DE1101160B - Katalysator zur Oxydation von Kohlenoxyd fuer die Verwendung als Filtermasse fuer Atemschutzgeraete - Google Patents

Description

• Katalysator zur Oxydation von Kohlenoxyd für die Verwendung als Filtermasse für Atemschutzgeräte Die Erfindung betrifft Katalysatoren, welche mit dem Luftsauerstoff zusammen das giftige Kohlenoxyd zum ungiftigen Kohlendioxyd oxydieren. Die Katalysatoren werden als Filtermasse für Filter verwendet, die die Atemluft in Atemschutzgeräten von Kohlenoxyd befreien. Sie werden erzeugt durch Fällung von Kupfer- und Manganoxyd-Hydraten aus sauren oder alkalischen Lösungen. Die Hydrate werden bei der nachfolgenden Erhitzung zu Oxyden umgehildet, die die Fähigkeit haben, die Oxydation von Kohlenoxyd und auch gewissen Kohlenwasserstoffen zu bewerkstelligen.
• Die Katalysatoren dieser Art, die man Hopkalite nennt, haben eine sehr lange Wirkungsdauer, solange sie von sie vergiftenden Stoffen freigehalten werden.
• Eine besondere Rolle als Kontaktgift spielt jedoch der Wasserdampf, der überall in der Luft enthalten ist und die Katalysatormasse, wenn sie im Atemfilter angewendet wird, nach einer gewissen Zeit unwirksam macht. Um diese Wasserdampfvergiftungen zu verhindern, hat man daher den in den Filtern enthaltenen Katalysatormassen umfangreichae Trockenmittelschichten, z.B. Chlorkalzium oder ähnliche, vorgeschaltet, die zwar den Wasserdampf in Form von Hydraten binden, nach deren Fe!uchtigkeit jedoch gewisse Wasserdampfmengen in die Katalysatorschicht eindringen und sie allmählich unwirksam machen.
• Dieses Unwirksammachen kann auch dadurch erfolgen, wenn mit dem Kohlenoxyd Kohlenwasserstoffe, die ja vielfach vergesellschaftet mit dem Kohlenoxyd vorkommen (Leuchtgas, Generatorgas), in die Katalysatorschicht gelangen und dort ebenfalls oxydiert werden, wobei sich Wasser bildet.
• Die Vergiftungsgefahr durch Wasserdampf ist bei solchen Filtern besonders stark bei verhältnismäßig niedrigen Gaskonzentrationen, weil dann die Verbrennung nur mit mäßigen Temperaturen verläuft. Dagegen nimmt die Vergiftun,gsgefahr des Katalysators ab, wenn höhere Konzentrationen von CO verbrannt werden, weil sich dann der Katalysator so aufheizt, daß der Wasserdampf sich an der Katalysatormasse nicht mehr anlalgern kann.
• In der Fachwelt hat man sich bemüht, die Katalysatoren nach dem Hopkalit-Typus dadurch zu verbessern, daß man die den Katalysator bildenden Stoffe auf Trägerstoffe, wie z. B. Kieselsäuregel, aufgefällt hat. Hierdurch sollte die Aktivität der Kohlenoxydverbrennungen bei niedriger Temperatur besser aufrechterhalten werden. Man hat auch bei Atemschutzfiltern zwischen einzelnen Hopkalitschichten aus inerten Stoffen, wie z. B. Diatomit oder Bims, bestehende Schichten eingelagert, um eine Wärmeisolierung zwischen den Schichten durchzuführen. Weiterhin ist es bekannt, bei Katalysatoren anderer Art, deren Kata lysatoreigenschaft nur bei Feuchtigkeit bestehen kann, Zumischungen mit anderen Stoffen, wie Kieselgur oder Kaolin, vorzunehmen. Diese Stoffe dienen offenbar als Trägerstoffe.
• Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die Vergiftungsgefahr von Katalysatoren nach Art des Hopkalites herabzusetzen und dadurch die Wirkung zu verbessern sowie die Wirkungsdauer zu verlängern.
• Es ist gefunden worden, daß dieses Ziel erreicht werden kann, wenn den Oxyden von Mangan und Kupfer, die den Katalysator bilden, als wasserbinden,de Stoffe Montmorillonite, Bentonite oder Ataikamit beigemischt sind. Die genannten Stoffe nehmen die in die Katalysatormassen eingetretenen Wassermoleküle bevorzugt auf und verhindern eine Bindung an ,den aktivierten Oxyden. Sie wirken gleichzeitig als Verdünnungsmittel und veranlassen, daß die Oxydationswirkung unter mäßigen Temperaturen stattfindet.
• Die Herstellung der Katalysatormasse nach der Erfindung kann in verschiedener Weise vor sich gehen, z. B. dadurch, daß man die die Wassermoleküle bindenden Stoffe in die wässerige Suspension des Gemischers der gefällten Oxyde einmischt und das entstehende Produkt durch Filtrieren oder Fliehkraftabscheidung und nachträgliches Trocknen vom Wasser befreit. Die vor der Trocknung noch teigige Masse kann durch Strangpressen geformt und dann zu der Größe granuliert werden, wie sie zur Verwendung in den Filtergeräten notwendilg und geeignet ist. Das Zusetzen der die Wassermoleküle bindenden Stoffe kann jedoch auch durch innige Vermischung der pulverförmigen Komponenten erfolgen, die dann ver- preßt und zu der gewünschten Gebrauchsgröße zerkleinert werden.
• Beispiel Ein Filter eines Filteratemschutzgerätes nach Art der bekannten Kohlenoxyd-Filterselbstretter wurde mit 150 ccm oder etwa 150 g eines gekörnten CO-Katalysators nach Art der bekannten Hopkalite gefüllt. An der Lufteintrittsseite enthielt das Filter eine Füllung von 180 ccm eines aus Kalziumchlorid auf Kieselgel verteilten Trockenmittels.
• Dieser Filter wurde mit einem pulsierenden Prüfstrom im Mittel bei 301/min verprüft. Dieser Prüfstrom enthielt 0,1 Volumprozent Kohlenoxyd. Er hatte eine relative Luftfeuchtigkeit von 90 0/o bei 200 C. Das entspricht 15,8lgH2O pro cbm.
• Die Resistenzprüfung des Filters wurde abgeXbrochen, als die durchtretende Luft mehr als 0,01 Volumprozent C 0 enthielt. Es wurden bei verschiedenen Versuchen Resistenzzeiten von 68 Minuten festgestellt.
• Der Versuch wurde mit den gleichen Mitteln in den gleichen Anordnungen wiederholt nur mit dem Unter- schied, daß anstatt des bekannten Hopkalitkatalysators ein Katalysator verwendet wurde, bei dem im nassen Zustand 200/0 Bentonit beigemischt war. Bei der Verprüfung des Filters mit diesen Katalysatormassen ergab sich eine Haltezeit von 116 Minuten.
• Ein weiteres Filter, bei dem statt des Bentonits 200/0 Montmorillonit dem Katalysator beigegeben war, hatte eine Haltezeit von 109 Minuten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Aus Mangan- und Kupferoxyden bestehender Katalysator zur Oxydation von Kohlenoxyd zu Kohlendioxyd für die Verwendung als Filtermasse für Atemschutzgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß den Oxyden von Mangan und Kupfer als wasserbindende Stoffe Montmorillonite, Bentonite oder Atakamit beigemischt sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 737786, 671176, 846 396.