DE1222897B - Die Verwendung von natuerlich vorkommenden Manganknollen als Katalysatoren fuer Oxydationsreaktionen - Google Patents

Die Verwendung von natuerlich vorkommenden Manganknollen als Katalysatoren fuer Oxydationsreaktionen

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DE1222897B
DE1222897B DES82436A DES0082436A DE1222897B DE 1222897 B DE1222897 B DE 1222897B DE S82436 A DES82436 A DE S82436A DE S0082436 A DES0082436 A DE S0082436A DE 1222897 B DE1222897 B DE 1222897B
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Paul Burg Weisz
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Socony Mobil Oil Co Inc
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/32Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/34Manganese

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Description

  • Die Verwendung von natürlich vorkommenden Manganknollen als Katalysatoren für Oxydationsreaktionen Es gibt natürlich vorkommende ozeanische Mineralien oder Ablagerungen, die auf den Meeresböden gefunden werden und als Manganknollen oder Manganknötchen (nachstehend als Manganknollen bezeichnet) bekannt sind. Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß derartige Manganknollen sehr wirksam für die Katalyse von Oxydationsreaktionen sind, bei denen das Reaktionseinsatzmaterial in gasförmigem oder flüssigem Zustand unter Umwandlungsbedingungen mit dem Katalysator in Berührung gebracht wird.
  • Gegenstand der Erfindung ist demgemäß die Verwendung von natürlich vorkommenden Mangan knollen in gegebenenfalls zerkleinertem Zustand als Katalysatoren für Oxydationsreaktionen.
  • Die als Katalysatoren verwendeten Manganknollen sind darüber hinaus auch bei der Entschwefelung, Entfernung von Stickstoff, Aromatisierung und Reformierung wirksam. Naturgemäß können die Manganknollen unterschiedliche Aktivitätsgrade für die verschiedenen Verfahren besitzen, d. h., die relative katalytische Aktivität muß nicht für jedes der vorstehend genannten Verfahren gleich sein.
  • Katalysatoren für Oxydationsreaktionen, die Mangan enthalten, sind bereits bekannt. So ist ein aus Mangan- und Kupferoxyden bestehender Katalysator zur Oxydation von Kohlenoxyd zu Kohlendioxyd für die Verwendung als Filtermasse für Atemschutzgeräte bekannt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß den Oxyden von Mangan und Kupfer als wasserbindende Stoffe Montmorillonite, Bentonite oder Atakamit beigemischt sind. Diese bekannten Katalysatoren werden auf synthetischem Wege erzeugt, erfordern somit ein besonderes Herstellungsverfahren und sind daher vergleichsweise teuer.
  • Weiter ist ein Verfahren zur katalytischen Entfernung von Kontaktgiften, insbesondere Kohlenoxyd, aus Wasserstoff bei erhöhten Temperaturen auf reduktivem Wege an Mehrfachkatalysatoren bekannt, bei dem der zu reinigende Wasserstoff über einen aus metallischem Nickel, Kupfer und Mangan bestehenden Katalysator bei Temperaturen von etwa 170 bis 2400 C geleitet wird. Auch hier werden die in Betracht kommenden Katalysatoren auf synthetischem Wege nach einem besonderen Herstellungsverfahren erzeugt, was sich natürlich im Preis widerspiegelt.
  • Irgendein Hinweis auf die Möglichkeit einer Verwendung natürlich vorkommender Manganknollen als Katalysator ist den Angaben über diese bekannten Verfahren nicht zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der katalytischen Oxydation als Beispiel für die vorstehend aufgeführten Umwandlungsverfahren erläutert. Typische Ausführungsbeispiele hierfür sind die katalytische Oxydation von gasförmigen oder flüssigen Einsatzmaterialien, wie Kohlenstoffverbindungen, Kohlenmonoxyd, Ammoniak, Schwefeldioxyd, Paraffinen, Olefinen, Aldehyden, Alkoholen, Toluol, usw., wobei diese zusammen mit einem freien Sauerstoff enthaltenden Gas, z. B. Luft, unter geregelten Temperaturbedingungen durch den erfindungsgemäß verwendeten Katalysator geleitet werden.
  • Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß der erfindungsgemäß verwendete Manganknollenkatalysator in vielen Fällen bei tieferen Temperaturen wirksam ist als die bisher bekannten Katalysatoren bzw. daß er bei einer gegebenen Temperatur einen höheren Aktivitätsgrad besitzt als die bisher bekannten Oxydationskatalysatoren. Dies geht aus den nachstehend angegebenen Beispielen hervor.
  • Eine besonders vorteilhafte Verwendung des Manganknollenkatalysators ist die katalytische Behandlung von Auspuffgasen aus Verbrennungskraftmaschinen zur Beseitigung von darin enthaltenen giftigen und schädlichen Bestandteilen. Abgase aus Verbrennungskraftmaschinen mit Kerzenzündung oder Selbstzündung können beträchtliche Mengen an giftigen und widerwärtigen Dämpfen oder Rauchstoffen enthalten. Von den giftigen Gasen ist insbesondere das Kohlenmonoxyd zu nennen.
  • Es ist bekannt, diese widerwärtigen und gefährlichen Auspuffdämpfe durch einen katalytischen Umwandler zu leiten, in dem die Dämpfe mit Luft gemischt und mit einem Oxydationskatalysator in Berührung gebracht und hierdurch umgewandelt bzw. beseitigt werden. Dabei werden Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd und Kohlenwasserstoffbestandteile zu Kohlendioxyd und Wasser umgesetzt.
  • Die Temperatur des Auspuffgases am Ende der Motorauspuffleitung liegt bei handelsüblichen Fahrzeugen im allgemeinen im Bereich von etwa 288"C, wenn die Maschine leerläuft, bis herauf zu etwa 482"C bei 80 Stundenkilometern; bei größeren Geschwindigkeiten ergeben sich höhere Temperaturen.
  • Da der Oxydationskatalysator nach Eintritt der Verbrennung hohen Temperaturen ausgesetzt ist, müssen die verwendeten Katalysatoren hohe Wärmebeständig keit aufweisen. Darüber hinaus müssen sie, um wirklich brauchbar zu sein, eine vollständige und dauernde Beseitigung des Gesamtgehalts an Kohlenmonoxyd und unverbrannten Kohlenwasserstoffbestandteilen herbeiführen, bei häufiger Erhitzung und Abkühlung infolge Betriebsunterbrechungen der Maschine ihre volle Aktivität behalten und eine normale Bleiablagerungsverschmutzung ohne einen raschen Verlust an katalytischer Aktivität vertragen, d. h., nicht durch Bleiablagerungen vergiftet werden.
  • Für die Herbeiführung der Oxydation von Kohlenmonoxyd und Kohlenwasserstoffen in Auspuffgasen sind verschiedene Oxydationskomponenten in Abscheidung auf einer Vielzahl von Trägern angegeben worden. So ist ein Verfahren zur Reinigung der Auspuffgase von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Kraftwagen, bekannt, bei dem die Auspuffgase zusammen mit einem Überschuß an Luft durch aluminiumoxydreiche Kontaktstoffe, wie Bauxit od. dgl., geleitet werden, die durch solche Metallsalze aktiviert sind, welche keine giftigen Umsetzungsprodukte entstehen lassen. Zur Aktivierung der Kontaktstoffe können insbesondere Chrom, Kupfer oder Manganverbingungen benutzt werden. Genauso wie die eingangs angegebenen Katalysatoren müssen auch diese Katalysatoren auf synthetischem Wege nach besonderen Herstellungsverfahren erzeugt werden, so daß sie verhältnismäßig teuer sind; dies bedeutet gerade in Verbindung mit der Reinigung von Auspuffgasen einen wesentlichen technischen Nachteil, da hier mit verhältnismäßig häufigem Ersatz gerechnet werden muß.
  • Darüber hinaus besitzen die bekannten Katalysatoren zur Behandlung von Auspuffgasen im allgemeinen eine oder mehrere der vorausgehend genannten angestrebten Eigenschaften, jedoch mangelt es ihnen dann an anderen gewünschten Eigenschaften, und bis heute hat keines der bekannten katalytischen Materialien eine technische Aufnahme gefunden.
  • Die erfindungsgemäß verwendeten Manganknollen bilden einen ausgezeichneten Katalysator zur Entfernung von Kohlenmonoxyd und Kohlenwasserstoffen aus Auspuffgasen von Verbrennungskraftmaschinen; diese Gase werden bei der Austrittstemperatur in innige Berührung mit dem Manganknollen umfassenden Katalysator gebracht. Letzterer ist in Form des ozeanischen Sediments ohne zwischengeschaltete Verarbeitungsprozesse nach der Gewinnung des natürlichen Materials verwendbar. Die reichlich vorhandenen Vorräte an ozeanischen Manganknollen stellen eine billige Quelle für den wirksamen Oxy- dationskatalysator dar und machen dessen Gebrauch selbst bei häufigem Ersatz wirtschaftlich. Demgemäß gelten die üblichen Beschränkungen der Anwendbarkeit, die einen häufigen Ersatz von bisher bekannten kostspieligen Katalysatoren, z. B. Platin enthaltende Oxydationskatalysatoren, unmöglich machten, nicht für die erfindungsgemäß verwendeten Manganknollen.
  • Der Manganknollenkatalysator ermöglicht daher eine Auspuffgasreinigung unter Verwendung von austauschbaren Patronen aus diesem Material, durch das die Auspuffdämpfe geleitet werden und die bei einer Wartung, entsprechend der Wartung des Motors, der Batterie, der Reifen usw., in periodischen Abständen ausgetauscht werden können.
  • Die als Katalysator verwendeten Manganknollen enthalten nicht nur Mangan, sondern auch verschiedene andere wichtige Metalle, einschließlich Eisen, Kobalt, Nickel und Kupfer. Wie oben angegeben werden die Manganknollen auf dem Boden von Ozeanen gefunden, und sie sind insbesondere im Pazifischen Ozean reichlich vorhanden. Die Knollen sind durch eine hohe Oberflächengröße gekennzeichnet, d. h. von über 200 m2/g. Die Manganknollen treten in mannigfaltigen Formen auf, meistens sehen sie jedoch wie Kartoffeln aus. Ihre Farbe reicht von erdigem Schwarz bis zu Braun, je nach ihrem relativen Mangan- und Eisengehalt. Die Knollen sind porös und leicht, sie haben ein mittleres spezifisches Gewicht von etwa 2,4. Im allgemeinen liegen die Knollen im Bereich von etwa 2,5 bis 23 cm Durchmesser, sie können jedoch auch beträchtlich größere Abmessungen von annähernd 122 cm Länge und 92 cm Durchmesser aufweisen und soviel wie 770 kg wiegen. Das als Katalysatoren verwendete Knollenmaterial kann von irgendeiner geeigneten Teilchengröße sein, welche für die besondere Umwandlungsbehandlung brauchbar ist. So kann die Teilchengröße der Manganknollen im Bereich von ziemlich großen Stücken bis herab zu und einschließlich gepulvertem Material, das bei einem katalytischen Wirbelschichtbetrieb brauchbar ist, liegen.
  • Obwohl Knollen von einzelnen Ablagerungen bei der Untersuchung so hohe Gehalte wie 80 0/, Mangandioxyd ergaben, wurde gefunden, daß die mittlere Zusammensetzung von 30 Knollenproben aus sämtlichen Ozeanen 32 Gewichtsprozent Mangandioxyd, 22 Gewichtsprozent Eisenoxyde, 19 Gewichtsprozent Siliciumdioxyd und 14 Gewichtsprozent Wasser mit geringeren Mengen an Aluminiumoxyden, Calcium-und Magnesiumcarbonaten und verschiedenen Metallen einschließlich Nickel, Kupfer, Kobalt, Zink und Molybdän betrug. Einige der Mineralien in Knollen haben keine Namen, da ihre genauen kristallinen Strukturen niemals zuvor angetroffen worden sind.
  • Vom Wirtschaftlichkeitsstandpunkt sind Mangan, Nickel, Kobalt und Kupfer die interessierenden Metalle in den Knollen. Die maximalen Mengen dieser Metalle, wie sie bisher in Knollen gefunden wurden, sind 50 0/, Mangan, 201o Kobalt, 1,6 0/, Nickel und 1,9 0Io Kupfer. Es wurden Knollen von 45 Stellen des östlichen Pazifiks auf diese vier Metalle analysiert.
  • Obwohl dies eine kleine Probenahme für ein derart riesiges Gebiet darstellt, ist sie bedeutsam, da Meeresbodensedimente dazu neigen, über große Regionen ziemlich gleichmäßig zu sein.
  • Manganknollen werden auch im Atlantischen Ozean gefunden, diese scheinen jedoch von einer viel geringeren Qualität als die des Pazifischen Ozeans zu sein.
  • Typische Proben von Knollen aus dem Atlantik ergaben bei der Prüfung 18 0/o Mangan, 18 ovo Eisen, 0,4°/0 Kobalt, 0,6 01o Nickel und 0,4 01o Kupfer.
  • Die maximalen, minimalen und mittleren Gehalte von 30 Proben von Manganknollen aus sämtlichen Ozeanen der Welt sind nachfolgend aufgeführt:
    Gewichtsprozent
    Maximum Minimum Mittel
    Material
    MnO2 ................ 90,0 11,4 31,7
    Fe2O3 ................ 44,1 0,8 21,7
    SiO2 ................. 42,3 2,8 19,4
    Wasser ............... 29,7 8,7 13,7
    Al2O3 ................ 12,8 0,3 4,6
    CaCO3 ............... 10,2 0,9 3,5
    CaSO4 ............... 1,3 0,3 0,7
    Ca3(PO4)2 ............ 7,2 0,0 0,5
    MgCO3 .............. 4,9 0,1 2,3
    NiO, CoO, CuO, MoO,
    ZnO, PbO, V2O3, Seltene
    Erden ................ 6,1 0,1 2,0
    Das oxydierbare Material, das in Berührung mit dem Katalysator aus Manganknollen gebracht wird, kann sich in breiten Bereichen ändern und sowohl anorganisches als auch organisches Material, d. h. sowohl Gase als auch Flüssigkeiten, einschließen. So ist der Katalysator aus Manganknollen brauchbar für die Oxydation von gasförmigem Ammoniak und für die Oxydation von Schwefeldioxyd zu Schwefeltrioxyd. In gleicher Weise können sich die Kohlenstoffverbindungen, die an dem erfindungsgemäß verwendeten Katalysator oxydiert werden, in weiten Bereichen ändern und Kohlenmonoxyd, schwefelhaltige Kohlenstoffverbindungen, stickstoffhaltige Kohlenstoffverbindungen, sauerstoffhaltige Kohlenstoffverbindungen, Kohlenwasserstoffe oder Mischungen derselben einschließen. Der Kohlenwasserstoff kann ein paraffinischer, olefinischer, naphthenischer oder aromatischer Bestandteil oder eine Mischung von zwei oder mehr solchen Bestandteilen sein.
  • Typische Kohlenstoffverbindungen, die für eine katalytische Oxydation unter den hierin beschriebenen Bedingungen geeignet sind, umfassen z. B. Kohlenmonoxyd, Methan, Propylen, Butan, Isobutylen, Buten-1, n-Heptan, Methylcyclohexan, Hexen- 1, 2-Methylbuten-2, 3-Methylpentan, Methylcyclopentan, Toluol, Dekalin, Naphthalin, außerdem Thiophene, Pyridine, Mercaptane, Alkohole, Äther, Aldehyde und andere organische Verbindungen.
  • Es wurde gefunden, daß oxydierbare Materialien wirksam in direkter Weise oxydiert werden können, indem man dieselben in Gegenwart einer freien Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre, z. B. Luft, in Berührung mit dem Manganknollenkatalysator bringt.
  • Das oxydierbare Einsatzmaterial kann mit dem Manganknollen umfassenden Katalysator bei Temperaturen im Bereich von etwa 121 bis 815°C und gewöhnlich bei einer Temperatur zwischen etwa 204 und etwa 482°C in Berührung gebracht werden.
  • Das Verfahren kann diskontinuierlich oder aber kontinuierlich durchgeführt werden, indemmandasoxydierbare Einsatzmaterial und sauerstoffhaltiges Gas gleichzeitig unter solchen Bedingungen über den Katalysator leitet, daß das Molverhältnis von Sauerstoff zu Einsatzmaterial im Bereich von etwa 0,1:1 bis 200:1 liegt.
  • Der erfindungsgemäß verwendete Manganknollenkatalysator hat den weiteren Vorteil, daß er einen Grundstoff für Mangan und andere wertvolle Metalle bildet, nachdem er sich bei der katalytischen Anwendung verbraucht hat. So können beispielsweise die Manganknollen als Katalysator zur Herbeiführung der Oxydation von Kraftfahrzeugauspuffgasen verwendet werden, bis der Katalysator für einen solchen Zweck desaktiviert wird, worauf die Manganknollen entfernt und in geeigneter chemischer Weise verarbeitet werden, um daraus Mangan und andere wertvolle Metallbestandteile, z. B. Kupfer, Nickel und Kobalt, zu gewinnen.
  • In den zur Veranschaulichung und zum Vergleich dienenden, nachstehend angegebenen Beispielen wurden die folgenden katalytischen Materialien benutzt: Ozeanische Manganknollen
    Geographischer Ursprung
    (Pazifischer Ozean) Metallanalyse (%)
    Probe
    geographische geographische ungefähres
    Breite Länge Gebiet Mn j Fe t Co j Ni i Cu
    A 22-18 N 107-48 W S. Californien 27,5 2,6 0,06 0,11 0,04
    B 16-29 S 145-33 W Tahiti 30,9 19,0 1,5 0,73 0,19
    C 23-17 N 141-13 W Hawaii 19,3 15,3 0,54 0,54 0,42
    Technische Oxydationskatalysatoren
    Probe Zusammensetzung
    X 0,1 0/o Platin, niedergeschlagen auf Alumi-
    niumoxyd
    Y 10 % Kupferoxyd, niedergeschlagen auf Ton
    Die Erfindung wird an Hand der nachstehenden Beispiele weiter erläutert: Beispiel 1 Eine Beschickung von 2 01o Buten-1 in Luft wurde bei einer Fließgeschwindigkeit von 50 ccm/Min. bei verschiedenen unten angegebenen Temperaturen über eine Katalysatorprobe von 0,2 g geleitet, die aus ozeanischen Manganknollen bestand; dies ergab eine Verweilzeit von 0,2 Sekunden. Die in Gewichtsprozent ausgedrückten Umwandlungen zu oxydierten Produkten, d. h. Kohlendioxyd und Wasser, bei verschiedenen Betriebstemperaturen mit zwei verschiedenen Katalysatorproben sind nachstehend angegeben:
    Katalysator- Umwandlung in Gewichtsprozent bei
    probe 3160C t 371°C i 427"C 1 4820C
    A 14 27 41 45
    B 9 13 37 92
    Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, daß der Manganknollenkatalysator der Probe A bei einer Temperatur von 3710 C eine merkliche Oxydation lieferte, deren Ausmaß bei einer Temperatur von 427" C wesentlich anstieg und danach bei 482°C nur wenig zunahm. Andererseits lieferte der Manganknollenr katalysator der Probe B nur eine mittlere Umwandlung bei 371"C, die bei 427°C wesentlich anstieg und danach bei 482°C sehr ausgeprägt zunahm und eine Umwandlung von 92 Gewichtsprozent ergab.
  • Beispiel 2 Eine Beschickung von 100/o Kohlenmonoxyd in Luft wurde bei einer Fließgeschwindigkeit von 60 ccm/Min. bei verschiedenen unten angegebenen Temperaturen über eine Katalysatorprobe von 0,1 g geleitet, dies ergab eine Verweilzeit von etwa 0,1 Sekunde. Die verwendeten Katalysatoren umfaßten Proben A und C aus ozeanischen Manganknollen und einen handelsüblichen Katalysator X. Die Katalysatorproben A und C wurden anfänglich eine Stunde lang bei 550°C in Luft erhitzt, dann evakuiert und eine weitere Stunde lang bei 550°C erhitzt, um eine Alterung nachzuahmen. Hierdurch wurde die Möglichkeit ausgeschlossen, daß irgendeine beobachtete katalytische Aktivität einem vorübergehenden Anfangszustand der Probe zuzuschreiben sein könnte.
  • Die Volumprozente an CO2, die als Ergebnis der katalytischen Verbrennung der CO-Beschickung bei verschiedenen Betriebstemperaturen mit den angegebenen Katalysatoren erzeugt wurden, sind nachstehend aufgeführt:
    Katalysator- Erzeugtes CO2 in Volumprozent
    probe
    149°C 204°C 260°C
    A 2,0 11,3 13,4
    C 2,0 10,3 10,3
    X ~ 1,0 13,2
    Es ist ersichtlich, daß der bei 260°C beobachtete Volumprozentsatz an CO2 etwa gleich der insgesamt möglichen Menge an CO2 ist, die aus der Reaktionsmischung erhalten werden kann, d. h., er entspricht ungefähr einer 100%igen Umwandlung. Die Werte bei den tieferen Temperaturen sind daher am bedeutungsvollsten. Sie zeigen, daß die Manganknollenproben nicht nur aktive Katalysatoren sind, sondern daß ihre katalytische Oxydationsaktivität diejenige eines handelsüblichen platinhaltigen Katalysators stark übersteigt.
  • Beispiel 3 Eine Beschickung von 30/0 Methan in Luft wurde bei einer Fließgeschwindigkeit von 60 cm/Min. bei den angegebenen Temperaturen über eine Katalysatorprobe von 0,1 g geleitet, was eine Verweilzeit von etwa 0,1 Sekunde ergab. Es wurden die gleichen Katalysatoren wie im Beispiel 2 verwendet. Das Maximalvolumen an CO2, das einer 100%igen Umwandlung des Methans entspricht, war in diesem Fall gleich 3°/0. Die Volumprozente an CO2, die als Ergebnis der katalytischen Verbrennung der Methanbeschickung bei verschiedenen Betriebstemperaturen erzeugt wurden, sind nachstehend aufgeführt:
    Katalysator- Erzeugtes CO, in Volumprozent
    probe 371°C 427°C 482°C
    A - 0,4 3,0
    C nichts 1,0 3,0
    X - nichts 2,0
    Die vorstehenden Werte zeigen, daß die Manganknollenkatalysatoren aktiver sind als der als Vergleichsstandard verwendete handelsübliche platinhaltige Katalysator, da mit den Knollenkatalysatoren eine Umwandlung bei einer tieferen Temperatur erzielt wurde und da mit solchen Katalysatoren eine 1000/0ige Umwandlung bei einer Temperatur von 4820 C eintrat, während mit dem handelsüblichen platinhaltigen Katalysator bei dieser Temperatur nur eine wesentlich geringere Umwandlung erreicht wurde.
  • Beispiel 4 Eine Beschickung von 6,7 01o Butan in Luft wurde bei einer Fließgeschwindigkeit von 15 cm/Min. bei den nachstehend angegebenen Temperaturen über eine Katalysatorprobe von 3 ccm geleitet, was eine Verweilzeit von 12 Sekunden ergab. Die verwendeten Katalysatoren sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt. Der maximale Gewichtsprozentanteil an umwandelbarem Butan, der einer 100%igen Verbrennung entspricht, ist in diesem Falle etwa 400/o, da dessen Betrag durch die Menge an Sauerstoff in der Mischung begrenzt ist. Die Gewichtsprozentanteile an Butan, die infolge katalytischer Oxydation bei verschiedenen Temperaturen mit den angegebenen Katalysatoren verbrannt wurden, sind nachstehend angegeben:
    Kataly- Prozent an verbranntem Butan
    sator-
    probe 204°C 260°C 316°C 371°C 327°C
    A 8 32 40 40 40
    B 26 34 40 40 40
    C 34 40 40 40 40
    Y nichts 1 4 21 31
    MnO2 1,2 10,8 24,2 35,5 | 38,8
    Aus den vorstehenden Werten ist ersichtlich, daß die ozeanischen Manganknollenkatalysatoren eine viel höhere katalytische Oxydationsaktivität besaßen, als der handelsübliche Kupferoxyd-Oxydationskatalysator. Weiterhin ist ersichtlich, daß die Knollenkatalysatoren im Vergleich zu reinem Manganoxyd in unerwarteter Weise eine beträchtlich größere Oxydationsaktivität zeigten.
  • Beispiel 5 Eine Beschickung von 20/o n-Butan in Luft wurde bei einer Fließgeschwindigkeit von 50 ccm/Min. bei den nachstehend angegebenen Temperaturen über eine Katalysatorprobe von 0,33 com geleitet, was eine Verweilzeit von 0,4 Sekunden ergab. Bei diesen Bedingungen entspricht eine theoretische Umwandlung von 100% einer Umwandlung des Butans von annähernd 100 °/-o. Die Gewichtsprozentanteile an Butan, die infolge katalytischer Oxydation bei verschiedenen Temperaturen verbrannt wurden, sind nachstehend angegeben:
    Katalysator- Prozent an verbranntem Butan
    probe
    316°C 371°C 427°C 482°C
    B 10 50 60 80
    Wie aus den vorstehenden Werten ersichtlich ist, zeigte die ozeanische Manganknolle eine äußerst hohe katalytische Oxydationsaktivität.

Claims (1)

  1. Patentanspruch: Verwendung von natürlich vorkommenden Manganknollen in gegebenenfalls zerkleinertem Zustand als Katalysatoren für Oxydationsreaktionen.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 630 414; deutsche Auslegeschriften Nr. 1078 55, 1 101 160
DES82436A 1961-11-13 1962-11-13 Die Verwendung von natuerlich vorkommenden Manganknollen als Katalysatoren fuer Oxydationsreaktionen Pending DE1222897B (de)

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DE1101160B (de) * 1957-04-11 1961-03-02 Auergesellschaft Ges Mit Besch Katalysator zur Oxydation von Kohlenoxyd fuer die Verwendung als Filtermasse fuer Atemschutzgeraete

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