DE1571404C3

DE1571404C3 - Verfahren zur Herstellung von porösen, tonfreien, hochtemperaturbeständigen Formteilen

Info

Publication number: DE1571404C3
Application number: DE1571404A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr.-Ing. 5216 Niederkassel Hass; Gerhard Dr. Hauck; Ferdinand Dr. Langenhoff; Arnold Dr. 5000 Koeln Lenz; Harald Von Dipl.-Ing. Metnitz; Georg Dipl.-Chem. Schinke
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1965-04-02
Filing date: 1965-05-08
Publication date: 1973-10-04
Also published as: BE678886A; DE1571404A1; GB1103630A; SE330853B; DE1571404B2; NL6604371A; CH510593A; US3547832A; AT267398B; NO116235B

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 Übergangselemente in fein verteilter Form ihrer Elemente enthalten.

Die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch die nachstehenden Beispiele veranschaulicht:

Beispiel 1

. 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-secbutylat 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 180m²/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.

Beispiel 2

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

1 2 forderlich, frischen Kontakt zuzusetzen. Bedingt Patentansprüche: durch den hohen Abrieb der Kontakte müssen ständig größere Mengen feiner Teile aus dem Reaktions-

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, hochäktive 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 135O°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. hochkennzeichnet, 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 eingruppe 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 1350⁰C, 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 katalytisch-wirk-

herabgesetzt. Um die gleiche Aktivität des eingesetz- samen Übergangselemente auch deren Oxide oder

ten Kontaktes aufrechtzuerhalten, ist es deshalb er- Verbindungen, die beim Brennen in diese Oxide