CN117715692A - DeN2O催化剂的新几何结构 - Google Patents
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Abstract
一种用于在反应器中催化分解在通过催化氧化氨制备硝酸中获得的气体混合物中的氧化亚氮N2O的方法，该反应器在流动方向依次包括贵金属丝网催化剂和在用于分解N2O的催化剂上的热交换器，该用于分解N2O的催化剂安装在该贵金属丝网催化剂与该热交换器之间，使得从催化氧化氨获得的热气体混合物与该用于分解N2O的催化剂接触，随后进行冷却，其特征在于，该催化剂呈具有六个叶片的星形体的形式。
Description
本发明涉及一种用于催化分解在通过催化氧化氨制备硝酸中获得的气体混合物中的N2O的方法。本发明进一步涉及一种用于催化分解N2O的催化剂、其用途以及一种适用于进行该方法的反应器。
在通过奥斯特瓦尔德法工业制备硝酸中，使氨与氧气在贵金属催化剂上反应以形成氮氧化物，随后将其吸收在水中。在此方法中，氨和氧气或空气在反应器中在包含贵金属的催化剂丝网上在800℃至955℃下反应。催化剂丝网通常包含铂和铑作为活性金属。在催化反应中，氨首先被氧化为一氧化氮，随后进一步被氧气氧化以提供二氧化氮或四氧化二氮。使获得的气体混合物冷却并且然后传送到吸收塔，在该吸收塔中二氧化氮被吸收在水中并转化为硝酸。用于催化燃烧氨的反应器还在催化剂丝网的下游包含回收丝网，该回收丝网用于沉积并因此回收在高反应温度下气化的催化剂金属。热交换器位于回收丝网的下游以冷却所获得的气体混合物。吸收在实际反应器外部的单独吸收塔中进行。
燃烧和吸收可以在相同的压力水平下进行。可以采用约230至600kPa的中间压力或约700至1100kPa的高压。在具有两个压力级的方法的情况下，吸收在比燃烧更高的压力下进行。然后燃烧中的压力为约400至600kPa并且吸收中的压力为约900至1400kPa。
奥斯特瓦尔德法的概述可以在例如Ullmann′s Encyclopedia of IndustrialChemistry[乌尔曼工业化学百科全书]，第5版，卷A17，第293至339页(1991年)中找到。
氨的燃烧不仅形成一氧化氮和二氧化氮或四氧化二氮，而且通常还有N2O(氧化亚氮，一氧化二氮)作为副产物。与形成的其他氮氧化物相反，N2O在吸收步骤期间不被水吸收。如果不设置用于去除N2O的另外步骤，那么N2O可以以在废气中约500至3000ppm的浓度排放到环境中。
由于N2O是温室气体，因此希望将其从废气中非常大量地去除。虽然N2O不是全球变暖的主要因素(约6％)，但是它比其他两种最常见的人为温室气体CO2和CH4效果更强。由于N2O在大气中的长寿命为大约150年，因此其具有的全球变暖潜能值分别是CO2和CH4的310倍和21倍。
已经描述了多种从废气流中去除N2O的方法。N2O减排系统的开发旨在实现高效率(＞90％N2O转化率)和选择性(＜0.2％NO损失)。根据在方法中的位置，可以将工业界、研究机构和大学遵循的方法分为四组(J.Pérez-Ramirez等人，Applied Catalysis B：Environmental[应用催化B：环境]卷44(2003年)第117-151页)：
·初级减排措施旨在防止在氨燃烧器中形成N2O。这涉及氨氧化方法和/或催化剂的改进。
·二级减排措施将N2O从有价值的中间流中、即从在氨转化器与吸收塔之间的NOx气体中去除。通常，这意指在直接位于氨氧化催化剂下游在最高温度下进行干预。
·在三级减排措施中，处理离开吸收塔的尾气以破坏N2O。氧化亚氮减排最有希望的位置是尾气膨胀涡轮的上游。
·四级减排措施是纯粹的管道末端解决方案，其中在膨胀机下游在尾气通往烟囱的途中对其进行处理。
DE-A-195 33 715描述了一种用于将氮氧化物从气流中去除的方法，其中除N2O之外的氮氧化物被吸收在吸收介质中，并且剩余的N2O随后在分解反应器中在700℃至800℃下催化分解。由于氮氧化物可以在此分解中形成，因此可以随后进行选择性催化还原(SCR)。
美国专利号5,478,549描述了一种用于通过奥斯特瓦尔德法制备硝酸的方法，其中通过使气流在氧化之后通过在至少600℃的温度下的呈圆柱形料粒形式的氧化锆催化剂床来降低N2O含量。
EP-B 0 359 286描述了一种用于还原N2O的方法。为此目的，对用于进行奥斯特瓦尔德法的反应器以这样的方式改进，其方式为使在催化燃烧之后获得的气体经受0.1至3秒的保留时间，然后通过热交换器进行冷却。如果需要，可以另外提供用于选择性分解N2O的催化剂。
US 6,743,404 B1披露了一种用于在反应器中催化分解在通过催化氧化氨制备硝酸中获得的气体混合物中的氧化亚氮N2O的方法，该反应器在流动方向依次包括贵金属丝网催化剂和在用于分解N2O的催化剂上的热交换器，该用于分解N2O的催化剂安装在贵金属催化剂与热交换器之间，使得从催化氧化氨获得的热气体混合物与用于分解N2O的催化剂接触，随后进行冷却。用于分解N2O的催化剂含有铝酸铜CuAl2O4和优选另外的金属氧化物，特别是ZnO。通常认为催化剂优选以星形挤出物形式使用。然而，没有披露具体的催化剂形式。
本发明的目的是提供一种用于分解N2O的改善的催化剂，该催化剂具有改善的几何形状，在填充催化剂床中的实际条件下将高几何外表面积(GSA)与低压降、以及优选还与高机械稳定性、特别是高侧向和/或堆积压碎强度组合。
本发明的基础在于，诸位本发明人现在已经能够提供具有最佳GSA和压降、优选与高侧向和/或堆积压碎强度组合的星形挤出物。
该目的通过一种用于在反应器中催化分解在通过催化氧化氨制备硝酸中获得的气体混合物中的氧化亚氮N2O的方法来实现，该反应器在流动方向依次包括贵金属丝网催化剂和在用于分解N2O的催化剂上的热交换器，该用于分解N2O的催化剂安装在贵金属丝网催化剂与热交换器之间，使得从催化氧化氨获得的热气体混合物与用于分解N2O的催化剂接触，随后进行冷却，其特征在于，该催化剂呈具有六个叶片的星形体形式，其中星形中的最大半径r2与连接叶片的交接点的圆的半径r1的比率在1.9至3.61的范围内，此圆内的面积F1与此圆外的叶片的总计面积F2的比率在0.54至0.90的范围内，一个叶片与相邻叶片的两个交接点I之间的距离x2与圆的半径r1的比率在0.67至1.11的范围内。
优选地，在根据本发明使用的具有六个叶片的截面的星形催化剂体中，星形中的最大半径r2与连接叶片的交接点的圆的半径r1的比率在1.9至3.0或2.17至3.61、更优选1.9至2.5的范围内。
优选地，该体的截面具有六个镜像对称轴线，使得六个叶片具有相同的形状。
镜像对称允许略微偏离镜像对称。优选地，至多一个或两个叶片偏离六个镜像对称轴线。因此，一个或两个叶片可以具有不同的尺寸或相对于其他叶片略微倾斜，同时仍满足对星形催化剂体的上述几何要求。
镜像对称允许偏离理想镜像对称最多10％，更优选偏离理想镜像5％或更小。最优选地，该体的横截面具有六个镜面对称轴线而不偏离镜面对称。镜像对称可见于图1和图2，其中描绘了六个相同的叶片。
根据本发明，当合适的催化剂位于贵金属丝网催化剂与热交换器之间时，N2O可以直接在用于催化氧化氨的反应器中反应。以此方式，作为副产物形成的N2O在其形成后立即被分解。分解在催化氧化氨的占主导的温度下发生。因此不需要将气态反应混合物加热或冷却。根据本发明使用的用于分解N2O的催化剂直接位于反应器中，优选在位于贵金属催化剂下游的贵金属回收丝网的位置与热交换器的位置之间。用于奥斯特瓦尔德法的反应器通常设置有用于容纳贵金属催化剂和贵金属回收丝网的插入件。这些反应器可以通过另外提供用于N2O分解催化剂的支架来容易地改进。
根据本发明所需的低催化剂床高度允许安装在现有反应器中而不对反应器进行大量改造。因此，可以改进现有的反应器以使本发明的方法能够进行，而无需更换反应器。如上所述，奥斯特瓦尔德法可以在一个压力水平或在两个压力水平下进行。催化剂床的高度优选为2至50cm，特别优选5至25cm。在生产中，在催化剂上的停留时间优选小于0.1s。因此，由安装催化剂引起的压降非常低，可以使用少量的催化剂，并且气体在氧化之后必须在高温水平下仅保持短的时间，从而可以在很大程度上抑制二次反应。
根据本发明，N2O的分解在用于氧化氨的反应器中在氧化温度下、通常在600℃至950℃、优选800℃至930℃、特别是850℃至920℃的温度范围内进行。取决于进行奥斯特瓦尔德法的压力水平，压力通常为1至15巴。
作为贵金属丝网催化剂，可以使用适用于催化氧化氨的任何贵金属丝网催化剂。催化剂优选包含铂和可能的铑和/或钯作为催化活性金属。贵金属回收丝网优选由钯制成。
根据本发明使用的用于分解N2O的催化剂选自在900℃以上仍具有足够的活性以在NO和/或NO2的存在下在此温度下分解N2O的催化剂。适用于本发明目的的催化剂为例如二元氧化物如MgO、NiO、ZnO、Cr2O3、TiO2、WOx、SrO、CuO/Cu2O、Al2O3、Se2O3、MnO2或V2O5，如果需要的话，掺杂有金属氧化物、镧系元素络合物如La2NiO4、La2CuO4、Nd2CuO4及其多元氧化物，尖晶石，三元钙钛矿，以及还有氧化体系如CuO-ZuO-Al2O3CoO-MgO、CoO-La2O3、CO-ZuO、NiO-MoO3或金属如Ni、Pd、Pt、Cu、Ag。
催化剂优选为含铜催化剂，其含有具有式MxAl2O4的化合物，其中M为Cu或Cu与一种或多种选自由Sn、Pb、Zn、Mg、Ca、Sr和Ba，优选Zn、Mg、Ca、Sr和/或Ba，更优选Zn和/或Mg组成的组的另外的金属M的混合物，并且x为0.6至1.5。
优选的催化剂基本上由基本尖晶石相组成，其仍可以含有少量呈晶体形式的游离氧化物，如MO(其中M是Cu、Zn或Mg)和M2O3(其中M是Al)。尖晶石相的存在可以通过记录XRD光谱来检测。催化剂中氧化物的量通常为按重量计0至5％、优选0至3.5％。
应选择Cu和任何Zn和/或Mg的量使得获得填充或几乎填充的尖晶石。这意指式MxAl2O4中的x为0.6至1.5，优选0.8至1.5，更优选0.9至1.2，特别优选0.95至1.1。对于低于0.6的x值，热稳定性显著损失。高于1.5的x值同样导致催化剂活性和催化剂稳定性的劣化。因此，在式MxAl2O4中具有0.6至1.5、优选0.8至1.5、更优选0.9至1.2、特别优选0.95至1.1的x值的催化剂是用于分解N2O的高温稳定催化剂。催化剂具有有利的老化行为，即催化剂长时间保持活性而不会热失活。
催化剂含有以呈氧化物形式的铜，以氧化铜CuO计算，其量基于总催化剂按重量计通常为1％至54％、优选5％至40％、特别优选10％至30％。
催化剂可以另外含有呈氧化物形式的另外的掺杂剂，特别是Zr和/或La。用Zr和/或La掺杂进一步提高了催化剂的热稳定性，但初始活性略微降低。特别有利的是经由相应的元素掺杂的氧化铝来引入Zr和/或La掺杂剂。新型催化剂中掺杂剂化合物的含量通常为按重量计0.01％至5.0％、优选按重量计0.05％至2％。
催化剂可以含有另外的金属活性组分。此类金属活性组分优选为元素周期表第8副族的金属，特别优选Pd、Pt、Ru或Rh。结果是，可以获得不仅在高温下非常活跃而且在低至400℃以下的温度下也具有非常高的活性的催化剂。因此，催化剂可以在宽的温度范围内使用，这在绝热操作的N2O分解方法中是一个主要优点。新型催化剂中第8副组的金属的量通常为按重量计0.01％至5％、优选按重量计0.1％至2％。
此类催化剂可以例如通过将CuAl2O4与一种或多种选自由Sn、Pb、Zn、Mg、Ca、Sr和Ba组成的组的另外的金属M(作为氧化物或盐或呈元素形式)组合来制备，并随后在300℃至1300℃下和0.1至200巴范围内的压力下煅烧该混合物。
在一个实施例中，除了CuAl2O4之外，优选使用作为氧化物或盐或呈元素形式的锌、镁、钙、锶和/或钡来制备催化剂。催化剂优选不含贵金属。
本发明还涉及一种如本文所述的用于分解N2O的催化剂体，其中该催化剂含有具有式MxAl2O4的化合物，其中M为Cu或Cu与一种或多种选自由Sn、Pb、Zn、Mg、Ca、Sr和Ba，优选Zn、Mg、Ca、Sr和/或Ba，更优选Zn和/或Mg组成的组的另外的金属M的混合物，并且x为0.6至1.5。
为了制备催化剂，使用CuAl2O4，按重量计1％至100％、优选按重量计10％至100％、特别优选按重量计80％至100％的CuAl2O4作为尖晶石存在。特别优选完全呈尖晶石形式。与一种或多种选自由Sn、Pb、Zn、Mg、Ca、Sr和Ba组成的组的另外的金属M的混合优选在500℃至1200℃、特别优选600℃至1100℃下并且优选在0.5至10巴的压力下、特别优选在大气压下进行。混合可以例如通过喷射、机械混合、搅拌或捏合CuAl2O4组合物的研磨固体来进行。特别优选浸渍未研磨的固体。在与添加剂混合之后的煅烧期间，铜优选至少部分地被额外的金属代替。成品催化剂优选包含至少70％、特别优选至少80％、特别是至少90％的尖晶石相。
不仅可以使用金属的氧化物或呈金属形式的金属，而且还有它们的盐。实例是碳酸盐、氢氧化物、羧酸盐、卤化物和氧化阴离子如亚硝酸盐、硝酸盐、硫化物、硫酸盐、亚磷酸盐、磷酸盐、焦磷酸盐、岩盐、卤酸盐和碱式碳酸盐。优选碳酸盐、氢氧化物、羧酸盐、亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐和碱式碳酸盐，特别优选碳酸盐、氢氧化物、碱式碳酸盐和硝酸盐。额外的金属特别优选呈+2氧化态。优选使用Zn、Mg、Ca、Sr和/或Ba，特别是Zn和/或Mg。
组合物CuAl2O4(优选呈尖晶石形式)的起始氧化物的制备从例如Z.Phys.Chem.[物理化学]，卷141(1984年)，第101至103页中已知。优选用合适的盐的溶液浸渍Al2O3载体。然后优选将阴离子热分解以形成氧化物。还可以将盐与铝化合物混合(例如在悬浮液中并随后进行喷雾干燥)，将其压实并且然后使其成为希望的形状，随后进行煅烧。
催化剂优选包含按重量计0.1％至30％的CuO，按重量计0.1％至40％的一种或多种选自由Sn、Pb、Zn、Mg、Ca、Sr和Ba组成的组的另外的金属的另外的金属氧化物M(II)O、特别是ZnO，以及按重量计50％至80％的Al2O3。
除了尖晶石之外，优选还存在少量的CuO和另外的金属氧化物。优选地，存在不超过按重量计3.5％的CuO和不超过按重量计10％的ZnO。
合适的催化剂还描述于DE-A-43 01 469和EP-A-0 687 499中。可以根据本发明使用的催化剂的制备的另外的实例可以取自所引用的文件。
催化剂优选具有1至350m2/g的BET表面积。孔隙率优选在0.01至0.8l/g的范围内。
根据本发明，催化剂优选以被描述为固定床的星形挤出物形式使用。固定床的厚度优选为2至50cm，特别优选5至25cm。在用于分解N2O的催化剂上的停留时间优选小于0.1s。
直接在反应器中使用催化剂以催化氧化氨会导致N2O完全降解，并形成氮氧化物。在氨的氧化中形成的氮氧化物不会在此催化剂上降解。催化剂具有高活性。由于催化剂床的高度低以及具有六个叶片的催化剂的星形形状，因此反应器中仅出现小的压降。去除N2O不需要额外的加热或冷却。由于反应器是为容纳催化剂丝网而建造的，因此通常不需要改造硝酸装置。
催化剂体可以通过各种技术形成，包括挤出、增材制造(如3D打印)或压片。优选地，陶瓷体通过挤出来制备。
星形体或挤出物可以被定义为具有某种中心部分或核心并在其圆周上具有三个或更多个延伸部的物体。星形挤出物的一个有利特性是几何表面积与体积的比率比常规圆柱形挤出物或片材的情况更有利的事实。
根据本发明，已经发现，通过采用催化剂体的这种特定的六叶几何形状，相对于已知的星形挤出物，可以在使催化剂体、优选挤出物的填充床中的压降最小化的同时使几何表面积GSA最大化。具体地，GSA的增益可能高于在此类填充床中经历的压降损失。此外，可以获得高侧向和/或堆积压碎强度。
与压降相关的几何表面积GSA的增益是在填充床中特别实现的，使得不仅单个挤出物的行为得到改善，而且挤出物的填充床的行为也得到改善。
根据本发明的星形催化剂体组合了有利的特性性质，包括高几何表面积GSA和在填充床中时的低压降。它们优选还是机械稳定的，并且优选具有高侧向压碎强度、高堆积压碎强度和低磨损。
高几何表面积通常导致催化剂体的高活性，特别是在传质(扩散)受限的化学反应中。
根据本发明，已经发现六叶星形催化剂体优于五叶星形挤出物。
除其他参数外，改变催化剂体或催化剂挤出物的尺寸(直径、长度)、叶片从交接点到顶部的斜率、叶片的数量、叶片的锐度、叶片的深度和挤出物的尺寸，以得到上述改善的星形催化剂体或挤出物。叶片也可以被描述为星形的槽或指。
应该在实际使用中长期保持催化剂体、优选挤出物的有利特性，其中无法完全避免催化剂体的磨损。然而，通过采用根据本发明的特定形状，可以实现催化剂体的特性的长期稳定性。
可以关于图1和图2进一步说明根据本发明使用的优选的星形催化剂体的几何形状，其示出了该体或挤出物的截面图。将挤出后的糊料在干燥和可能的煅烧时的可能收缩考虑在内，用于挤出的模具将具有这种形状的开口。
图1和图2示出了六叶星形，其中叶片外壁的主要部分是直的。
如图1所示，连接叶片的交接点的圆具有半径r1，而最大半径从截面中心延伸到最大半径、即叶片的最远端，表示为r2。星形中的最大半径r2与连接叶片的交接点的圆的半径r1的比率在1.9至3.61、优选1.9至3.0或2.17至3.61、最优选1.9至2.5的范围内。
x2与r1的比率为0.67至1.11，优选0.80至0.98，更优选0.85至0.93，例如0.90。
此圆内的面积F1与圆外的叶片的总计面积F2的比率在0.54至0.90、优选0.65至0.79、最优选0.68至0.76的范围内，例如0.72。
图1还示出了半径r3，该半径延伸到叶片的直线部分的端点，从截面的中心开始并终止于连接一个叶片的直边的两个端点的直线的中点。
r2与r3的比率优选为0.80至1.33，更优选0.95至1.17，最优选1.01至1.11，例如1.06。
优选地，每个叶片具有直外壁和圆形顶部。优选地，每个叶片具有带圆形顶部的直外壁，其中从一个叶片与相邻叶片的交接点I到直壁的端部的长度x1与一个叶片与相邻叶片的两个交接点I之间的距离x2的比率为0.87至1.45，更优选1.04至1.28，最优选1.10至1.22，例如1.16。各自的距离在图2中示出。
优选地，每个叶片具有带圆形顶部的直外壁，其中在直壁与一个叶片与相邻叶片的两个交接点I之间的直线x2之间的角度α为70至140度，优选92至102度，更优选94至100度，最优选96至98度，例如97度。此角度也在图2中示出。
优选地，一个叶片与相邻叶片的两个交接点I之间的长度x2与直壁的端部之间的长度x3的比率为0.9至1.8，优选1.01至1.69，更优选1.22至1.49。各自的长度x2和x3以及交接点I在图2中示出。
优选地，每个叶片具有带圆形顶部的直外壁，并且由叶片的直壁限定的梯形的叶片面积与此梯形外的外叶片面积的比率为2.5至14.35，优选9.36至14.25，更优选10.33至12.63，最优选10.90至12.05，例如11.48。梯形面积F3和外叶片面积F4在图2中示出。
圆形顶部具有优选0.23至0.38mm、更优选0.27至0.33mm、最优选0.29至0.32mm、例如0.30mm的半径。
优选地，挤出物的截面积为0.19至13.9mm2，优选5至11mm2，优选6至9mm2。
优选地，最大半径r2为0.4至6mm，优选0.9至6mm，优选1.35至2.25mm，更优选1.62至2.1mm。
优选地，圆半径r1为0.25至3.4mm，优选0.49至1.5mm，最优选0.72至1.1mm，例如0.88mm。可以由此计算圆面积F1。
如上所述，在与挤出物外表面的可及性相关的压降方面，星形挤出物的使用是重要的。这对于消除扩散问题也起到重要作用。
本发明还涉及如本文定义的星形催化剂体用于分解含N2O的气体混合物中的N2O的用途。
本发明进一步涉及一种用于催化分解在通过催化氧化氨来制备硝酸中获得的气体混合物中的氧化亚氮N2O的反应器，该反应器在流动方向依次包括贵金属丝网催化剂、热交换器和用于分解N2O的催化剂床，该用于分解N2O的催化剂床安装在贵金属催化剂与热交换器之间，使得从催化氧化氨获得的热气体混合物与用于分解N2O的催化剂接触，随后进行冷却，其特征在于，该催化剂床含有呈具有如上所定义的六个叶片的星形体的形式的用于分解N2O的催化剂。
实例
该表示出了两种不同尺寸的现有技术几何形状(图3a、3b)和根据本发明的几何形状(图3c)的计算特性的概述。小三叶具有高GSA/体积比，大五角星具有低压降。新的几何形状组合了这两个有益的特征。
Δp值是根据CFD(计算流体动力学)计算的。分别是模拟中建模催化剂几何形状的表面积GSA和体积。两者都是从催化剂模型并基于真实几何形状数值计算的值。
从详细的数值模拟获得了具有不同形状和尺寸的挤出物填充床的几何表面积(GSA)和压降。
首先，使用反应器管的代表性几何形状和催化剂的真实几何形状进行模拟，生成随机堆积。通过将催化剂颗粒虚拟地投入反应器管中并根据牛顿第二运动定律计算运动和颗粒-颗粒与颗粒-壁接触之间的冲击来生成堆积。使用离散元软球算法作为数值方法。压降是应用计算流体动力学进行详细模拟的结果。流体体积是从数值生成的随机堆积床中提取的。完全解决每个料粒周围的流体动力学以及所有间隙流动现象。然后计算84mm的假定床高度和56mm的假定内管直径的压降。使用压缩空气作为流体。在填充床端部的压力为环境压力。假定温度为环境温度。假定流量为1.5Nm3/h。将根据本发明的六星形挤出物与作为参考的五星形挤出物和改进的三叶形挤出物进行比较。所有挤出物具有10mm的假定长度。
Claims (20)
1.一种用于在反应器中催化分解在通过催化氧化氨制备硝酸中获得的气体混合物中的氧化亚氮N2O的方法，该反应器在流动方向依次包括贵金属丝网催化剂和在用于分解N2O的催化剂上的热交换器，该用于分解N2O的催化剂安装在该贵金属丝网催化剂与该热交换器之间，使得从该催化氧化氨获得的热气体混合物与该用于分解N2O的催化剂接触，随后进行冷却，其特征在于，该催化剂呈具有六个叶片的星形体形式，其中该星形中的最大半径r2与连接这些叶片的交接点的圆的半径r1的比率在1.9至3.61的范围内，此圆内的面积F1与此圆外的这些叶片的总计面积F2的比率在0.54至0.90的范围内，一个叶片与相邻叶片的两个交接点I之间的距离x2与该圆的半径r1的比率在0.67至1.11的范围内。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该用于分解N2O的催化剂含有具有式MxAl2O4的化合物，其中M为Cu或Cu与一种或多种选自由Sn、Pb、Zn、Mg、Ca、Sr和Ba组成的组的另外的金属M的混合物，并且x为0.6至1.5。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该半径r2与半径r1的比率为1.9至3.0。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，每个叶片具有带圆形顶部的直外壁，其中从一个叶片与相邻叶片的该交接点I到该直外壁的端部的长度x1与一个叶片与相邻叶片的两个交接点I之间的该距离x2的比率为0.87至1.45。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，每个叶片具有带圆形顶部的直外壁，其中在该直外壁与一个叶片与相邻叶片的两个交接点I之间的直线x2之间的角度α为70至140度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，每个叶片具有带圆形顶部的直外壁，其中一个叶片与相邻叶片的两个交接点I之间的长度x2与该直外壁的端部之间的长度x3的比率为0.9至1.8。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，每个叶片具有带圆形顶部的直外壁，并且由叶片的该直外壁限定的梯形F3的叶片面积与此梯形外的外叶片面积F4的比率为2.5至14.35。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，截面积为0.19至13.9mm2。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，该最大半径r2为0.4至6mm，优选1.35至2.25mm或1.62至3.1mm。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，该圆半径r1为0.25至3.4mm。
11.根据权利要求1至10所述的方法，其中，该催化剂的元素组成对应于含有按重量计50％至80％的Al2O3、按重量计0.1％至30％的CuO以及按重量计0.1％至40％的一种或多种另外的金属的氧化物M(II)O的氧化混合物。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，该另外的金属是Zn。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，按重量计至少70％的该用于分解N2O的催化剂呈尖晶石相。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，该用于分解N2O的催化剂的催化剂床的高度为2至50cm。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，该N2O的分解在600℃至950℃下、在1至15巴的压力下进行。
16.一种含有具有式MxAl2O4的化合物的用于分解N2O的具有六个叶片的星形催化剂体，其中M是Cu或Cu与一种或多种选自由Sn、Pb、Zn、Mg、Ca、Sr和Ba组成的组的另外的金属M的混合物，并且x为0.6至1.5，其中该星形中的最大半径r2与连接这些叶片的交接点的圆的半径r1的比率在1.9至3.61、优选2.17至3.61的范围内，此圆内的面积F1与此圆外的这些叶片的总计面积F2的比率在0.54至0.90的范围内，一个叶片与相邻叶片的两个交接点I之间的距离x2与该圆的半径r1的比率在0.67至1.11的范围内。
17.根据权利要求16所述的用于分解N2O的星形催化剂体，其中，该催化剂的元素组成对应于氧化混合物，该氧化混合物含有按重量计50％至80％的Al2O3、按重量计0.1％至30％的CuO以及按重量计0.1％至40％的一种或多种另外的金属的氧化物M(II)O、优选ZnO。
18.根据权利要求16或17中任一项所述的用于分解N2O的星形催化剂体，其中，按重量计至少70％的该用于分解N2O的催化剂呈尖晶石相。
19.一种用于催化分解在通过催化氧化氨来制备硝酸中获得的气体混合物中的氧化亚氮N2O的反应器，该反应器在流动方向依次包括贵金属丝网催化剂、热交换器和用于分解N2O的催化剂床，该用于分解N2O的催化剂床安装在该贵金属催化剂与该热交换器之间，使得从该催化氧化氨获得的热气体混合物与该用于分解N2O的催化剂接触，随后进行冷却，其特征在于，该催化剂床含有如权利要求1至18中任一项所定义的具有六个叶片的呈星形体形式的用于分解N2O的催化剂。
20.如权利要求1至18中任一项所定义的星形催化剂体用于分解含N2O的气体混合物中的N2O的用途。
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