and 11 that are in Housings are provided, serve to suck in air · A pin 12 can be provided to the slide ring which is shown in Fig. 5 in side view and in Fig. 6 in plan view. When the cold burner ignited is, the sliding ring 13 is preferably arranged on the pin, over the inflow of oxidizing agent to restrict the openings 11.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Aus::ührungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedona Abänderungen erfahren«,The invention is of course not limited to the embodiments shown and described, but rather can experience various changes within its framework «,

BAD OBIGtNAL 109824/0401BAD OBIGtNAL 109824/0401

Claims (1)

■·· tt *. I ·. ι■ ·· tt *. I ·. ι B-967 26. April I968B-967 April 26, 1968 PatentansprücheClaims { 1.jXatal/t-Hei«strahler xur Abgabe von Strahlungswärme, gekennzeichnet durch { 1.jXatal / t-Hei «strahler xur emission of radiant heat, characterized by (a) ein Gehäuse ait eines Gaseinlaftkanal und einer Stirnfläche, . ,(a) a housing with a gas inlet duct and an end face, . , Cb) ein Venturirohr benachbart des Gaseinlaftkanal fOr. . die Zufuhr eines Genisches aus einem Brennstoff und einem sauerstoffhaltigen Gas in das Gehäuse,Cb) a Venturi tube adjacent to the gas inlet channel fOr. . the supply of a mixture of a fuel and an oxygen-containing gas into the housing, (c) ein katalytisch wirkender Brenner-Strahler-Block,..... der innerhalb dar Stirnfläche angeordnet ist und . . im wesentlichen gebildet wird durch(c) a catalytically acting burner-emitter block, ..... which is arranged within the end face and. . is essentially formed by 1) einen einteiligen keramischen Trlgerblock nit . 1 Kanälen, welche die Gasströmung durch den Blocjc. hindurch richten und1) a one-piece ceramic carrier block nit. 1 Channels that prevent gas flow through the Blocjc. direct through and 2) ein Platingruppemetall, das auf dem Träger niedergeschlagen iit.2) a platinum group metal deposited on the support iit. 2. Katalft-Heisstrahler sur Abgabe von Strahlungswärme, ge-2. Katalft hot radiator for the emission of radiant heat, -22- 10982A/0A0 Γ «AO original-22- 10982A / 0A0 Γ «AO original kennzeichnet durchdenotes by (a) ein Gehäuse nit einem Gaseinlaßkanal und einer Stirnfläche, (a) a housing with a gas inlet channel and an end face, (b) ein Venturirohr benachbart dem Gaseinlaßkanal für die Zufuhr eines Gemisches aus eines Brennstoff und eine» sauerstoffhaltig Gas in das Gehäuse,(b) a venturi adjacent the gas inlet duct for the supply of a mixture of a fuel and an »oxygen-containing gas into the housing, (c) einen katalytlschen Brenner-Strahler-Block, der innerhalb der Stirnfläche angeordnet ist und im wesentlichen gebildet wird durch(c) a catalytic burner-radiator block, which is arranged within the end face and in the essential is formed by (1) einen einteiligen keramischen Trägerblock mit Kanälen, velcho die Gas straining durch den Träger hindurch richten,(1) A one-piece ceramic support block with channels that velcho the gas straining through Direct the carrier through, (2) ein feuerfestes Metalloxyd, das auf den Träger niedergeschlagen ist und(2) a refractory metal oxide deposited on the support and (3) eim Platingruppeaetall, das auf dem feuerfesten Metalloxyd miedergeschlagen ist.(3) a platinum group metal resting on the refractory Metal oxide is knocked down. 3. Heizstrahler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einteilige keramische Trägarblock enthält 25 · 25oo Stremungskanal-BinlafiOffnungen je 6,45 cm2 3. Radiant heater according to claim 2, characterized in that the one-piece ceramic carrier block contains 25 × 25oo flow channel binlafi openings each 6.45 cm 2 (je Quadratzoll),(per square inch), BAÖBAÖ "2S~ 109824/0401" 2S ~ 109824/0401 4. Heizstrahler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet» daß das feuerfeste Metalloxyd Aluniniumoxyd ist und das Platingruppemetall Platin ist,4. Radiant heater according to claim 3, characterized in that » that the refractory metal oxide is aluminum oxide and the platinum group metal is platinum, 5. Heizstrahler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der katalytisch wirkende Bremer-Strahler-Block gebildet wird durch einen einteilig>m keramischen Trägerblock von etwa 25 · 2oo mm (etwa t " bis 8 w) in seiner grüßten Abmessung und 1,6 mm - 25 mm (1/16 " bis 1 ") in der Tiefe, wobei der Block eine leichte Selbstzündung des Brennstoffes ermöglicht und einea Flammen» rttckschlag entgegenwirkt.5. Radiant heater according to claim 4, characterized in that the catalytically active Bremer radiator block is formed by a one-piece > m ceramic support block of about 25 x 200 mm (about t "to 8 w ) in its largest dimension and 1.6 mm - 25 mm (1/16 "to 1") in depth, whereby the block enables easy self-ignition of the fuel and counteracts a flame retardation. 6. Heizstrahler nach Anspruch S9 dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine im wesentlichem kegelstumpfftirmige Gestalt hat»6. Radiant heater according to claim S 9, characterized in that the housing has a substantially truncated cone shape » 7. Heizstrahler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelwinkel des Gehäuses etwa 2o° - 8o° betrlgt. 7. Radiant heater according to claim 6, characterized in that that the apex angle of the housing is about 2o ° - 8o °. litt, 10982A/0401 litt, 1098 2A / 0401 BAD ORIGINALBATH ORIGINAL 8ο Heizstrahler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Platin mit einer Menge von o,o5 bis Io GeWol bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators plus ä 8ο radiant heater according to claim 7, characterized in that the platinum with an amount of o, o5 to Io GeWol based on the total weight of the catalyst plus the like des Trägers niedergeschlagen ist»the wearer is depressed " 9. Katalytheizstrahler zur Abgabe von Strahlungswärme mit einen Drosselungsverhältnis (turn-dcwn ratio) von etwa loo zu 1 und der Möglichkeit der Verwendung des o,2 bis 2o-fachen der stftchiometrischen Menge des Sauerstoffs, gekennzeichnet durch9. Catalytic heater for emitting radiant heat with a turn-dcwn ratio of about loo to 1 and the possibility of using the 0.2 to 20 times the stoichiometric amount of oxygen, marked by (a) ein Gehäuse mit eine» Gaseinlaßkmal und einer Stirn» fläche, ( (a) a housing with a »gas inlet feature and an end face, ( (b) ein Venturirohr benachbart den G iseinlaßkanal für die Zufuhr eines Gemisches aus e.nen Brennstoff und aus einem sauerstoffhaltigen Gas in das Gehäuse,(b) a venturi adjacent the G is inlet channel for the supply of a mixture of a fuel and an oxygen-containing gas into the housing, (c) ein katalytisch wirkender Brenne -Strahler-Block, der innerhalb dor Stirnfläche angeordnet ist und gebildet wird durch(c) a catalytically active burner radiator block, which is arranged within the end face and is formed by (1) einen einteiligen keramischer Tragerblock nit Kanälen, welche die Gasströmung durch den Block(1) a one-piece ceramic support block nit Channels that allow gas to flow through the block hindurchleiten,pass through, BAD ORIGINALBATH ORIGINAL -24- 10982Λ/0Α01-24- 10982Λ / 0Α01 B-967B-967 (2) ein feuerfestes Metalloxyd, das auf den Träger niedergeschlagen ist und(2) a refractory metal oxide deposited on the support and (3) ein Platingruppemetall» das auf das feuerfeste Metalloxyd niedergeschlagen ist.(3) a platinum group metal deposited on the refractory metal oxide. Io. Heisstrahler nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Mittel zur Beschränkung der SauerstoffstrSaung In das Gehäuse während der anfänglichen Zündung.Io. Heat radiator according to Claim 9, characterized by Means for limiting the flow of oxygen In the case during the initial ignition. BAO ORIGINALBAO ORIGINAL
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