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Es ist bekannt, daß die Abriebsbeständigkeit und Diffusivität von
anorganischen Oxydgelen durch Einschluß von bestimmten Mengen an unlöslichen feinteiligen
Feststoffen vorherbestimmter Teilchengröße in das Material erhöht werden können.
So sind anorganische Oxydgele mit erheblicher Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb
hergestellt worden, indem man in ein anorganisches Oxydsol eine gewisse Menge eines
festen pulverförmigen Materials, das in dem Sol unlöslich ist, einverleibt hat.
Das pulverhaltige anorganische Oxydsol erstarrt nach einiger Zeit zu einem Hydrogel,
das danach bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des einverleibten Pulvers
zu einem Gel getrocknet wird. Das erhaltene Gelprodukt hat eine deutlich größere
Beständigkeit gegen Abrieb als ein vergleichbares Gel, das kein solches zugesetztes
Pulver enthält.
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Es ist ferner bei der Herstellung von Katalysatoren für die Umwandlung
von Kohlenwasserstoff bekannt, Aluminiumsilicatzeolithe in ein anorganisches Oxydgel
einzubringen und darin enthaltenes Alkalimetall durch Kationen- oder Basenaustausch
mit anderen Ionen zu entfernen oder zu verringern.
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Bei bekanntgewordenen Versuchen, in anorganischen Oxydgelzusammensetzungen
der beschriebenen Art enthaltenes austauschbares Metall durch Ammoniumionen zu ersetzen
und das erhaltene Produkt zu trocknen, wobei das frei gemachte Ammoniak in der angrenzenden
Atmosphäre eine Mindestkonzentration überschreitet, ist festgestellt worden, daß
das sich ergebende Produkt nicht die gewünschte hohe Beständigkeit gegen Abrieb
besitzt, sondern tatsächlich durch eine sehr beträchtlich verringerte Abriebsbeständigkeit
gekennzeichnet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von anorganischen Oxydgelen
oder Oxydgelprodukten, die einen Gehalt an in ihnen unlöslichen feinteiligen Feststoffen
enthalten und bei denen austauschbares Metall durch Ammoniumionen ersetzt wird,
in einer Form, die sich durch besondere Festigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb
und gute Handhabbarkeit und Diffusivität auszeichnen und für zahlreiche Anwendungsgebiete,
unter anderem als Adsorptionsmittel, Trockenmittel, Katalysatoren, Katalysatorunterlagen
oder Träger, geeignet sind.
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Es wurde gefunden, daß die beobachtete Verringerung der Abriebsbeständigkeit
den Kontakt des freigemachten gasförmigen Ammoniaks mit der Gelzusammensetzung zuzuschreiben
ist.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung eines anorganischen
Oxydproduktes mit hoher Abriebsfestigkeit und Diffusivität, bei dem ein anorganisches
Oxydgel und ein darin unlöslicher feinteiliger Feststoff innig miteinander vermischt
werden, austauschbares Metall in dem sich ergebenden Gemisch durch Ammoniumionen
ersetzt wird und das sich ergebende Produkt bei einer Temperatur, die zur Freisetzung
von gasförmigem Ammoniak aus dem Produkt hinreicht, aber unter dem Schmelz- oder
Erweichungspunkt des Feststoffes liegt, getrocknet wird, ist dadurch gekennzeichnet,
daß man das während der Trocknung freigesetzte Ammoniak aus dem Kontakt mit dem
Produkt entfernt, bevor die Konzentration des Ammoniaks in der umgebenden Atmosphäre
etwa 12 Volumprozent überschreitet.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das freigesetzte
Ammoniak mittels
Wasserdampf, einem anderen geeigneten Inertgas oder einer Mischung
davon entfernt.
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Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird beispielsweise in bekannter
Weise ein Hydrosol eines anorganischen Oxyds bereitet, das zwischen etwa 2 und etwa
90 Gewichtsprozent und gewöhnlich, insbesondere wenn die Zusammensetzung in Form
von kugelförmigen Teilchen hergestellt wird, zwischen etwa 3 und 50 Gewichtsprozent
eines in dem Sol unlöslichen pulverförmigen Feststoffs mit einem durch Wägung bestimmten
mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 10 Mikron, allgemein zwischen 2 und
7 Mikron und vorzugsweise zwischen 3 und 5 Mikron, enthält.
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Das pulverförmige Material kann in üblichen Arbeitsweisen durch Dispergieren
in einem bereits bereiteten Hydrosol zugesetzt werden, oder das Pulver kann, wie
das im Fall eines Hydrosols mit einer kurzen Gelierungszeit bevorzugt wird, zu einem
oder mehreren der für die Bildung des Hydrosols verwendeten Reaktionsteilnehmer
zugefügt oder in Form eines getrennten Stromes mit Strömen der das Hydrosol bildenden
Reaktionsteilnehmer vermischt werden, etwa in einer Mischdüse oder einer anderen
Einrichtung in der die Reaktionsteilnehmer in innige Berührung gebracht werden.
Das Pulver kann auch in ebenfalls üblicher Weise, durch Bildung eines feinteiligen
Niederschlags in eine oder mehreren der Reaktionsteilnehmerströme in das Hydrosol
eingeführt werden, indem man geeignete Chemikalien, entweder in den Reaktionsteilnehmerströmen
gelöst oder in getrennten Strömen, miteinander in Berührung bringt.
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Entsprechend kann ein Pulver in ein bereits bereitetes Hydrosol eingeführt
werden, indem man in dem Hydrosol Materialien dispergiert, die einen feinteiligen
Niederschlag bilden. Die letztgenannten Methoden, bei denen in dem Hydrosol oder
in Reaktionsteilnehmern, die für dessen Herstellung verwendet werden, ein Niederschlag
gebildet wird, haben sich bekanntlich im allgemeinen nicht als so zweckmäßig erwiesen,
wie die Zugabe von Pulver, das vorausgehend auf die erforderliche Teilchengröße
vermahlen worden ist und danach in das Hydrosol oder im Verlauf der Hydrosolbildung
eingeführt wird. Der in das Hydrosol einverleibte pulverförmige oder feinteilige
Feststoff muß darin unlöslich sein und weiterhin die Eigenschaft besitzen, bei der
Trocknungstemperatur des Hydrogeles nicht zu schmelzen. Das feinteiligen Feststoff
enthaltende Hydrosol erstarrt nach einiger Zeit zu einem Hydrogel-Gemisch, in dem
austauschbare Metallionen anwesend sind. Das Hydrogel-Gemisch wird in bekannter
Weise mit einem Ammoniumionen enthaltenden Medium unter solchen Bedingungen behandelt,
daß austauschbare Metallionen durch Ammoniumionen ersetzt werden. Bei dem Ammoniumionen
enthaltenden Austauschmedium handelt es sich im allgemeinen um eine Lösung eines
löslichen Ammoniumsalzes, z. B. von Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat u. dgl.
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Nach Herbeiführung des Basenaustauschs wird das Hydrogelprodukt bei
einer Temperatur getrocknet, die ausreicht, um gasförmiges Ammoniak aus der Zusammensetzung
frei zu machen, aber unter dem Schmelz- oder Fusionspunkt des zugesetzten Feststoffs
liegt. Das frei gemachte gasförmige Ammoniak wird dabei nach dem Verfahren gemäß
der Erfindung aus der Berührung mit dem Gelprodukt entfernt, bevor die Ammoniakkonzentration
in der das Produkt umgebenden Atmosphäre etwa 12 Volumprozent übersteigt.
Vorzugsweise
wird die Ammoniakkonzentration unter 8 Volumprozent, insbesondere unter etwa 1 Volumprozent
gehalten. Eine besonders bevorzugte Arbeitsweise besteht darin, eine sofortige Entfernung
des gasförmigen Ammoniaks herbeizuführen, sowie es aus dem in der Trocknung befindlichen
Gel frei gemacht wird.
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Während der Trocknung erfährt das Hydrogel eine beträchtliche Schrumpfung.
Das Ausmaß der Trocknung wird etwas von der gewünschten Verwendung des Produktes
abhängen, in jedem Falle wird die Trocknung aber bis zu einer Stufe jenseits jenes
Punktes durchgeführt, bei dem eine maximale Schrumpfung des Gels erhalten wird.
Die Temperatur bei der Trocknung der Hydrogelzusammensetzung liegt, wie üblich,
im allgemeinen im Bereich von etwa 66 bis etwa 316"C, bis die Schrumpfung des Hydrogeles
im wesentlichen vollständig ist. Im allgemeinen wird das gewünschte Ausmaß der Trocknung
in etwa 2 bis etwa 48 Stunden erreicht.
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Um dem Gelprodukt eine größtmögliche Abriebsbeständigkeit zu erteilen,
ist es bekanntlich weiterhin zweckmäßig das getrocknete Produkt einer Calcinierung
in Inertgas, Luft, Wasserdampf oder Mischungen davon bei einer Temperatur unterhalb
der Sintertemperatur und im allgemeinen im Bereich von etwa 621 bis 760"C über einen
Zeitraum von etwa 1 bis etwa 48 Stunden zu unterwerfen.
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Der feinteilige Feststoff, der innig mit dem anorganischen Oxydhydrogel
vermischt wird, kann mannigfaltige Materialien umfassen, die in dem Hydrosol oder
dem entstehenden Hydrogel unlöslich und bei der Trocknungstemperatur des Hydrogels
und der Temperatur der Calcinierung, sofern die letztgenannte Behandlung Anwendung
findet, unschmelzbar sind.
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Geeignete hierfür, bekannte Materialien sind beispielsweise getrocknete
Gele oder gelatinöse Niederschläge, z. B. von Siliciumdioxyd, Aluminiumoxyd, Magnesiumoxyd,
Chromoxyd, Molybdänoxyd, Zirkonoxyd, Thoriumoxyd, Titanoxyd u. dgl. oder deren Gemischen.
Andere geeignete Materialien sind bekanntlich Sand, Ton, Graphit, Ruß, Metalle und
eine Vielzahl von Metallsalzen.
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Es ist in machen Fällen wünschenswert, in das Hydrosol, welches dispergiertes
pulverförmiges Material enthält, in bekannter Weise ein Dispergiermittel einzuverleiben.
Bei Verwendung derartiger Mittel wird bekanntlich die Neigung des pulverförmigen
Porduktes zur Agglomerisierung beseitigt. Das Dispergiermittel kann dem Hydrosol
in irgendeiner üblichen geeigneten Weise zugesetzt werden, z. B. durch Zugabe zu
dem in das Hydrosol einzuverleibende feste Material vor dessen Vermahlung oder während
der Vermahlung auf die erforderliche Teilchengröße. Alternativ kann das Dispergiermittel
zu dem pulverförmiges Material enthaltenden Hydrosol zugefügt werden, bevor dieses
zu einem Hydrogel erstarrt, oder das Dispergiermittel kann in Verbindung mit einer
der zur Bildung des Hydrosols verwendeten Reaktionsteilnehmerlösungen eingeführt
werden. Das verwendete Dispergiermittel kann bekanntlich entweder zum ionischen
oder zum nichtionischen Typ gehören. Typische geeignete Dispergiermittel sind bekanntlich
beispielsweise Äthylenoxydpolymerisate, Äthylenoxyd-Alkylphenolpolymerisate, Fettsäureseifen,
z. B. die Alkalimetallsalze von solchen Fettsäuren, wie Ölsäure, Linolsäure, Stearinsäure,
Linolensäure und Palmitinsäure, Alkylsulfonatsalze, anorganische und organische
Säuren,
Gummiarabicum, Natriumhexametaphosphat, Lecithin, Aralkylsulfonate, alkylierte
Phenolsulfonate, Natriumpyrophosphat, Teilester von Polyhydroxyalkoholen, Salze
von Ligninsulfonsäure, Tanninsäure oder Natriumsilicat. 0,01 Gewichtsprozent des
Dispergiermittels sind im allgemeinen ausreichend, gewöhnlich überschreitet die
angewendete Menge nicht etwa 1 Gewichtsprozent.
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Das in das Hydrosol einverleibte pulverförmige Material wird bekanntlich
zweckmäßig bereitet, indem man dieses Material mit oder ohne Zusatz von Wasser zu
der erforderlichen Teilchengröße mahlt, z. B. in einer Kugelmühle. Während dieses
Arbeitsganges können die vorstehend angegebenen Dispergiermittel zugesetzt werden,
um die Zerkleinerung und Entfiockung des Materials zu erleichtern.
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Die Diffusivität des fertigen Gelproduktes wird bestimmt durch Messen
der Geschwindigkeit, mit der Wasserstoff unter einem konstanten Partialdruck bei
im wesentlichen atmosphärischen Bedingungen durch ein einziges Teilchen mit einer
Größe von 5 bis 6 Maschen (Tyler) hindurchgeht. Die Diffisivität ist der Mittelwert
von solchen Bestimmungen an 15 Teilchen, und sie wird ausgedrückt als Kubikzentimeter
Wasserstoff je Zentimeter Feststoff je Sekunde .10-8. Das nach dem erfindungsgemäße
Verfahren erhaltene Gelprodukt ist zweckmäßig durch eine Diffusivität von über 5
und im allgemeinen innerhalb des Bereiches von 8 bis 50 gekennzeichnet.
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Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der erhaltenen Produkte ist ihr
Einsatz als Kohlenwasserstoffumwandlungskatalysatoren, die Widerstandsfähigkeit
gegen Abrieb, hohe Diffusivität, hohe Aktivität und außergewöhnliche Selektivität
aufweisen. Es wird hierfür in bekannter Weise von einem feinteiligen kristallinen
Aluminosilicat ausgegangen, das in einer Matrix eines in der vorstehend beschriebenen
Weise hergestellten anorganischen Oxydgels verteilt wird.
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Die durchfließende Verarbeitung erfolgt in der geschilderten Weise.
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Eine geringe Menge an gasförmigen Ammoniak kann bei der Trocknungsstufe
in Berührung mit der Gelstruktur geduldet werden, z. B. Mengen unter etwa 101o und
vorzugsweise unter etwa 0,5 Volumprozent in der umgebenden Atmosphäre, ohne daß
ernsthafte schädliche Einwirkungen auftreten. Besonders erwünscht ist es jedoch,
jede Berührung von Ammoniakgas mit der Gelstruktur zu vermeiden.
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Bei Ammoniakkonzentrationen von über 0,5 Volumprozent und bis herauf
zu etwa 8 Volumprozent werden die physikalischen Eigenschaften der Produkte stärker
beeinflußt, als bei geringeren Ammoniakmengen, jedoch haben sich die entstehenden
Produkte im allgemeinen als brauchbar für die technische Verwendung erwiesen. Bei
Ammoniakkonzentrationen von über etwa 801o und insbesondere über 12 Volumprozent
sind die physikalischen Eigenschaften der sich ergebenden Produkte im allgemeinen
für eine technische Verwendung nicht annehmbar.
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Zur Entfernung des Ammoniaks können verschiedene Arbeitsweisen Anwendung
finden. So können kleine Abzugsöffnungen in den Abteilen des Ofens angebracht werden,
um das frei gemachte Ammoniak unverzüglich zu entfernen. Zusätzlich kann verringerter
Druck an diese Abzugsöffnungen angelegt werden.
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Eine andere Methode besteht darin, das Ammoniak durch Einführung eines
Inertgases, wie Wasserdampf, Luft oder Stickstoff, zu verdünnen bzw. zu entfernen.
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Das getrocknete Material kann in bekannter Weise einer Aktivierungsbehandlung
unterworfen werden, z. B. einer Erhitzung in einer Atmosphäre aus z. B.
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Wasserdampf, Luft, Stickstoff, Wasserstoff, Abgas, Helium oder einem
anderen Inertgas, ohne daß dadurch nachteilige Wirkungen eintreten. Das fertige
Produkt hat im allgemeinen eine Oberflächengröße innerhalb des Bereiches von etwa
100 bis 700 m2/g.
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Die Abriebseigenschaften des nach dem Verfahren gemäß der Erfindung
hergestellten Gels wurden durch einen Abriebstest bestimmt, der als Lauson-Schüttlerabriebstest
(LSA) bekannt ist. Die bei diesem Test angewendete Arbeitsweise besteht darin, eine
50-cm3-Probe des zu prüfenden Produktes in einem geschlossenen Stahlgefäß zu schütteln,
welches am Kolben einer bei 1000 Ulmin. arbeitenden motorgetriebenen Lauson-Maschine
befestigt ist. Nach Schütteln über eine hinreichende Zeit zur Erzeugung eines Gutes
mit 10 Gewichtsprozent Feinteilchen, welche durch ein 8-Maschensieb (Tyler) gehen,
wird die Probe gesiebt, gewogen, und es wird der prozentuale Verlust berechnet.
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Diese Arbeitsmaßnahmen werden wiederholt, bis etwas mehr als die
Hälfte der Probe auf Feinteilchen zurückgeführt ist. Die kumulativen Verluste werden
gegen die Gesamtschüttelzeit für jeden Kreislauf aufgetragen. Die kumulative Zeit
in Sekunden für 50 Gewichtsprozent Feinteile wird aus der Kurve abgelesen und als
Lauson-Schüttlerabrieb angegeben.
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Da der Lauson-Schüttlerabrieb von Gelen durch die Größe der geprüften
Teilchen beeinflußt wird, sind die hier angegebenen Abriebswerte korrigiert, so
daß sie einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 3,6 mm entsprechen; hierdurch
wird der Einfluß dieser Veränderlichen beim Inbeziehungsetzen der Wirkung von Menge
und Größe des zugefügten pulverförmigen Materials auf den Abrieb ausgeschaltet.
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Die Gelprodukte, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt
werden, sind durch eine LSA-Abriebsbeständigkeit von mindestens 1000 und vorzugsweise
größer als 1500 gekennzeichnet. Ein Erzeugnis mit einer LSA-Bestimmung unter 1000
wird nicht als zufriedenstellend abriebsbeständig angesehen.
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Beispiel Durch Ionenaustauschbehandlung wurde in bekannter Weise
kristallines Seltene-Erdenaluminosilicat aus einem pulverförmigen kristallinen Natriumaluminosilicat
mit gleichmäßigen Porenöffnungen zwischen 6 und 15 Ängströmeinheiten hergestellt.
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Dazu wurden drei Behälter in Reihe miteinander verbunden, die mit
einer Mischung aus folgenden Stoffen gefüllt waren: Wasser .............................
30,0 kg Natriumaluminosilicat ...... 24,7 kg (47,3 Gewichtsprozent Wasser) Ein Salz
von Ligninsulfonsäure mit einem Gehalt von 3,8 Gewichtsprozent CaO, 4,9 Gewichtsprozent
Na2O, 1 Gewichtsprozent MgO .. 26,5 g (0,2 Gewichtsprozent, bezogen auf trockenes
Natriumaluminosilicat)
Die Behälter wurden auf 82"C erhitzt und 45 Minuten bei dieser
Temperatur gehalten. Am Ende der 45 Minuten wurde die Zugabe von insgesamt 3,5 kg
Selten-Erdchlorid als SECl3 # 6 H2O-Lösung zum ersten Behälter auf 2052ml/min. aufgenommen,
wobei der überlauf aus dem ersten Behälter zu dem zweiten Behälter, von diesen zu
dritten Behälter und von dort zu einem Drehfilter ging und der von dem Filter abgenommene
Feststoff zum ersten Behälter zurückgeführt wurde. Die Temperatur wurde während
der kontinuierlichen Zugabe bei 82° C gehalten, die Zugabe wurde 4,5 Stunden fortgesetzt.
Die Fließgeschwindigkeit der SECl3. 6 H2O-Lösung wurde entsprechend angepaßt, um
die Inhalte der drei Behälter einmal je 45 Minuten umzuwälzen. Die Konzentration
der SECl3. 6 H2O-Lösung betrug 28,5 g SECl3 # 6 H2O/1, Eine für aus SECl3-Salz übliche
Zusammensetzung gibt folgende Tabelle: Gewichtsprozent CeC13 6 H2O....... 43,5 LaCl3
# 6 H2O ............................. 23,0 NdClg 6 H2O. .............................
. 17,9 PrCl3 # 6 H2O ............................. 5,4 SmCl3 # 6 H2O .............................
1,9 CdCl3. 6 H2O ............................. 0,6 YCl3. 6 H2O und andere .............................
0,2 Verunreinigungen ............................. 7,5 Die Bedingungen wurden entsprechend
gewählt, um 0,264 kg SECl3. 6 H2O je kg trockenem Natriumaluminosilicat in dem ersten
45 Minuten-Austauschzeitraum und 0,066 kg SECl3 6 H2O je kg trockenem Natriumaluminosilicat
in jedem der nachfolgenden sechs 45-Minuten-Perioden des Austauschs zu ergeben.
Über den gesamten Austauschkreislauf wurden 0,66 kg SECl3 6 H2O je kg trockenem
Natriumaluminosilicat angewendet.
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Es wurde eine satzweise arbeitende halbtechnische Kugelmühle benutzt,
um einen Brei von 36 Gewichtsprozent des vorstehend hergestellten Seltenen-Erdenaluminosilicats
zu mahlen, der 0,4 Gewichtsprozent, bezogen auf die Feststoffe, eines Dispergiermittels
enthielt, welches aus einem Salz von Ligninsulfonsäure mit einem Gehalt von 11 Gewichtsprozent
Na2O, 0,4Gewichtsprozent CaO und 0, 5 Gewichtsprozent MgO bestand. Die Kugelmühle,
die sich mit 42 U/min drehte, hatte einen Innendurchmesser und eine Länge von je
etwa 406 mm und ein Volumen von etwa 52,7 1.
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Das Schüttelvolumen des Mahlmediums, Flintstückchen von 12,7 bis 15,9
mm betrug 40010 des Mühlenvolumens, und das von dem Mahlmedium und dem Brei eingenommene
Volumen betrug 50 °/0 des Mühlenvolumens. Es wurde 2 Stunden gemahlen.
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Das erhaltene Seltene-Erdenaluminosilicat hatte gleichmäßige Porenöffnungen
im Bereich von 6 bis 15 Ängströmeinheiten und einen durch Wägung bestimmten mittleren
Teilchendurchmesser von etwa 4,1 Mikron. Das feinteilige Seletene-Erdenaluminosilicat
wurde in üblicher Weise als ein Bestandteil des Feinteilbreis in ein Siliciumdioxyd-Aluminiumoxydgel
einverleibt, wozu Lösungen vermischt wurden: A. Natriumsilicatlösung 24,8 kg Natriumsilicat
(Na2O/SiO2 = 0,3/1) 19,5 kg Wasser 1,1 kg Natriumhydroxyd
B. Säure-Alaunlösung
41,2 kg Wasser 2,6 kg Aluminiumsulfat 1,5 kg Schwefelsäure C. Feinteilbrei 36,3
kg Wasser 6,3 kg Siliciumdioxyd-Aluminiumoxydfeinteile*) 2,8 kg Seltenes-Erdenaluminosilicat
*) Siliciumdioxyd-Aluminiumoxydfeinteile mit einem Gehalt von etwa 10% Aluminiumoxyd
und 900/, Siliciumdioxyd (Trockenbasis) und einem durch Wägung bestimmten mittleren
Teilchendurchmesser von 4,3 Mikron.
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Die Lösung A mit einem spezifischen Gewicht von 1,227 bei 15,6°C,
die Lösung B mit einem spezifischen Gewicht von 1,084 bei 15,6 C und die Lösung
C mit einem spezifischen Gewicht von 1,142 bei 15,60 C wurden kontinuierlich durch
eine Düse zusammengemischt, wobei 328 ml/min der Silicatlösung bei 12,20 C, 385
ml/min der Säure-Alaunlösung bei 12,20 C und 92 ml/min des Feinteilbreis bei 12,20
C Anwendung fanden. Das sich ergebende Hydrosol wurde in üblicher Weise zu etwa
kugelförmigen Hydrogelperlen geformt, indem Küglchen bzw. Tröpfchen des Soles in
ein Ölmedium eingeführt wurden. Die so gebildeten Hydrosolteilehen erstarrten in
5 Sekunden bei einem pH-Wert von 8,0 und einer Temperatur von 17,80 C zu festen
Hydrogelperlen.
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Die Gelperlen wurden dann mit einer wäßrigen Ammoniumsulfatlösung
behandelt, um den auf dem Gel abgeschiedenen Ölfilm zu entfernen. Nach der Behandlung
wurden die Gelperlen bei Raumtemperatur mit einer wäßrigen Lösung, die 1,4 Gewichtsprozent
Ammoniumsulfat enthielt, basenausgetauscht, um im wesentlichen alle zugänglichen
und austauschfähigen Natriumionen zu entfernen, und dann mit Wasser gewaschen, bis
das abfließende Wasser frei von Sulfationen war.
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Die gewaschenen Gelperlen wurden in 2 Teile aufgeteilt und unter
verschiedenen Bedingungen getrocknet. Die bei der Trocknungsstufe verwendete Einrichtung
bestand aus einem herkömmlichen kontinuierlich bewegten Band, das die Gelperlen
trug und durch einen Ofen führte, welcher in verschiedene Abteile unterteilt war,
um die Temperaturen über einen ansteigenden Bereich von etwa 132"C bis 177°C zu
halten. In der Trocknungsstufe wird, nachdem beträchtliche Mengen Wasser aus den
Perlen entfernt worden sind, gasförmiges Ammoniak in Freiheit gesetzt. Ein Teil
der Perlen wurde unter Bedingungen getrocknet, bei denen keine Maßnahmen unternommen
wurden, um das Ammoniak zu entfernen oder zu verteilen (nachstehend als Erzeugnis
1 be-
zeichnet). Der andere Teil der Perlen wurde unter Bedingungen getrocknet, bei
denen ein Wasserdampfstrom in den Ofen geleitet wurde, um das Ammoniak herauszutragen
und die Menge des verfügbaren Ammoniaks auf unter etwa 0,5 Volumprozent zu verdünnen
(nachstehend als Erzeugnis II bezeichnet).
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Das getrocknete Material wurde dann einer Wasserdampfbehandlung unterworfen,
wobei80%iger Wasserdampf bei einer Temperatur von 710°C über etwa 16 Stunden bei
Normaldruck Anwendung fand. Es wurden die nachstehend angegebenenen physikalischen
Eigenschaften der sich ergebenden Erzeugnisse erzielt:
| Physikalische Eigenschaften Erzeugnis 1 Erzeugnis II |
| Packdichte, g/cm3 . . . . . . . 0,82 0,80 |
| Ganze Perlen, 0/o 70 95 |
| Abriebfestigkeit (LSA) . . . 350 1870 |
Wie aus den vorstehenden Werten ersichtlich ist, werden durch eine zweckentsprechende
Abführung von Ammoniak aus dem Trockner gute physikalische Eigenschaften in den
sich ergebenden Erzeugnissen sichergestellt; dies geht beispielsweise aus der verbesserten
Abriebbeständigkeit und der verbesserten Ausbeute an ganzen Perlen hervor.
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Für die Herstellung von Katalysatoren wird im Rahmen dieser Erfindung
kein Schutz beansprucht.