DE1277821B

DE1277821B - Verfahren zur Herstellung von Strangpresslingen aus Oxydhydrogelen

Info

Publication number: DE1277821B
Application number: DEA48266A
Authority: DE
Inventors: Nicholas Chomitz; William Eugene Sanborn
Original assignee: American Cyanamid Co
Current assignee: Wyeth Holdings LLC
Priority date: 1964-02-14
Filing date: 1965-01-28
Publication date: 1968-09-19
Also published as: FR1421831A; SE326429B; DK127231B; NL6500596A; US3390100A; BE659665A; GB1094360A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Deutsche Kl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

BOIj

12 g -1/01

12g-ll/00

P 12 77 821.1-41 (A 48266)

28. Januar 1965

19. September 1968

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Strangpreßlingen aus Oxydhydrogelen, insbesondere aus Hydrogelen, die sich nach dem Trocknen und Calcinieren, wenn sie bereits Promotoren enthalten, als Katalysatoren eignen oder als Trägerstoffe dienen können, die nach Imprägnieren mit Promotoren katalytisch wirksame Stoffe darstellen.

Die Herstellung von Strangpreßlingen aus Hydrogelen konnte bisher noch nicht in großtechnischem Maßstab durchgeführt werden. Der Grund hierfür besteht darin, daß ein Hydrogel, das auf Grund einer hinreichend flüssigen Konsistenz pumpfähig ist, keine genügende Festigkeit aufweist, um seine Form nach dem Extrudieren beizubehalten. Hierin besteht die Schwierigkeit, der man sich nach der Hydrogelfällung oder der erneuten Aufschlämmung eines Hydrogelfilterkuchens gegenübersieht.

So sind bisher zur Herstellung von Strangpreßlingen aus Hydrogelen Arbeitsweisen, und zwar gewöhnlich diskontinuierliche Arbeitsweisen nötig, wobei das Hydrogel zu einer besonderen Eindampfvorrichtung gepumpt und teilweise getrocknet oder konzentriert wird, bis es eine zum Extrudieren ausreichend feste Konsistenz aufweist. Derartige Arbeitsweisen erfordern die Anwendung aufwendiger Verarbeitungsstufen und apparativer Einrichtungen zwischen der Bildung des Hydrogels und seinem tatsächlichen Auspressens.

Weitere verwandte Verfahren zum Extrudieren von Stoffen vom Hydrogeltyp bedienen sich des teilweisen Trocknens oder eines Trocknens und Vermischens der Hydrogelbeschickung für das Strangpressen bis zu einem kritischen Feststoffgehalt, worauf dieses Material extrudiert wird. Verfahren dieser Art haben wie die oben beschriebenen den Nachteil, daß sie zusätzliche Trocknungs- und/oder Mischstufen erfordern.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Strangpreßlingen von der Art zu schaffen, die sich als Katalysatoren oder zur Herstellung von Katalysatoren aus Hydrogelen anorganischer Oxyde eignen, wobei das Hydrogel in einer leicht hantierbaren physikalischen Form, nämlich in pumpfähigem Zustand, eingesetzt wird und wobei es nicht nötig ist, das Hydrogel vor dem Extrudieren auf einen kritischen Feststoffgehalt zu trocknen oder darauf durch eine Mischstufe einzustellen, und damit der Arbeits- und Zeitaufwand vermieden wird, der durch die Maßnahmen zur Einstellung eines solchen Feststoffgehalts bedingt ist.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Formungen aus einer wäßrigen

Verfahren zur Herstellung von Strangpreßlingen aus Oxydhydrogelen

Anmelder:

American Cyanamid Company, Wayne, N. J.
(V. St. A.)

Vertreter:

Dr. I. M. Maas

und Dr. W. G. Pfeiffer, Patentanwälte,

8000 München 23, Ungererstr. 25

Als Erfinder benannt:
Nicholas Chomitz, Michigan City, Ind.;
William Eugene Sanborn, Wilton, Conn.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 14. Februar 1964 (344842)

Paste von anorganischen Oxydhydrogelen, wobei diese Paste durch Homogenisierung einer pumpfähigen, wäßrigen Aufschlämmung des Oxydhydrogels mittels Entspannung unter Beibehaltung der Ausgangskonzentration gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Paste mit einem Feststoffgehalt von etwa 4 bis 25 Gewichtsprozent in an sich bekannter Weise stranggrepreßt wird.

Nach dem Strangpressen, beispielsweise durch eine Öffnung von etwa 1,58 bis 12,7 mm (V₁₆ bis V₂ inch) Durchmesser, deformieren die Preßlinge unter ihrem eigenen Gewicht nicht wesentlich.

Aus der USA.-Patentschrift 3 086 845 ist es bekannt, eine pumpfähige Aufschlämmung von anorganischen Oxydhydrogelen mit Salpetersäure zu behandeln, zu homogenisieren und zu trocknen, vorzugsweise durch Sprühtrocknung, und schließlich in Pellets oder Tabletten überzuführen. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber diesem Stand der Technik besteht darin, daß dabei eine Trocknung der als Ausgangsmaterial verwendeten pumpfähigen wäßrigen Aufschlämmung nicht erforderlich ist.

Das in der Aufschlämmung für die Beschickung enthaltene anorganische Oxydhydrogel, das verschie-

809 617/540

dene Promotoren, d. h. katalytisch wirksame Metalle Hydrogele am besten bei Feststoffgehalten mit etwa

oder Oxydvorläufer, enthalten kann, kann aus SiIi- 7 bis 15 % pumpfähig.

ciumdioxyd, Aluminiumoxyd, Magnesiumoxyd, Vana- Die Homogenisierung mittels Entspannung, der die dinoxyd, Zirkoniumoxyd oder Gemischen dieser Hydrogelaufschlämmung unterworfen wird, wird so Oxyde sowie anderen anorganischen Oxyden be- 5 bemessen, daß damit die fließfähigmachende Wirstehen. So kommen unter anderem Siliciumdioxyd— kung der kontinuierlichen Wasserphase ausgeschaltet Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd—Aluminiumoxyd— wird. Dadurch wird die pumpfähige, fließfähige, als Magnesiumoxyd, Siliciumdioxyd—Magnesiumoxyd Beschickung dienende Hydrogelaufschlämmung in und verschiedene weitere Kombinationen von an- eine halbsteife Paste übergeführt, ohne daß das Verorganischen Oxydhydrogelen in Betracht. Die Erfin- io hältnis von Wasser zu Feststoffen in der Aufschlämdung befaßt sich vor allem mit Siliciumdioxyd-, mung wesentlich geändert wird. Die Umwandlung Aluminiumoxyd- und Siliciumdioxyd-Aluminium- ist offenbar eine Folge der Umverteilung des Gehalts oxyd-Hydrogelen, deren Aluminiumoxydgehalt etwa der Aufschlämmung an freiem Wasser, das in erster 5 bis 40%, vorzugsweise 10 bis 30%, bezogen auf Linie als für ihr Fließvermögen verantwortlich andas Trockengewicht des Siliciumdioxyd—Aluminium- 15 gesehen wird. Es wird angenommen, daß durch die oxyds, beträgt. auf die einzelnen Gelteilchen ausgeübten Kräfte eine Der Ausdruck »Hydrogel«, wie er hierin gebraucht Vergrößerung der äußeren Oberfläche geschaffen wird, bezieht sich auf Gele, gefällte Gele, wasser- wird, die dann durch die vergrößerte Oberflächenhaltige Oxydniederschläge oder Kombinationen dar- spannung und die vergrößerten Kapillarkräfte das aus in ungetrocknetem Zustand, die gewöhnlich 20 Wasser in einem Netzwerk des Gel-Wasser-Systems durch Waschen von Salzen befreit sind, die von der zu fixieren vermag.

bekannten Gelbildungs- oder Fällungsreaktion her- Die Homogenisierung der Hydrogelteilchen in der rühren. Ein Hauptbestandteil dieser Materialien ist als Beschickung dienenden Aufschlämmung wird bekanntlich Wasser, das etwa 80 bis 95 Gewichts- dadurch erreicht, daß man die Aufschlämmung durch prozent ausmacht. 25 eine Homogenisiervorrichtung leitet, die aus einem Die anorganischen Oxydhydrogele können nach gewöhnlichen, unter Federdruck oder Federbelastung den verschiedensten, insbesondere auf dem Gebiet stehenden Homogenisierventil besteht. In dieser Beder technischen Katalysatorherstellung bekannten Schreibung wird der Grad der durch die Homogeni-Arbeitsweisen hergestellt werden. sierung erzielten Scherung, insoweit er numerisch So kann man beispielsweise Siliciumdioxydhydro- 30 definiert ist, als der Grad definierrt, der der Homogele oder hydratisierte Siliciumdioxydgele durch genisierung entspricht, die durch Hindurchleiten der Fällen von Siliciumdioxyd aus einem Alkalisilicat Hydrogelaufschlämmung durch ein derartiges Ventil mit Schwefelsäure unter dem Fachmann allgemein bei einem definierten Druckabfall erzielt wird, bekannten Bedingungen, z. B. des pH-Werts, der Eine genaue und allgemein anwendbare Methode Temperatur und der Bewegung, herstellen. 35 für die Ermittlung, ob durch die Scherwirkung eine Aluminiumhydroxydgele können durch Fällen ausreichende Versteifung der Hydrogelaufschlämeiner wasserlöslichen Aluminiumverbindung aus einer mung erzielt wurde, besteht darin, festzustellen, ob wäßrigen Lösung hergestellt werden. Die Aluminium- Strangpreßlinge, die aus einem so verarbeiteten verbindung kann entweder ein Aluminiumsalz, wie Material hergestellt wurden, in Form des frischen Aluminiumsulfat, Aluminiumnitrat oder Aluminium- 40 Extrudats mit einem Durchmesser von etwa 1,58 bis chlorid, oder ein Alkalialuminat, wie Natrium- oder 12,7 mm vor dem Trocknen und Calcinieren unter Kaliumaluminat, oder beiden sein. ihrem eigenen Gewicht eine Deformation erleiden Wie bereits erwähnt, muß die als Beschickung oder nicht. Im Rahmen der Erfindung wurde festdienende, das Hydrogel enthaltende wäßrige Paste gestellt, daß ein ausreichender Schergrad normalereine kontinuierliche Wasserphase aufweisen und ent- 45 weise durch einen Druckabfall von wenigstens hält 4 bis 25% Feststoffe, bezogen auf das Gewicht 35 kg/cm² und vorzugsweise wenigstens 105 kg/cm² der Paste. Im einzelnen enthält sie etwa 6 bis 15% in einer üblichen federbelasteten Homogenisiervor-Feststoffe auf Trockenbasis für Siliciumdioxyd- richtung erreicht wird.

Aluminiumoxyd-Cogele, wobei der bevorzugte Fest- Nachdem die Hydrogelaufschlämmung der Homostoffgehalt für solche Cogele zwischen etwa 6 und 50 genisierung unterworfen wurde, läßt sich das ver-10% liegt. Gewöhnlich enthält die Paste etwa steifte Hydrogel leicht strangpressen, beispielsweise 50 Gewichtsprozent oder mehr des Hydrogels, d. h. durch eine öffnung von 1,58 bis 12,7 mm Durchdes Gels einschließlich adsorbierten Wassers. messer.

Wie für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich, Nach dem Extrudieren werden die Strangpreßhängt die Pumpfähigkeit einer als Beschickung ver- 55 linge in üblicher Weise getrocknet und calciniert. wendeten Aufschlämmung in weitem Umfang von Das Trocknen soll sorgfältig durchgeführt werden, dem jeweiligen anorganischen Oxydhydrogel oder der Eine richtige Trocknung derHydrogelstrangpreßlinge jeweiligen Zusammensetzung des Cogels ab. Alumi- hängt in beträchtlichem Ausmaß von der Anwendung niumoxyd-Hydrogel ist beispielsweise bei so hohen einer ausreichend geringen Trocknungsgeschwindig-Feststoffgehalten wie 20% und darüber pumpfähig, 60 keit zum Verhüten des Zerbrechens der Strangpreßwährend sich Siliciumdioxyd-Hydrogele nicht mehr linge und weniger von der tatsächlichen Temperatur leicht pumpen lassen, wenn der Feststoffgehalt etwa ab, bei der das Trocknen durchgeführt wird. So 10% übersteigt. Für Kombinationen dieser Hydro- wird es für zweckmäßig gehalten, im Fall von Stranggele untereinander oder andere Hydrogele liegen die preßlingen, die zunächst einen Feststoffgehalt von optimalen Feststoffgehalte pumpfähiger Aufschläm- 65 etwa 4 bis 25%, vorzugsweise von etwa 6 bis 20%, mungen bei Zwischenwerten. Siliciumdioxyd-Alumi- aufweisen, die anfängliche Trocknungsstufe in der niumoxyd-Hydrogele sind bei Feststoffgehalten von Weise durchzuführen, daß der anfängliche Feststoffbis 10% und Siliciumdioxyd-Magnesiumoxyd- gehalt etwa verdoppelt wird und nach dem anfäng-

lichen Trocknen etwa 12 bis 20% beträgt, wenn der der Luftdruck in Kilogramm, mit dem ein Zeranfängliche Feststoff gehalt bei 6 bis 10% lag. Der quetschen erreicht wird, der Quetschfestigkeit des wesentliche Punkt bei der Trocknung ist der, daß Strangpreßlings entspricht, darauf geachtet werden muß, ein Zerbrechen der

Extrudate zu verhindern, und eine Methode zur 5 Beispiel 1

Erzielung dieses Zwecks besteht bekanntlich in der 3140 Teile Natriumsilicat (28,5% SiO₂,8,9% Na₂O),

Anwendung einer stufenweisen Trocknung, durch 1800 Teile 25%iger Schwefelsäure und 18 000 Teile die der Wassergehalt der Extrudate allmählich ver- Wasser werden gleichzeitig in der Weise in ein gemindert wird. Normalerweise werden für die Tock- eignetes Rührgefäß eingebracht, daß ein Kieselsäurenung Tempeaturen von 65 bis 177° C (150 bis io gel bei einem pH-Wert von 9,95 gefällt wird. 350° F) angewandt. Das Kieselsäuregel wird durch Zugabe von 870

Nach dem Trocknen werden die Strangpreßlinge, Teilen einer Aluminiumsulfatlösung, die 8% Al₂O₃ die dann etwa 50 bis 15% Wasser enthalten, wie enthält, und von 577 Teilen einer 26% Al₂O₃ entüblich calciniert, vorzugsweise bei Temperaturen von haltenden Natriumaluminatlösung zu dem Rührgefäß bis zu etwa 590 bis 650° C, wobei die anorganischen !5 beschichtet.

Metalloxyde bekanntlich aktiviert werden. Diese Maßnahme reicht aus, um, bezogen auf das

Es sei darauf hingewiesen, daß im allgemeinen Gesamtgewicht der fertigen Zusammensetzung, unerwünschte Ionen, z.B. Alkaliionen und Sulfat- 20% Aluminiumoxyd auf das Kieselsäuregel aufzuionen, in den calcinierten stranggepreßten Substraten bringen.

oder Katalysatoren nicht enthalten sein oder einen 20 Die erhaltene Aufschlämmung wird bei einem möglichst geringen Wert haben sollen. Dies kann pH-Wert von 4,5 bis 5 auf einem Vakuumdrehfilter durch Waschen des Hydrogelfilterkuchens oder durch gewaschen, wobei zwei Filtrierstufen angewandt wer-Trocknen und Calcinieren der Hydrogelstrangpreß- den und die Filtriergeschwindigkeit so eingestellt wird, linge vor dem Waschen erreicht werden. Das Hydro- daß der Natriumoxydgehalt auf unter 0,03% sinkt, gel kann somit in bekannter Weise vor dem Trock- 25 Der in der zweiten Stufe erhaltene Filterkuchen nen und Calcinieren oder im Anschluß daran ge- wird erneut bis zu einem Feststoffgehalt von etwa waschen werden. 3,5 bis 4% auf geschlämmt und mit Ammoniak auf

Sollen die Strangpreßlinge als Katalysatoren ver- einen pH-Wert von 7,5 eingestellt. Anschließend wendet werden, dann kann entweder die Hydrogel- wird filtriert.

aufschlämmung Promotoren enthalten, oder die cal- 30 Der Filterkuchen wird wiederum aufgeschlämmt cinierten Strangpreßlinge können nach allgemein _und filtriert, so daß man einen Filterkuchen der dritbekannten Arbeitsweisen imprägniert werden. ten Stufe erhält, der mit Wasser und einer 191 Teile

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren her- Nickelnitrat-hexahydrat enthaltenden Lösung aufgestellten Strangpreßlinge können je nach ihrer geschlämmt wird. Auf diese Weise erhält man eine Zusammensetzung als Crackkatalysatoren für das 35 dicke, als Beschickung dienende Aufschlämmung mit Arbeiten mit festem oder bewegtem Bett verwendet einem Feststoffgehalt von etwa 7,5%. werden, insbesondere dann, wenn die Strangpreßlinge Diese Aufschlämmung wird zu einer Homogeni-

Siliciumdioxyd—Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd— siervorrichtung geleitet und einer Scherkraft unter-Magnesiumoxyd oder andere Zusammensetzungen worfen, die durch einen Druckabfall von 245 kg/cm² enthalten, von denen bekannt ist, daß sie sich als 40 (3500 psi) erzeugt wird. Auf diese Weise wird die Crackkatalysatoren eignen. Außerdem können die Aufschlämmung zu einer steifen Paste verdickt, und Hydrogelstrangpreßlinge bestimmte Metalle oder der verbleibende Druck wird dazu ausgenutzt, die Metalloxyde als Promotoren enthalten und bilden steife Paste kontinuierlich durch einen Spritzkopf dann fertige teilchenförmige Katalysatoren, die sich mit mehreren Öffnungen in der Weise zu pressen, für die Durchführung verschiedener Reaktionen 45 daß ein gleichmäßiger Durchtritt durch die einzelnen eignen. Metalle und Metalloxyde, die entweder Öffnungen von 3,97 mm (⁵/₃₂r.) erzielt wird, allein oder in Kombination mit einem oder mehreren Die dabei gebildeten zylindrischen Stränge bilden

anderen Metallen oder ihren Oxyden für bestimmte dann ein loses Bett auf einem perforierten Band eines katalytische Zwecke verwendet werden können, sind kontinuierlich umlaufenden Bandtrockners, bekannt. 50 Der Feststoffgehalt der Stränge von 7,5% wird

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. während einer Anfangstrocknungsstufe bei einer Luft-Teile und Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht, einlaßtemperatur von 150° C auf 15,8% erhöht, wenn nichts anderes angegeben ist. Durch eine zweite und dritte Trocknungsstufe wird

In den folgenden Beispielen sind physikalische der Feststoffgehalt bei Temperaturen von 65 bis Eigenschaften, wie Porenvolumen und Oberfläche, 55 149° C auf 57% erhöht, worauf die imprägnierten erwähnt. Im allgemeinen werden sie nach der Cyana- Strangpreßlinge bei Temperaturen von bis zu 600° C mid-Prüfmethode für Synthetic Fluid Cracking Cata- (1100° F) calciniert werden, lyst, Januar 1957, bestimmt. Die Kompakt-Schütt- Das nach der vorstehend beschriebenen Arbeitsdichte (CBD) wird durch langsames Eingießen von weise hergestellte Material, das sich in hohem Maße 100 g calcinierten Strangpreßlingen in einen gradu- 60 für die Herstellung von Hydrocrackkatalysatoren ierten Zylinder auf einer Schüttelvorrichtung und eignet, ist durch die folgenden Eigenschaften ge-Ablesen des Volumens bestimmt. CBD ist gleich dem kennzeichnet:

Quotienten aus Gewicht durch Volumen. Die Porenvolumen 0,35 cm³/g

Quetschfestigkeit wird bestimmt, indem man einen Oberfläche 386 m²/g

Strangpreßling auf die Seite zwischen zwei parallele 65 Kompakt-Schüttdichte 0,81 g/cm³

Platten legt und mit pneumatischem Druck Kraft auf Quetschfestigkeit in kg (lbs.) 7,56 (16,7)

die Deckplatte anwendet, bis der Strangpreßling zer- Mittlere Länge in cm (inches) 4,22 (0,166)

quetscht ist. Die Vorrichtung ist so ausgelegt, daß Durchmesser in mm (inches) 1,68 (0,066)

7 8

Der fertige Katalysator enthält 4°/o Nickeloxyd, Eigenschaften, die sich auf ein sprühgetrocknetes 20% Aluminiumoxyd und Siliciumdioxyd als Rest. Produkt beziehen, wie es nach der USA.-Patentschrift

2644516 hergestellt wird: Beispiel 2

,_T . _.,. . Porenvolumen 0,9 cm³/g

Es wurde eine Reihe von Versuchen mit Silicium- 5 Oberfläche 525 m²/e

dioxyd - Aluminiumoxy - Hydrogelaufschlämmungen Schüttdichte 0,38 g/cm*

mit unterschiedlichem Feststofigehalt durchgeführt, Porendurchmesser 70 A um die Versteifung von Aufschlämmungen zu veranschaulichen, die einer Scherung durch Anwendung Die Bestimmung des Gelgehalts besteht im wesentder Homogenisierung unterworfen wurden. In diesen io liehen aus einer Filtrierprüfung, bei welcher das der Versuchen wird der Schergrad oder Homogenisie- Aufschlämmung im Vakuum entziehbare Wasser oder rungsgrad, gemessen durch den Druckabfall, zu der freie Wasser mit befriedigender Reproduzierbarkeit beobachteten Versteifung der Hydrogelaufschläm- der Ergebnisse abgetrennt werden kann, mung in quantitative Beziehung gesetzt. Dies erfolgt Bei der Durchführung dieser Bestimmung wird dadurch, daß man den Gelgehalt und den Homoge- 15 eine dünne Gummifolie mit Gummibändern auf einer nisierungsgrad zu der Versteifung und der Eindring- Nutsche befestigt und die Vakuumfiltration bei festigkeit (eine Penetrometerprüfung) in Beziehung 1 mm Hg (30 inches of vacuum) so lange fortgeführt, setzt. bis die dünne Folie glatt an den Kuchen angepreßt

Die Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Hydrogele ent- ist. Das aufgefangene entziehbare Wasser ist das-

hielten 25 % Aluminiumoxyd, bezogen auf das Trok- ao jenige, das als freies Wasser bezeichnet wird, und

kengewicht von Siliciumdioxyd—Aluminiumoxyd, der Filterkuchen wird als das Gel bezeichnet. Der

und das Hydrogel hatte die folgenden physikalischen Gelgehalt ist dann folgender:

Gewicht des Filterkuchens

Gewicht des Filterkuchens + Gewicht des Wassers

■ 100 = Gel in Vo.

Zur Eindringprüfung wird ein sich verjüngendes Zentrifugenglas mit einem Fassungsvermögen von 25 ml in die Aufschlämmung eingeführt; die Beziehung zwischen dem Gewicht des in das Glas eingeführten Bleischrots in Gramm und der Eindringtiefe in Zentimeter ist die Basis dieser Prüfung. Bei der praktischen Durchführung wird die zu prüfende Aufschlämmung in ein Becherglas mit einem Fassungsvermögen von 500 ml eingebracht, worauf man das Zentrifugenglas mit dem konischen Ende nach unten auf die Oberfläche der Aufschlämmung aufsetzt und einsinken läßt, bis es nicht mehr weitersinkt. Das Rohr wird durch einen Haltering mit Spiel in aufrechter Stellung gehalten. Dann wird Bleischrot in das Rohr eingeführt, bis es zu einer vorbestimmten Höhe in die Aufschlämmung eingedrungen ist. Die

Summe des Rohrgewichts und des Bleischrotgewichts dividiert durch die Eindringtiefe bezeichnet dann die Steife der Aufschlämmung in Gramm pro Zentimeter. Bei der Prüfung wurde die vorbestimmte Eindringtiefe durch den Punkt festgelegt, bis zu welchem das leere Rohr in eine nicht homogenisierte Aufschlämmung mit einem vorgeschriebenen Feststoffgehalt eindringt. Alle homogenisierten Aufschlämmungen wurden durch die Zugabe von Bleischrot bis zum Erreichen dieses Punktes geprüft. Die Homogenisierung wurde in diesem Beispiel in einer 210 kg/cm²-Scott-Williams-Hydropulse-Pumpe mit einer Leistung von etwa 4501/Std. (120 gallon per hour) durchgeführt.

In der folgenden Tabelle sind die bei diesen Prüfungen erhaltenen Werte aufgeführt.

Veränderung des Feststoffgehalts der als Beschickung dienenden Hydrogelaufschlämmung und die entsprechenden Änderungen im Gelgehalt als Druckabfall in einem 12,7-mm-Rohr und Eindringwiderstand

I 35	fomogemsierungsd ίΟ5	(1,94)	ruck 175
	t 45		47
—	0 12,95		0 15,07
1,245 (2,75)	0,88	(2,81)	0,846 (1,87)
49	51	52
0 13,38	0 20,83	0,035 (0,5) 29,26
1,245 (2,75)	1,27	1,3 (2,87)

210

1. Feststoffgehalt der Auf	40
schlämmung 4,2%
Gelgehalt, 0/0	0
Druckabfall,	9,45
at/30,5 cm (psi/ft.)
Steife g/2,54 cm	1,36 (3,0)
Strömungsgeschwindig
keit, kg/Min, (lbs./min) ..
2. Feststoffgehalt der Auf	46
schlämmung 5,3 %
Gelgehalt, %	0
Druckabfall,	9,91
at/30,5 cm (psi/ft.)
Steife g/2,54 cm	1,325 (2,93)
Strömungsgeschwindig
keit, kg/Min, (lbs./min) ..

48

16,78

0,846 (1,87)

53

0,063 (0,9)
34,41

1,245 (2,75)

Fortsetzung

10

35

Homogenisierungsdruck

105 175

3. Feststoffgehalt der Aufschlämmung 5,6%

Gelgehalt, °/o

Druckabfall,

at/30,5 cm (psi/ft.)

Steife g/2,54 cm

Strömungsgeschwindigkeit, kg/Min, (lbs./min) ..

4. Feststoffgehalt der Aufschlämmung 6,2%

Gelgehalt, %

Druckabfall,

at/30,5 cm (psi/ft.)

Steife g/2,54 cm

Strömungsgeschwindigkeit, kg/Min, (lbs./min) ..

5. Feststoffgehalt der Aufschlämmung 7,0%

Gelgehalt, %

Druckabfall,

at/30,5 cm (psi/ft.)

Steife g/2,54 cm

Strömungsgeschwindigkeit, kg/Min, (lbs./min) ..

6. Feststoffgehalt der Aufschlämmung 9,8 %

Gelgehalt, %

Druckabfall,

at/30,5 cm (psi/ft.)

Steife g/2,54 cm

Strömungsgeschwindigkeit, kg/Min, (lbs./min) ..

7. Feststoffgehalt der Aufschlämmung 10,4%

Gelgehalt, %

Druckabfall,

at/30,5 cm (psi/ft.)

Steife g/2,54 cm

Strömungsgeschwindigkeit, kg/Min, (lbs./min) ..

47

9,45

1,583 (3,50)

57

0 10,99

1,325 (2,93)

60

0 11,95

1,62 (3,56)

79

0,077 (1,1) 21,40

85

0,189 (2,7) 45,20

1,65 (3,65)

49

0 12,80

1,62 (3,56)

58

0 19,59

1,27 (2,81)

65

0,028 (0,4) 21,36

1,75 (3,87)

84

0,504 (7,2) 226,96

1,47 (3,25)

93

0,413 (5,9) 378,29

1,41 (3,12) 53

20,62

1,5 (3,31)

65

0
40,48

1,62 (3,56)

73

0,091 (1,3)
63,71

1,36 (3,0)

*)
98

0,539 (7,7)
401,2

1,47 (3,25)

93

1,185 (15,5)
676,16

1,245 (2,75)

57

0,056 (0,8)
35,99

1,245 (2,75)

65

0,098 (1,4)
71,24

1,185 (2,62)

76

0,14 (2,0)
72,05

1,245 (2,75)

98

0,896 (12,8)
431,06

!,IT (2,50)

100

1,26 (18,0)
692,35

0,795 (1,75)

0,077 (1,1) 36,32

1,07 (2,37)

0,112 (1,6) 78,03

1,185 (2,62)

0,154 (2,2) 80,52

1,13 (2,50)

1,12 (16,0) 498,77

0,846 (1,87)

104

1,4+ (20,0+) 747,33

0,453 (1,0)

*) Frische (ungetrocknete) Hydrogelstrangpreßlmge rechts von der Stern-Markierung waren genügend fest, um ihren kreisförmigen Querschnitt beizubehalten.

Aus der vorstehenden Tabelle ist zu ersehen, daß bei allen Versuchen die Steifheit der Aufschlämmung mit der Erhöhung des Homogenisierungsgrades zunimmt.

Die Tabelle zeigt die sich verändernde Beschaffenheit des Hydrogels, wenn es der Homogenisierungs-Scherbehandlung unterworfen wird. Wie ersichtlich, dienen die Ergebnisse von drei gesonderten Prüfungen zur Kennzeichnung des der Scherwirkung unterworfenen Hydrogels. Die Ergebnisse zeigen, daß im Fall des verwendeten Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Hydrogels bei den angegebenen Feststoffgehalten (1) eine Homogenisierung erforderlich ist, um ein Material zu erhalten, das erfindungsgemäß extrudiert werden kann, (2) das geringstmögliche Ausmaß der Homogenisierung mit dem Feststoffgehalt der als Beschickung verwendeten Aufschlämmung schwankt und (3) mit steigendem Feststoffgehalt der als Beschickung verwendeten Aufschlämmung das Ausmaß der Scherung abnimmt, das für die Ausbildung eines versteiften Hydrogels erforderlich ist, aus dem brauchbare Strangpreßlinge hergestellt werden können.

Für die Herstellung von Katalysatoren wird im Rahmen dieser Erfindung kein Schutz beansprucht.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Formungen aus einer wäßrigen Paste von anorganischen Oxyd-

809 617/540

11 12

hydrogelen, wobei diese Paste durch Homogeni- gehalt von etwa 4 bis 25 Gewichtsprozent in an

sierung einer pumpfähigen, wäßrigen Aufschläm- sich bekannter Weise stranggepreßt wird.

mung des Oxydhydrogels mittels Entspannung

unter Beibehaltung der Ausgangskonzentration In Betracht gezogene Druckschriften:

gewonnen wird, dadurch gekennzeich- 5 Deutsche Auslegeschrift Nr. 1156 389;

net, daß die wäßrige Paste mit einem Feststoff- USA.-Patentschriften Nr. 3086845, 3004292.

809 617/540 9.68 © Bundesdruckerei Berlin