DE1571404B2 - Verfahren zur herstellung von poroesen, tonfreien, hochtemperaturbestaendigen formteilen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von poroesen, tonfreien, hochtemperaturbestaendigen formteilenInfo
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Description
übergehen, zugesetzt werden. Selbstverständlich können auch solche Formmassen verwendet werden, die,
zusätzlich zu den genannten Oxiden oder an Stelle der genannten Oxide bzw. Verbindungen, die beim
Brennen in Oxide übergehen, die katalytisch-wirksamen
Ubergangselemente in fein verteilter Form ihrer Elemente enthalten.
Die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird durch die nachstehenden Beispiele veranschaulicht:
. 30 Gewichtsteile Feinkorund mit einer Teilchengröße unter 20 μ (40 °/o unter 5 μ) wurden mit 15
Gewichtsteilen eines partiell hydrolysierten Alkoholatgemischs mittels einer Düsenvorrichtung besprüht
und in einem Mischer durch eine rotierende Bewegung zu kleinen Kugeln mit einem Durchmesser
von 0,3 bis 0,7 mm verarbeitet.
Das verwendete partiell hydrolysierte Alkoholatgemisch wurde wie folgt zubereitet:
1 Mol Tetraäthylsilikat, 1 Mol Aluminium-sec.-butylat
und 1 Mol Kupfer-(II)äthylat wurden mit 2 Mol Wasser bei Raumtemperatur partiell hydrolysiert
und ohne weitere Behandlung direkt als Bindemittel eingesetzt.
Die wie oben beschrieben hergestellten Katalysatorkörner wurden zunächst langsam bis auf 300° C
erhitzt, und zwar mit solcher Aufheizgeschwindigkeit, daß ein Zerplatzen der Kügelchen vermieden wurde.
Die so vorgetrockneten Körner wurden anschließend 6 Stunden bei 300° C gebrannt. Die resultierenden
Katalysatorkörner besitzen eine spezifische Oberfläche 180 m2/g. Die als Bindemittel verwendeten
Alkoholate werden durch den Brennvorgang zusammen mit dem Tonerdehydrat in nahezu reine Oxide
übergeführt.
Die vorher genannten Katalysatorkörner wurden ίο mit gutem Erfolg bei einer Oxichlorierungsreaktion
verwendet, in der Äthylen, Chlorwasserstoff und Luft zu Äthylendichlorid umgesetzt wurden.
25 Gewichtsteile Feinkorund in einer Korngrößenverteilung, die der des Beispiels 1 entsprach, 65 Gewichtsteile
Tonerdehydrat und 10 Gewichtsteile Kupfer-(II)-oxid wurden mit 15 Gewichtsteilen des
unter 1 beschriebenen Bindemittels auf der Basis von Tetraäthylsilikat, Aluminium-sec.-butylat und
Kupfer-(II)-äthylat besprüht. Sowohl die Vortrocknung als auch das Brennen erfolgte gemäß Beispiel 1.
Dieser Katalysator ließ sich ebenfalls mit gutem Erfolg für die obengenannte Oxichlorierungsreaktion
einsetzen. Das in den Kontaktteilchen zunächst in Form eines Oxides vorliegende Kupfer wird durch die
gasförmige Salzsäure in der Anlaufphase der Reaktion in die katalytisch-wirksamen Kupferchloride
übergeführt.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von porösen, system herausgeschleust werden. Da bekanntlich der
tonfreien, hochtemperaturbeständigen Formteilen 5 Umsatz abhängig ist einerseits von der spezifischen
mit hohen spezifischen Oberflächen und hoher Oberfläche der Kontaktmassen und andererseits aber
Abriebfestigkeit, wobei man eine Formmasse auf durch die Tränkung mit den katalytisch-wirksamen
der Basis von feuer- bzw. hochfeuerfesten Oxiden Substanzen die spezifische Oberfläche des Trägermit
Hydroxiden des Aluminiums unter Zusatz materials meist verringert wird, besteht ein lebhaftes
von partiellhydrolysierten Gemischen von Metall- io Interesse, hochaktive Kontakte herzustellen, die durch
alkoholaten bzw. von kondensierten, gemischten diese Nachteile nicht belastet sind.
Metallalkoholaten der 3. und 4. Hauptgruppe und :■ Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren 4. Nebengruppe des Periodensystems in bekannter zur Herstellung von porösen, tonfreien, hochtempe-Weise verformt, . trocknet und bei 150 bis raturbeständigen Formteilen mit hohen spezifischen 1350° C, vorzugsweise bei 300 bis 700° C, 15 Oberflächen und hoher Abriebfestigkeit, wobei man brennt, nach Patent 1 249 147, dadurch ge- eine Formmasse auf der Basis von feuer- bzw. hochkeanzeichnet,·., daß den Formmassen vor feuerfesten Oxiden mit Hydroxiden des Aluminiums der Verformung Alkoholate von Übergangsele- unter Zusatz von partiell hydrolysierten Gemischen menten mit einer Ordnungszahl bis zu 80, die von Metallakoholaten bzw. von kondensierten, gebeim Brand in katalytisch-wirksame Verbindun- 20 mischten Metallalkoholaten der 3. und 4. Hauptgen übergehen, zugesetzt werden. gruppe und 4. Nebengruppe des Periodensystems in
Metallalkoholaten der 3. und 4. Hauptgruppe und :■ Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren 4. Nebengruppe des Periodensystems in bekannter zur Herstellung von porösen, tonfreien, hochtempe-Weise verformt, . trocknet und bei 150 bis raturbeständigen Formteilen mit hohen spezifischen 1350° C, vorzugsweise bei 300 bis 700° C, 15 Oberflächen und hoher Abriebfestigkeit, wobei man brennt, nach Patent 1 249 147, dadurch ge- eine Formmasse auf der Basis von feuer- bzw. hochkeanzeichnet,·., daß den Formmassen vor feuerfesten Oxiden mit Hydroxiden des Aluminiums der Verformung Alkoholate von Übergangsele- unter Zusatz von partiell hydrolysierten Gemischen menten mit einer Ordnungszahl bis zu 80, die von Metallakoholaten bzw. von kondensierten, gebeim Brand in katalytisch-wirksame Verbindun- 20 mischten Metallalkoholaten der 3. und 4. Hauptgen übergehen, zugesetzt werden. gruppe und 4. Nebengruppe des Periodensystems in
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- bekannter Weise verformt, trocknet und bei 150 bis
kennzeichnet, daß das Alkoholat dem Ansatz bei 1350° C, vorzugsweise bei 300 bis 700° C, brennt,
der Herstellung des als Bindemittel verwendeten nach Patent 1 249 147, welches dadurch gekennzeichgemischten,
kondensierten Metallakoholats zu- 25 net ist, daß den Formmassen vor der Verformung
gesetzt wird. Alkaholate von Übergangselementen mit einer Ord-
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch nungszahl bis zu 80, die beim Brand in katalytischgekennzeichnet,
daß Formmassen, die zusätzlich wirksame Verbindungen übergehen, zugesetzt werden,
die katalytisch-wirksamen Übergangselemente in Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens
Form ihrer Oxide oder in Form von Verbindun- 30 besteht darin, das Alkoholat dem Ansatz bei der
gen, die beim Brennen in ihre Oxide übergehen, Herstellung des als Bindemittel verwendeten gemischverwendet
werden, ten, kondensierten Metallalkoholate zuzusetzen.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, Zur Durchführung des Verfahrens haben sich bedadurch
gekennzeichnet, daß Formmassen, die sonders die Alkoholate folgender Metalle als besonzusätzlich
die katalytisch-wirksamen Übergangs- 35 ders günstig aus der genannten Gruppe herausgestellt:
elemente in feinverteilter Form ihrer Elemente Kupfer, Silber, Gold, Quecksilber, Vanadium, Chrom,
enthalten, verwendet werden. Molybdän, Wolfram, Eisen und Nickel. Der Alkoholrest
des Metallalkoholats ist für die Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens ohne große Be-
40 deutung. Bei besonders hochsiedenden Alkoholen kann dadurch die Porosität erhöht werden. Als
Gegenstand des Patents 1 249 147 ist ein Verfahren ;: Alkoholreste können sowohl aliphatische als auch
zur Herstellung von porösen, tonfreien, hochtempe- fettaromatische und ähnliche Reste benutzt werden,
raturbeständigen Formteilen mit hohen spezifischen Die als Kontakte verwendbaren porösen, tonfreien.
Oberflächen und hoher Abriebfestigkeit, wobei man 45 hochtemperaturbeständigen Formteile sind für kataeine
Formmasse auf der Basis von feuer- bzw. hoch- lyrische Reaktionen und besonders für Wirbelschichtfeuerfesten
Oxiden mit Hydroxiden des Aluminiums prozesse hervorragend geeignet, weil das katalytischunter
Zusatz von partiell hydrolysierten Gemischen wirksame Element in einfacher Weise bei der Hervon
Metallalkoholaten bzw. von kondensierten, ge- stellung der Formkörper fest in das Gefüge des
mischten Metallalkoholaten der 3. und 4. Haupt- 50 Kontakts eingebaut wird. Man erreicht dadurch eingrujppe
und 4. Nebengruppe des Periodensystems in mal eine äußerst feine Verteilung und zum anderen
bekannter Weise verformt, trocknet und bei 150 bis eine feste Verankerung des katalytisch-wirksamen
135O0C, vorzugsweise bei 300 bis 700° C brennt. Elements in dem Trägermaterial, was weiter zur
In einer vorteilhaften Ausführungsform dieses Ver- Folge hat, daß eine Verflüchtigung oder ein Verlust
fahrens können den Formmassen vor der Verformung 55 durch mechanischen Abrieb des katalytisch-wirksa-
fein verteilte Metallpulver zugesetzt werden. men Elements sehr stark zurückgedrängt wird. Wäh-
Es ist bekannt, Kontakte dadurch herzustellen, daß rend bei dem Tränkverfahren das katalytisch-wirk-
man auf einem geeigneten Trägermaterial, wie Ton- same Element in gewissen Schichten an der Oberfläche
erde, Bentonite oder Kaoline, katalytisch-wirksame der Kontaktträger angesammelt ist, liegt die aktive
Substanzen durch Tränkung aufbringt. So hergestellte 60 Komponente bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
Kontakte, wie sie z. B. auch für Oxichlorierungs- in gleichmäßiger Verteilung über die ganze Masse
reaktionen verwendet werden, zeigen im allgemeinen des Kontakts vor, so daß selbst bei Abrieb die
dann einen besonders hohen Abrieb, wenn die Um- Aktivität der Oberflächeneinheit selbst über längere
Setzung als Wirbelschichtprozeß durchgeführt wird. Zeit unverändert bleibt.
Auch wird die Aktivität der Kontakte oft durch Ver- 65 Zur Erhöhung der Aktivität können den Form-
flüchtigung der katalytisch wirksamen Komponenten massen neben den Alkoholaten der kataly ti sch-wirk-
herabgesetzt. Um die gleiche Aktivität des eingesetz- samen Ubergangselemente auch deren Oxide oder
ten Kontaktes aufrechtzuerhalten, ist es deshalb er- Verbindungen, die beim Brennen in diese Oxide
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