DE19962484A1

DE19962484A1 - Katalytischer Verbrennungsaufbau, katalytischer Brenner mit einem derartigen Aufbau und Heizapparat mit einem derartigen Brenner

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Publication number: DE19962484A1
Application number: DE19962484A
Authority: DE
Original assignee: Application des Gaz SA
Current assignee: Application des Gaz SA
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1999-12-23
Publication date: 2000-08-17
Also published as: GB2347362A; ITMI992700A0; FR2787866B1; ITMI992700A1; JP2000283421A; FR2787866A1; GB9930372D0; IT1314320B1

Abstract

Katalytischer Lufteinleitungs-Brenner (5) mit DOLLAR A - einer Einrichtung (70) zum Ausstoßen eines Stromes brennbaren Gases; DOLLAR A - einer Einrichtung (71) zum Zumischen von Primärluft zu dem Strom, um eine zu verbrennende Mischung zu erhalten; DOLLAR A - eine Kammer (74) zum Verteilen der Mischung; DOLLAR A - und einem Aufbau (1) zum katalytischen Verbrennen der zu verbrennenden Mischung, mit einem Träger (76), der bezüglich der zu verbrennenden Mischung und Verbrennungsgase durchlässig ist. DOLLAR A Das auf dem Träger (76) aufgebrachte katalytische Material ist im wesentlichen zwischen der Stromaufwärtsseite (2) und der Stromabwärtsseite (3) des Trägers verteilt, wobei im Inneren des Trägers ein Abschnitt übriggelassen ist, der praktisch nicht mit katalytischem Material beschichtet ist, und wobei die Verteilung so ist, daß einerseits die Front der katalytischen Verbrennung sich auf der Seite der Stromaufwärtsfläche des Trägers, genannt Reaktionsfläche, befindet und daß andererseits die Stromabwärtsfläche dem Ingangsetzen der katalytischen Reaktion dient, mit einem Übergang von einer Verbrennung mit offener Flamme zu einer flammlosen Verbrennung innerhalb des katalytischen Verbrennungsaufbaus (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lufteinleitungs- Gasbrenner mit einem katalytischen Verbrennungsaufbau, der zur Verbrennung eines Gemischs aus Luft und einem Flüssiggas (beispielsweise Butan) vorgesehen ist; ein derartiger Brenner arbeitet, verglichen mit einem katalytischen Sekundärluft- Brenner, bei einer relativ hohen Temperatur. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Heizapparat jeglicher Art, ins besondere zum Kochen, der mit einem solchen Brenner ausge stattet ist.

Unter einem "katalytischen Brenner" gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun ein katalytischer Lufteinleitungs-Brenner verstanden, der eine Einrichtung zum Ausstoßen eines Stromes brennbaren Gases, eine Einrichtung zum Zumischen von Primärluft zu dem Strom, um eine zu verbrennende Mischung zu erhalten, eine Kammer zum Verteilen der Mischung und einen katalytischen Verbrennungsaufbau aufweist, der angeordnet ist zur Aufnahme der zu verbrennenden verteilten Mischung über eine ihrer Flächen, genannt Stromaufwärtsfläche, und zum Abführen der Ver brennungsgase über die andere Fläche, genannt Stromabwärts fläche, wobei die Verbrennung der Mischung bei ihrem Durchtritt durch den katalytischen Aufbau flammlos stattfindet. Ein der artiger erfindungsgemäßer Brenner, genannt Lufteinleitungs- Brenner, ist zu unterscheiden von "Sekundärluft-Brenner" ge nannten katalytischen Brennern, bei denen lediglich das brenn bare Gas direkt durch den katalytischen Aufbau hindurchtritt und flammlos unter Durchmischung mit der Umgebungsluft über der Stromabwärtsfläche des katalytischen Aufbaus verbrannt wird.

Im übrigen versteht man unter "katalytischem Aufbau" oder "katalytischem Verbrennungsaufbau" jeden Aufbau, der für eine zu verbrennende Mischung, die aus wenigstens einem brennbaren Gas und wenigstens einem sauerstoffhaltigen Gas besteht, in einer Durchtrittsrichtung dieser Mischung durchlässig und ge nügend dick ist, um einen Druckabfall während des Durchtritts der Mischung von der Stromaufwärts- zur Stromabwärtsseite des Aufbaus zu erzeugen. Grundsätzlich erstreckt sich dieser Aufbau mit seiner Oberfläche quer oder senkrecht zur Durchtritts richtung der zu verbrennenden Mischung und weist einen Träger auf, der bezüglich der zu verbrennenden Mischung, des brenn baren Gases und der Verbrennungsgase inert und mechanisch und chemisch widerstandsfähig gegenüber den durch die katalytische Verbrennung erzeugten hohen Temperaturen ist. Dieser Träger, der bezüglich der zu verbrennenden Mischung und der Ver brennungsgase entlang der vorstehend genannten Durchtritts richtung durchlässig ist, ist wenigstens auf seiner oder seinen inneren Oberflächen, oder in seiner Dicke, unmittelbar oder mittelbar mit einem katalytischen Material, genauer gesagt einem die Verbrennung katalysierenden Material, beschichtet.

In der Druckschrift FR 2 732 752 A2 ist ein katalytischer Lufteinleitungs-Brenner beschrieben worden, der eine Einrich tung zum Zumischen von Primärluft zu dem Strom, um eine zu ver brennende Mischung zu erhalten, eine Kammer zum Verteilen der Mischung und einen Aufbau zur katalytischen Verbrennung der zu verbrennenden Mischung aufweist, wie er im vorstehenden Absatz beschrieben worden ist.

Ein katalytischer Kochapparat, der einen mit einem kataly tischen Verbrennungsaufbau entsprechend der vorstehenden Be schreibung versehenen Brenner aufweist, ist außerdem in der Druckschrift US 4 588 373 vorgeschlagen worden. Nach dieser Druckschrift sollte das katalytische Material innerhalb des Trägers, und zwar einzig und allein auf der Stromabwärtsseite des letzteren, verteilt sein, um beim Betrieb die Front der katalytischen Verbrennung in die Nähe der Stromabwärtsfläche des Trägers, die also der Reaktionsfläche entsprechen würde, zu positionieren. Die gegenüberliegende Fläche, oder Stromauf wärtsfläche des Trägers, würde weder einen Gasdiffusor noch eine thermische Barriere bilden.

Diese Druckschrift, d. h. die US 4 588 373, offenbart für den Fachmann weder eine praktische Maßnahme, noch legt sie eine solche nahe, die das verwendete Verfahren betrifft, bei dem das katalytische Material verteilt und im wesentlichen in der Nähe der Stromabwärtsseite angeordnet wird. Somit war es am Anmeldetag der vorliegenden Patentanmeldung nicht möglich ist, die vorgeschlagene Lösung zu verwirklichen, so daß diese keinen Stand der Technik darstellt.

Jedoch selbst unter der Annahme, daß die Lehre dieser Druckschrift vom Fachmann verwirklicht werden kann, erscheint der beschriebene katalytische Brenner aus mehreren Gründen nicht als zufriedenstellend:

- da die Reaktionsgeschwindigkeit der katalytischen Ver brennung in der Praxis höher ist als die Durchtritts geschwindigkeit der zu verbrennenden Mischung innerhalb des durchlässigen Trägers, neigt die Front der katalyti schen Verbrennung dazu, sich zur Stromaufwärtsfläche an statt zur Stromabwärtsfläche des Trägers hin zu ver schieben, und zwar um soviel, daß sie in Kontakt mit dem katalytischen Material bleibt; dies führt, zum Nachteil des mit dem Brenner zu kochenden Gutes, zu einem Aufheizen des Trägers und sogar in bestimmten Fällen zum Feuerfangen stromaufwärts des Trägers;
- da die Stromaufwärtsseite des Trägers nicht mit katalyti schem Material beschichtet ist und im Gehäuse des Brenners eingeschlossen bleibt, kann in der Praxis ein solcher Brenner nur von seiner Stromabwärtsfläche entzündet werden, was das Aufheizen des Trägers für das Ingangsetzen der katalytischen Verbrennung erschwert.

Die Druckschrift US 4 588 373 deutet außerdem weder eine praktikable Ausführung an, noch schlägt sie eine solche vor, die es erlaubt, die Lebensdauer des katalytischen Aufbaus zu verlängern und/oder die Zeit zum Ingangsetzen der katalytischen Verbrennung nicht zu verschlechtern.

Im Vergleich zum Brenner der Druckschrift US 4 588 373 be schreiben die Druckschriften FR 2 678 360 A und EP 0 520 913 A eine "invertierte" Anordnung in dem Sinne, daß die Reaktions fläche des Trägers sich in der Nähe der Stromaufwärtsfläche des Trägers befindet und dabei dem Wärmeempfänger gegenüberliegt.

Einer der kritischsten und teuersten Bestandteile, der in die Zusammensetzung des katalytischen Aufbaus eingeht, ist das für die Verbrennung aktive katalytische Material. Es handelt sich dabei im allgemeinen um ein Edelmetall, wie beispielsweise Platin, Rhodium, Iridium und Palladium, allein oder in Ver bindung. Die wichtigsten Untersuchungen auf diesem Gebiet haben deswegen zum Ziel gehabt, die Haltbarkeit katalytischer Ver brennungsaufbauten zu erhöhen.

Gemäß den vorstehend aufgeführten Druckschriften ist die Reaktionsfläche des katalytischen Aufbaus die Stromaufwärts fläche. Die andere Fläche, nämlich die Stromabwärtsfläche, ist diejenige, die zum Entzünden der Flamme verwendet wird und die damit die katalytische Reaktion in Gang setzt, mit einem Über gang von einer Verbrennung mit offener Flamme zu einer flamm losen Verbrennung innerhalb des katalytischen Aufbaus.

Die Reaktionsfläche, oder Stromaufwärtsfläche, des Trägers wird auf eine Temperatur in der Größenordnung von 1100°C ge bracht, so daß die Entzündungsfläche, oder Stromabwärtsfläche, sich auf etwa 900°C befindet. Folglich ist gut nachvollzieh bar, daß es die Stromaufwärtsfläche des Trägers ist, die schneller altert, und daß die Lebensdauer des katalytischen Aufbaus unmittelbar von deren Eigenschaften abhängt. Außerdem ist bekannt, daß die Lebensdauer eines katalytischen Aufbaus normalerweise eine direkte Funktion der Gesamtmasse des darin enthaltenen katalytischen Materials ist, die darin enthalten ist.

Die Erhöhung der Lebensdauer eines katalytischen Ver brennungsaufbaus ist häufig am Ende der Lebensdauer des Aufbaus von einer spürbaren Verschlechterung der zum Ingangsetzen der katalytischen Verbrennung benötigten Zeit begleitet.

In der Druckschrift WO 94/20789 ist zur Versorgung einer Expansionsturbine eine Verbrennungseinrichtung für eine zu ver brennende Mischung (Erdgas oder Methan, dazu sauerstoffhaltige Luft, das ganze unter Druck gemischt) beschrieben worden, die mehrere parallel angeordnete katalytische Verbrennungs einrichtungen aufweist. Jede katalytische Verbrennungseinrich tung weist hintereinander, d. h. in Serie, wenigstens zwei wie oben beschriebene katalytische Verbrennungsaufbauten auf, die sich voneinander hauptsächlich durch die innere Oberfläche ihrer jeweiligen Träger unterscheiden. In jeder katalytischen Verbrennungseinrichtung, und zwar entlang der Durchtritts richtung der zu verbrennenden Mischung und/oder der Ver brennungsgase, stellen die beiden in Serie angeordneten kataly tischen Verbrennungsaufbauten eine Vorverbrennung in einer heterogenen Phase der zu verbrennenden Mischung sicher; und nachdem die Mischung einen Abscheider passiert hat, stellt ein durchlässiger Abschlußaufbau eine nicht-katalytische Nachver brennung der gleichen zu verbrennenden Mischung in einer homo genen Phase sicher.

Gemäß der Druckschrift WO 94/20789 unterstützt die kataly tische Vorverbrennung in heterogener Phase die Nachverbrennung in homogener Phase, und folglich besteht jede Verbrennungs einrichtung zumindest sowohl aus den beiden katalytischen Ver brennungsaufbauten als auch aus der durchlässigen Abschluß struktur.

Gemäß der Druckschrift WO 94/20789 entwickelt sich die katalytische Verbrennung entlang der ganzen Dicke jeder der beiden katalytischen Verbrennungsaufbauten, ohne daß man bei normalem Betrieb, bei dem weder eine Stromaufwärts- noch eine Stromabwärtsfront einer katalytischen Verbrennung jeweils ver schieden sind, erkennen kann, daß die beiden katalytischen Ver brennungsaufbauten verschieden sind oder daß sie in einen gleichen Träger integriert sind.

Gemäß der Druckschrift WO 94/20789 hat die Unterscheidung der inneren Oberflächen und/oder der Träger des katalytischen Materials der beiden jeweils aufeinanderfolgenden katalytischen Verbrennungsaufbauten zum Ziel, jede substantielle Verschlech terung des katalytischen Materials in dem Temperaturbereich, in dem jede katalytische Verbrennungsaufbau arbeitet, zu ver meiden.

Da es sich gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere um einen katalytischen Lufteinleitungs-Brenner handelt, hat man versucht, die Lebensdauer des katalytischen Verbrennungsaufbaus zu verlängern, ohne dabei die zum Ingangsetzen der katalyti schen Verbrennung erforderliche Zeit wesentlich zu verschlech tern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat man aufgrund des weiter unten dargelegten Versuchsprotokolls in vollkommen uner warteter Weise herausgefunden, daß die vorstehende Aufgabe ge löst werden kann durch Kombination zweier Auswahlentscheidun gen, nämlich:

- einerseits die Wahl oder Weiterverwendung eines katalyti schen, vorstehend "invertiert" genannten Verbrennungs aufbaus, wie er in den Druckschriften FR 2 678 360 A und EP 0 520 913 A beschrieben ist, dessen Reaktionsfläche oder Front der katalytischen Verbrennung sich folglich in der Nähe der Stromaufwärtsfläche befindet, wohingegen die Strom abwärtsfläche dem Ingangsetzen der katalytischen Reaktion dient, mit einem Übergang der Verbrennung von einer Ver brennung bei offener Flamme zu einer flammlosen Verbrennung innerhalb des katalytischen Verbrennungsaufbaus;
- und andererseits ein auf dem Träger verteiltes Aufbringen des katalytischen Materials, und zwar im wesentlichen zwischen der Stromaufwärtsseite und der Stromabwärtsseite des Trägers, wobei im Inneren des Trägers ein Abschnitt übriggelassen wird, der praktisch nicht mit katalytischem Material beschichtet ist.

Es lassen sich verschiedene Ausgestaltungen des vorstehen den allgemeinen Prinzips verwirklichen.

Bei einer ersten Ausgestaltung sind die auf der Stromauf wärtsseite und auf der Stromabwärtsseite des Trägers aufge brachten katalytischen Materialien jeweils unterschiedlich, beispielsweise hinsichtlich ihrer Beschaffenheit und/oder Zu sammensetzung.

Bei einer zweiten Ausgestaltung sind die katalytischen Materialien jeweils auf der Stromaufwärtsseite und auf der Stromabwärtsseite des Trägers die gleichen, aber die Mengen des auf dem Träger auf der Stromaufwärtsseite und auf der Stromab wärtsseite aufgebrachten katalytischen Materials sind jeweils unterschiedlich. Im letzteren Fall ist zum Beispiel das kataly tische Material mit der Mehrheit seines Gewichts, etwa in Höhe von ungefähr 75%, auf der Stromaufwärtsseite und mit der Minderheit, d. h. mit dem Rest, auf der Stromabwärtsseite des Trägers aufgebracht.

Bei einer dritten Ausgestaltung der Erfindung sind die auf der Stromaufwärtsseite und auf der Stromabwärtsseite des Trägers jeweils aufgebrachten katalytischen Materialien die gleichen, und die katalytischen Materialien auf der Stromauf wärtsseite und auf der Stromabwärtsseite des Trägers sind im wesentlichen gewichtsgleich.

Um einen katalytischen Verbrennungsaufbau wie vorstehend beschrieben zu erhalten, führt man die Verfahren mit den nachfolgenden Schritten aus:

1. Man bringt den Träger direkt oder indirekt in Kontakt mit einer Lösung oder Suspension eines katalytischen Materials in einem flüssigen Milieu oder mit einem flüssigen Milieu allein, und zwar gesondert und jeweils von den beiden Flächen des Trägers her und in der Durchtrittsrichtung der zu verbrennenden Mischung;
2. Man wählt aus und/oder verteilt das katalytische Material und/oder das flüssige Milieu zwischen den beiden Flächen des Trägers;
3. Man entfernt das flüssige Milieu durch Trocknung und/oder Kalzination.

Im Zusammenhang mit dem weiter unten dargelegten Ver suchsprotokoll hat man entdeckt, daß die Lebensdauer des kata lytischen Verbrennungsaufbaus wesentlich verlängert werden könnte, wenn das katalytische Material vorzugsweise von der Stromaufwärtsfläche her aufgebracht wird.

Andererseits könnte man, wenn so vorgegangen wird, im Ver lauf dieser Lebensdauer Schwierigkeiten beim Ingangsetzen des katalytischen Verbrennungsaufbaus befürchten, da beispielsweise die Stromabwärtsseite an katalytischem Material verarmt ist. Nun trifft aber nichts davon zu, und wie durch das nachstehend festgelegte Versuchsprotokoll gezeigt wird, ist durch bestimmte zu verbindende Beispiele entgegen aller Erwartung gleichzeitig eine Verlängerung der Lebensdauer und eine Nicht-Verschlechte rung der zum Ingangsetzen der katalytischen Verbrennung be nötigten Zeit erreicht worden.

Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Heizapparat, beispielsweise zum Kochen, der einen Brenner wie vorstehend beschrieben enthält.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Verfahren zur Herstellung eines wie vorstehend beschriebenen katalytischen Verbrennungsaufbaus beispielsweise wenigstens die Schritte, die bestehen aus dem:

- Bereitstellen eines durchlässigen Trägers, der bezüglich der zu verbrennenden Mischung sowie deren Verbrennungs gasen inert und mechanisch und chemisch widerstandsfähig ist gegenüber den durch die katalytische Verbrennung er zeugten hohen Temperaturen;
- Applizieren einer ersten Lösung oder Suspension eines katalytischen Materials, beispielsweise durch Eintauchen des Trägers in einer begrenzten und kontrollierten Tiefe von einer Fläche des Trägers, etwa der Stromaufwärts fläche, her, und in entgegengesetzter Richtung damit durcheinander einer zweiten Lösung oder Suspension des gleichen katalytischen Materials von der anderen Seite, beispielsweise der Stromabwärtsseite, her;
- Trocknen und Kalzinieren des Trägers mit dem katalytischen Material, um das flüssige Milieu zu entfernen.

Vorteilhafterweise enthält das katalytische Material wenigstens ein Metall, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Platin, Rhodium, Palladium und Iridium besteht, und das vor zugsweise Platin ist.

Vorzugsweise belegt das katalytische Material auf jeder Seite des Trägers eine Schicht von 1 bis 2 mm Dicke, gemessen von der Stromaufwärtsfläche oder der Stromabwärtsfläche des katalytischen Aufbaus.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Träger eine poröse "Bienenwaben"- Struktur auf und basiert vorzugsweise auf Cordierit der theoretischen Formel 2MgO-2Al₂O₃-5SiO₂.

Noch bevorzugter ist es, die innere Oberfläche des porösen Trägers mit einer Schicht aus einem hitzebeständigen Oxid, vor zugsweise einer Zirkonerde, die eine spezifische Oberfläche von etwa 100 m²/g und eine mittlere Korngröße von etwa 3 µm auf weist, zu beschichten.

Vorteilhafterweise enthält die Schicht aus hitze beständigem Oxid einen Dotierungszusatz, vorzugsweise Yttriumoxid.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung besteht der er findungsgemäße Aufbau gewichtsanteilmäßig aus der folgenden Zusammensetzung

- wenigstens 85% poröser Träger;
- wenigstens 12% hitzebeständiges Oxid,;
- wenigstens 0,3% Dotierungszusatz;
- wenigstens 0,3% katalytisches Material,

wobei die Gesamtmenge der Bestandteile 100% nicht über schreitet.

Sofern es sich um das Verfahren gemäß der vorliegenden Er findung handelt, kann dieses außerdem einen Schritt enthalten, in dem man eine Schicht aus hitzebeständigem Oxid auf der inne ren Oberfläche des porösen Trägers aufbringt, und zwar vorzugs weise eine Zirkonerde, die eine spezifische Oberfläche von etwa 100 m²/g und eine mittlere Korngröße von etwa 3 µm aufweist.

Vorzugsweise bedeckt das katalytische Material die innere Oberfläche des Trägers in einem Verhältnis der Anteile an seinem Gesamtgewicht auf der Stromaufwärtsfläche im Verhältnis zur Stromabwärtsfläche, das in einem Bereich zwischen etwa 10/1 bis etwa 5/4 liegt und vorzugsweise gleich 3/1 beträgt.

Wie vorstehend erwähnt, liegt das dem porösen Träger zu grunde liegende Material vorteilhafterweise in Form von "Bienenwaben" vor und kann aus einer Platte oder einem Kern aus einem hitzebeständigen Material wie etwa Keramik oder Metall bestehen, das durch mehrere querverlaufende nebeneinander liegende Kanäle gekreuzt wird, aber es kann ebensogut aus einem Gewebe bestehen oder in Form eines Siebes vorliegen. Vorzugs weise ist das dem Träger zugrunde liegende Material eine Keramik, beispielsweise ein Cordierit, dessen theoretischen Formel 2MgO-2Al₂O₃-5SiO₂ lautet. Das Material weist vorzugsweise eine Porösität von etwa 30-40 Volumenprozent und Poren auf, deren mittlere Größe in der Größenordnung von 3 µm liegt.

Die vorliegende Erfindung wird durch die eingehende Be schreibung der Herstellung eines erfindungsgemäßen katalyti schen Aufbaus besser verstanden werden. In den beiliegenden Figuren:

- Stellt Fig. 1 einen teilgebrochenen Querschnitt eines katalytischen Brenners dar, der einen Teil eines Heiz apparats, insbesondere zum Kochen, bildet, wie er eingangs erläutert wurde, und der einen erfindungsgemäßen katalyti schen Verbrennungsaufbau enthält.
- Stellt Fig. 2 ein Meßwertdiagramm dar, das die Verlängerung der Lebensdauer der erfindungsgemäßen katalytischen Aufbauten illustriert. Auf der Ordinate sind die Lebensdauern in Stunden und auf der Abszisse die Gesamtgewichte des katalytischen Materials, ausgedrückt in Gewichtsprozenten der katalytischen Verbrennungsaufbauten, aufgetragen. Der Gewichtsanteil des katalytischen Materials auf der Stromaufwärtsseite im Verhältnis zur Stromabwärtsseite des Verbrennungsaufbaus ist gemäß der folgenden Kodifizierung ausgedrückt:
- schwarze Kreise: 2/2
- Quadrate: 3/1
- Dreiecke: 4/0, wobei 0 die Anwesenheit von Lösungs mittel auf der Stromabwärtsseite bei der Herstellung des katalytischen Aufbaus bedeutet;
- Rhomben: 4 -, wobei das - die Abwesenheit von kataly tischem Material oder die Abwesenheit von Lösungs mittel auf der Stromabwärtsfläche zum Ausdruck bringt.

Die durchgezogene Gerade wird durch lineare Regression für das Verhältnis 2/2 erhalten. Die Pfeile zeigen an, daß der Versuch nicht über die in den Ordinaten angezeigte Dauer hinaus fortgesetzt wurde.

Was die Fig. 2 betrifft, wurden die Versuche in einem Brenner durchgeführt, der 90 g/h Butan verbraucht.

- Die Fig. 3 und 4 stellen Meßwertdiagramme dar, die die Entwicklung der Dauern des ersten Glühens bzw. des Durchglühens des erfindungsgemäßen katalytischen Aufbaus illustrieren. In diesen Figuren sind auf den Abszissen die Lebensdauern des katalytischen Brenners in Stunden und auf den Ordinaten die Zeiten des ersten Glühens bzw. des Durchglühens in Sekunden aufgetragen. Die Versuche sind mit unterschiedlichen katalytischen Verbrennungsaufbauten durchgeführt worden, deren Gewichtsanteile bezüglich des katalytischen Materials auf der Stromaufwärtsseite im Verhältnis zur Stromabwärtsseite wie in Fig. 2 angegeben kodifiziert und Fig. 1 entsprechend geprüft sind. Die dargestellten Geraden sind durch lineare Regressionen bezüglich der unten rechts in den Graphen gezeigten Gewichtsverhältnisse erhalten.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt eines katalyti schen Brenners 5, der einen katalytischen Verbrennungsaufbau 1 enthält und zur Durchführung der im folgenden beschriebenen Versuche verwendet wird. Der Brenner weist ein metallisches Ge häuse 6 von im wesentlichen zylindrischer Form auf. Das Gehäuse 6 ist nach oben hin durch eine Platte 51 aus Glaskeramik abge schlossen, die außerdem als Kontakt- und/oder thermische Aus tauschfläche dient, um die durch die katalytische Verbrennung freigesetzte Wärme an einen (nicht dargestellten) Wärmeauf nehmer, beispielsweise einen Stieltopf zum Kochen, überträgt. Der Brenner enthält weitere, an sich bekannte Einzelteile, bei spielsweise ein Rohr 12 zur axialen Versorgung mit einem zu verbrennenden Gasgemisch, beispielsweise Butan, und einem sauerstoffhaltigen Gas, nämlich Luft. Die zu verbrennende Mischung wird mit Hilfe einer Einrichtung 70 zum Ausstoßen eines brennbaren Gasstromes 73 vom Einspritztyp und einer Ein richtung 71 zum Zumischen von Primärluft 72 zum Strom 73 er zeugt. Die zu verbrennende Mischung gelangt in eine Verteil kammer 74, die von der Glaskeramikplatte 51 und dem katalyti schen Verbrennungsaufbau 1 begrenzt ist. Ein Gitter 9 mit einer Zündöffnung 10 begrenzt eine Kammer 75 zur Aufnahme der Ver brennungsgase, die nach außen durch das Gitter 9 abgeleitet werden.

Der Aufbau 1 wird durch ein kegelstumpfförmiges Profil 81, das in das Gehäuse 6, auf dem der Aufbau ruht, integriert ist, in axialer Position gehalten. Der thermische Kontakt zwischen dem katalytischen Aufbau 1 und dem Gehäuse 6 wird durch einen thermischen Isolator 7, beispielsweise eine Keramikfaser-Dich tung, verringert. Der Aufbau 1 weist zwei Flächen auf, nämlich eine Fläche 2 stromaufwärts, die reaktiv ist, und eine andere Fläche 3 stromabwärts zum Entzünden und Ingangsetzen der kata lytischen Verbrennung, und zwar entlang der Durchtrittsrichtung (siehe Pfeil 82) der zu verbrennenden Mischung in dem Aufbau 1. Letzterer enthält einen bienenwabenartigen Träger 76, der 400 Zellen aufweist, die durch den Aufbau hindurchgehen und dabei eine Oberfläche von 6,45 cm² (1 Quadratzoll) bilden, wobei jede Zelle sich über den Träger hinweg von dessen Stromaufwärtsseite 2 zu dessen Stromabwärtsseite 3 erstreckt und einen Druckabfall erzeugt. Wie äußerst schematisch durch die Bezugszeichen 4 und 8 in Fig. 1 angedeutet ist, weist der katalytische Aufbau auf der Stromabwärtsseite 8 eine Schicht aus katalytischem Material, beispielsweise Platin, auf, die die innere Oberfläche des Trägers 76 bedeckt, und auf der Stromabwärtsseite 4 eine andere Schicht aus katalytischem Material.

Zwischen den beiden Seiten oder Schichten 4 und 8 ver bleibt im Inneren des Trägers 76 ein Abschnitt 83, der prak tisch nicht mit katalytischem Material beschichtet ist.

Es versteht sich, wie dies insbesondere Fig. 5d zeigt, daß es sich um eine theoretische Darstellung der Realität handelt, die nicht die Diffusionsphänomene des katalytischen Materials und/oder des Lösungsmittels besonders berücksichtigt, welches zum Auflösen und Suspendieren des katalytischen Materials auf dem hitzebeständigen Träger oder der diesen bedeckenden Zwischenschicht ("Washcoat") dient.

Dies vorweg gestellt, berücksichtigt diese theoretische Darstellung die beobachteten und nachfolgend beschriebenen Phä nomene gut.

Die Stromaufwärtsfläche 2 des katalytischen Verbrennungs aufbaus 1 ist zur Außenseite des Brenners 5 hin gerichtet.

Herstellung erfindungsgemäßer katalytischer Aufbauten

Ein katalytischer Verbrennungsaufbau 1 gemäß der vor liegenden Erfindung besteht aus einem keramischen Träger 76 mit Bienenwabenstruktur. Die Eigenschaften dieses Trägertyps machen das Aufbringen einer Schicht aus hitzebeständigem Oxid, üblicherweise "Washcoat" genannt, empfehlenswert, die dazu be stimmt ist, eine große spezifische Oberfläche zu liefern und dadurch eine gute Dispersion des katalytischen Materials und eine optimale katalytische Aktivität zu ermöglichen. Dieser "Washcoat" ist mit einem geeignet gewählten Salz dotiert, bei spielsweise einem mit 6 Mol Wasser kristallisierten Yttrium nitrat. Schließlich führt man das Aufbringen des katalytischen Materials in Form einer Lösung seiner Salze durch.

Applizieren des "Washcoats"

Die meisten Hersteller von katalytischen Verbrennungsauf bauten verwenden üblicherweise Tonerden zur Bildung des Washcoats, aber gemäß der vorliegenden Erfindung wird Zirkonerde bevorzugt, wie sie in der Druckschrift FR 2 732 752 A beschrieben und beansprucht ist. Dieses Oxid weist eine spezifische Oberfläche in der Größenordnung von 100 m²/g und eine mittlere Teilchengröße von 3 µm auf. Seine kristallo graphische Struktur ist monoklin.

Der Träger 76 auf keramischer Basis wird mit einem Washcoat beschichtet, indem man wie folgt vorgeht. Deionisier tes Wasser wird in einem Behälter mit einem Schaufelrührer in Bewegung gehalten. Dann wird die Zirkonerde in Pulverform nach und nach zugegeben. Die so erhaltene Mischung wird anschließend mit Hilfe einer Ultraschall erzeugenden Sonde deagglomeriert und während dieser Phase mit einer geringen Menge eines ober flächenaktiven organischen Zusatzes versetzt. Bei einem Trockensubstanzgehalt von etwa 40% erhält man eine Suspension, deren Viskosität bei einem pH-Wert zwischen 9 und 10 unterhalb von 0,01 Pa.s (10 Zentipoise) liegt. Falls erforderlich, kann der pH-Wert korrigiert werden und/oder man verändert die Menge des oberflächenaktiven Zusatzes, um diese Werte zu erreichen.

Die Suspension wird anschließend zur Tränkung des kerami schen bienenwabenförmigen Trägers 76 in jeder geeigneten Technik verwendet, und zwar unter Beachtung der erfindungs gemäßen Verfahrensfestlegungen, die weiter oben aufgeführt wor den sind, beispielsweise Eintauchen einer Seite oder der ande ren, gefolgt von einem Trockenblasen; anschließend werden die Träger einem Brennzyklus in einem belüfteten Ofen ausgesetzt, der insbesondere einen langsamen Anstieg bis auf 100-150°C und dann eine Stufe von 0,5-1 Stunde bei 500°C beinhaltet.

Applizieren der Dotierung

Eine wäßrige Lösung aus Yttriumnitrat wird vorbereitet und mit Hilfe jeder geeigneten Technik auf die mit dem Washcoat be schichteten Stücke aufgebracht. Der Yttriumgehalt dieser Lösung ist so, daß die Stabilisierung der Zirkonerde optimal ist. Man fährt mit einem Brennzyklus analog dem vorstehend beschriebenen fort.

Aufbringen von Platin (katalytisches Material)

Dieses wird ausgehend von einer Platinchlorwasser stoffsäure gebildet, die mit einigen Mol Salzsäure und Wasser assoziiert ist. Die Platinchlorwasserstoffsäure wird in einem Lösungsmittel, beispielsweise in Azeton, aufgelöst. Diese Lösung wird auf eine der Flächen 2, 3 oder auch auf beide Flächen des porösen Trägers 76 mit Hilfe von Techniken wie etwa Eintauchen oder Befeuchten aufgebracht, und zwar in einer Tiefe oder Dicke, die ausgehend von jeder Fläche 2 oder 3 des Aufbaus 1 überprüft wird durch Kontakt mit einer definierten Lösungs menge. Zur Fertigstellung fährt man mit einem Brennzyklus ähn lich dem vorstehend für den Washcoat beschriebenen fort. Am Ende dieses Vorgangs sind die katalytischen Aufbauten ge brauchsfertig.

Diese Weise, das katalytische Material auf dem Träger 76 und insbesondere auf dem Washcoat zu applizieren, erlaubt es, gegebenenfalls das jeweils auf die beiden Seiten 4 und 8 des Trägers aufgebrachte katalytische Material zu unterscheiden, und zwar hinsichtlich seiner chemischen Beschaffenheit und/oder Zusammensetzung, aber ebenso seiner Menge. Hierfür genügt es, unterschiedliche Lösungen auf beiden Seiten des Trägers 76 zu verwenden. Um, wie nachfolgend beschrieben, eine 3/l genannte Struktur zu erhalten, genügt es somit, auf der Stromaufwärts seite 8 eine Lösung anzuwenden, die bezüglich Platinchlor wasserstoffsäure dreimal stärker konzentriert ist als die jenige, die auf der Stromabwärtsseite 4 des Trägers 76 ver wendet wird. In bestimmten Fällen enthält das flüssige Milieu, das auf einer der Flächen, nämlich der Stromabwärtsfläche 3, appliziert wird, kein katalytisches Material, beschränkt sich also auf Lösungsmittel. Es kann auch weder ein flüssiges Milieu noch eine Lösung katalytischen Materials auf die Stromabwärts seite 3 des Trägers 76 appliziert werden.

Versuchsprotokoll

Um die gefundene Wirkung zu zeigen, ist das Aufbringen des Platins gemäß dem folgenden Protokoll realisiert worden:

- unterschiedliches Aufbringen, genannt "4/-", mit Platin im wesentlichen auf der Stromaufwärtsseite 8;
- unterschiedliches Aufbringen, genannt "4/0", mit praktisch dem gesamten Platin auf der Stromaufwärtsseite 8 und reinem Lösungsmittel, das auf der Stromabwärtsseite 4 auf gebracht ist;
- unterschiedliches Aufbringen, genannt "3/1", mit drei Teilen Platin auf der Stromaufwärtsseite 8 auf einen Teil auf der Stromabwärtsseite 4;
- symmetrisches Aufbringen, genannt "2/2", mit gleichen Mengen auf der Stromaufwärtsseite 8 und der Stromabwärts seite 4.

Am Anfang wie auch am Ende eines jeden der beschriebenen Aufbringungsvorgänge werden die Stücke mit einer Waage gewogen, die mit einer Infrarot-Trocknungseinrichtung ausgestattet ist. Die Masse wird nach einer fünfminütigen Trocknung bei 160°C milligrammgenau abgelesen.

Versuch mit den hergestellten katalytischen Aufbauten

Jeder katalytische Aufbau 1 wird in einen Brenner 5 einge baut, wie er vorstehend beschrieben ist.

Die Verbrennungseigenschaften werden gemessen, wobei der Brenner unter den folgenden Bedingungen versorgt wird:

- der Durchsatz des "Referenzgas" genannten Gases, im vor liegenden Fall ungesättigten kohlenwasserstoffgasfreien Butans, beträgt 90 g/h;
- der Luftdurchsatz ist so gewählt, daß der Belüftungsgrad 1,2 beträgt, d. h. es besteht ein 20%iger Überschuß an Luft im Vergleich zum theoretischen Wert bei der Verbrennung von Butan.
Die Verbrennung wird gemessen und man sollte erhalten:
- Prozentsatz an CO in neutralen Rauchgasen: < 0,1%
- Rückstände: < 1%.

Jede Abweichung des Brenners im Verhältnis zu den vorge nannten Werten führt zum Ausscheiden des katalytischen Ver brennungsaufbaus, und der betreffende Versuch wird deswegen ab gebrochen.

Der Brenner wird in einem Alterungsversuch den folgenden Bedingungen unterworfen:

- Positionieren einer Wärmesenke auf der Glaskeramikplatte 51;
- Umgebungstemperatur: 30 bis 35°C;
- Butandurchsatz: 90 g/h; dieses Gas enthält 40% ungesättig tes Kohlenwasserstoffgas (in Gasvolumen); es ist filtriert;
- Luftdurchsatz: so, daß der Belüftungsgrad 1,2 beträgt, d. h. daß die Luft in einen Überschuß von 20% im Vergleich zum theoretischen Wert bei der Verbrennung von Butan liegt; die Luft ist entölt, filtriert und mittels Durch tritt durch Aktivkohle gereinigt;
- Funktionskontrolle des katalytischen Aufbaus mit Hilfe eines Thermoelements, das genau stromaufwärts des Aufbaus angeordnet ist; eine gemessene Temperaturerhöhung wird auf ein Feuerfangen des Brenners hinweisen und ein Absperren der Versorgungsgase zur Folge haben;
- Dauerbetrieb mit einer Unterbrechung alle 50 Stunden, um die zum Ingangsetzen der Katalyse (siehe unten) benötigten Zeiten zu messen, und Überprüfen der Verbrennungseigen schaften (siehe vorstehend) alle 200 Stunden.

Die Messung der zum Ingangsetzen der Katalyse benötigten Zeiten erfolgt gemäß dem folgenden Protokoll:

- nachdem der Brenner 5 ausgeschaltet worden ist, läßt man ihn eine Stunde lang abkühlen;
- man führt Gas und Luft unter den Bedingungen zu, wie sie bezüglich des Alterungsversuchs spezifiziert worden sind;
- man entzündet den Brenner, indem man eine Flamme in die Nähe der Öffnung 10 des Gitters 9 bringt;
- man hält die Zeitdauern fest, nach denen man das Auftreten der katalytischen Verbrennung beobachtet, d. h. also der Beginn des Glühens der Stromaufwärtsseite 2 des katalyti schen Aufbaus 1, wobei diese Zeitdauer als "erstes Glühen" bezeichnet wird;
- man hält ebenso die Zeitdauern fest, die benötigt werden, um ein Durchglühen der Stromaufwärtsseite 2 der katalyti schen Aufbaus zu erhalten, wobei diese Zeitdauer als "Durchglühen" bezeichnet wird.

Das Ende der Lebensdauer des katalytischen Aufbaus wird angenommen, wenn bei den vorstehend spezifizierten Bedingungen des Alterungsversuchs ein Feuerfangen beobachtet wird.

Ergebnisse

Die hier betrachteten katalytischen Aufbauten 1 weisen folgende Massen der Bestandteile auf, gewogen mit einer Infra rotwaage (in g):

Keramik	16.2-16.7
Washcoat	2.4-2.6
Yttriumoxid	0.11-0.14
Platin	0.06-0.09

Lebensdauern

Fig. 2 stellt ein Meßwertdiagramm dar, das die Lebens dauern zusammenfaßt, die für die vier oben erläuterten Arten des Platinaufbringens erhalten werden.

Gemäß dieses Meßwertdiagramms stellt man fest, daß sich in dem Bereich mit 0.4-0.45% Platin die Lebensdauern in der folgenden Reihenfolge anordnen:

Man erkennt bereits jetzt, daß die drei mit unterschied lichen Platinaufbringungen realisierten Systeme es ermöglichen, eine Lebensdauer zu erhalten, die über derjenigen liegt, die mit einem Aufbringen erreicht wird, das zu gleichen Teilen zwischen den beiden Seiten des Trägers bewirkt wird.

Zeit bis zum Übergang in die Katalyse

Der Graph der Fig. 3 faßt die Entwicklungen der Zeitdauern des ersten Glühens zusammen, die für die unterschiedlichen Auf bauten während ihrer Lebensdauer festgehalten worden sind. In diesem wie in dem folgenden Graphen sind nur die Daten ent halten, die für katalytische Aufbauten mit zwischen 0,3 und 0,5% Platin (Gesamtgewichtsprozent im Verhältnis zum Aufbau) aufgenommen worden sind.

Der Graph der Fig. 4 faßt die entsprechenden Durchglüh- Zeiträume zusammen. Für jeden Graph ist eine lineare Regression durchgeführt.

Diese beiden Ergebnisgruppen stimmen überein, indem sie die folgende Reihenfolge ergeben:

"3/1" < "4/-" < "4/0" < "2/2"

Man stellt hier ebenso und in unerwarteter Weise fest, daß die Zeitdauern, die zum Ingangsetzen der sich katalytisch unterscheidenden katalytischen Aufbauten benötigt werden, nicht verschlechtert werden im Vergleich zu symmetrischen katalyti schen Aufbauten, und daß die Zeitdauern kürzer oder gleichwertig sind.

Man stellt fest, daß die sehr bemerkenswerten Verbesserun gen der Lebensdauern der katalytischen Aufbauten und gleich zeitig deren Ingangsetz-Zeiten erzielt werden, indem man von einem symmetrischen Aufbringen katalytischen Materials übergeht zu:

- entweder einer Tränkung "3/1": drei Teile auf der Strom aufwärtsseite 8, und ein Teil auf der Stromabwärtsseite 4;
- oder einer Tränkung "4/-": die Gesamtmenge des Platins wird auf der Stromaufwärtsseite 8 aufgetragen, ohne Lösungsmittel auf der Stromabwärtsseite 4;
- oder einer Tränkung "4/0": die Gesamtmenge des Platins wird auf der Stromaufwärtsseite 8 aufgetragen, das auf der Stromabwärtsseite aufgetragene Lösungsmittel enthält kein Platin.

Gemäß Fig. 5 ist die Menge des katalytischen Materials analysiert worden, die tatsächlich auf den unterschiedlichen katalytischen Aufbauten aufgebracht ist.

Platin, in gleicher Weise wie die anderen Bestandteile des Aufbaus, wird mittels der "Mikroanalyse X" genannten Technik analysiert, und zwar gemäß den nachfolgenden Bedingungen:

- Mikrosonde Cameba®-Camebax® mit festgehaltener Sonde;
- λ-Detektor und Energie Voyager® des Unternehmens NORAN;
- Korrekturprogramm PROZA®;
- Analysedauer: 100 s pro Meßpunkt;
- pro Punkt analysiertes Materialvolumen: 1 µm³.

Diese Ergebnisse können in numerischer Form gemäß der nachfolgenden Tabelle ausgedrückt werden, in der die Aufnahme des dosierten Platins zusammengefaßt ist:

- auf der Stromaufwärtsseite 8 und Stromabwärtsseite 4 des katalytischen Aufbaus 1;
- ausschließlich innerhalb der ersten Millimeter stromauf wärts und stromabwärts des Aufbaus 1; man weiß, daß es nämlich der erste Millimeter stromaufwärts ist, der die Lebensdauer bestimmt, und daß es der erste Millimeter stromabwärts ist, der die Ingangsetz-Geschwindigkeit fest legt.

Nachfolgend sind die relativen, für die Stromaufwärtsseite 8 und die Stromabwärtsseite 4 erhaltenen Werte angegeben, wobei jedes Mal die Summe der beiden 100 ergibt.

Wenn man beispielsweise das Verhältnis 3/1 betrachtet, d. h. 75% Platin auf der Stromaufwärtsseite und 25% auf der Stromabwärts seite, erhält man in Wirklichkeit Verteilungen von 65 und 35% über die Gesamtheit jeder der beiden Flächen, oder auch 74 und 26%, wenn man sich auf die ersten Millimeter beschränkt. Dies findet seine Erklärung in der Tatsache, daß die Lösungen vor dem Trocknungsvorgang von einer Fläche zur anderen wandern.

Claims

1. Katalytischer Lufteinleitungs-Brenner mit:

- einer Einrichtung (70) zum Ausstoßen eines Stromes brenn baren Gases;
- einer Einrichtung (71) zum Zumischen von Primärluft zu dem Strom, um eine zu verbrennende Mischung zu erhalten;
- einer Kammer (74) zum Verteilen der Mischung;
- und einem Aufbau (1) zum katalytischen Verbrennen der zu verbrennenden Mischung, mit einem Träger (76), der bezüg lich der zu verbrennenden Mischung und Verbrennungsgase entlang einer Durchtrittsrichtung der zu verbrennenden Mischung durchlässig und ausreichend dick ist zum Erzeugen eines Druckabfalls beim Durchtritt der letzteren von einer Stromaufwärtsfläche (2) für die Aufnahme der zu verbrennenden Mischung zu einer Stromabwärtsfläche (3) für die Abführung der Verbrennungsgase, wobei die in Kontakt mit der zu verbrennenden Mischung stehende innere Oberfläche des Trägers direkt oder indirekt mit wenigstens einem katalytischen Material beschichtet ist, das die Verbrennung der Mischung katalysiert und innerhalb (4, 8) des Trägers angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Träger (76) aufge brachte katalytische Material im wesentlichen verteilt ist zwischen der Stromaufwärtsseite (2) und der Stromabwärtsseite (3) des Trägers, wobei im Inneren des Trägers ein Abschnitt übriggelassen ist, der praktisch nicht mit katalytischem Material beschichtet ist, und wobei die Verteilung so ist, daß sich einerseits die Front der katalytischen Verbrennung in der Nähe der Stromaufwärtsfläche des Trägers, genannt Reaktions fläche, befindet, und daß andererseits die Stromabwärtsfläche dem Ingangsetzen der katalytischen Reaktion dient, mit einem Übergang von einer Verbrennung mit offener Flamme zu einer flammlosen Verbrennung innerhalb des katalytischen Ver brennungsaufbaus (1).

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die katalytischen Materialien, die auf der Stromaufwärtsseite (2) und auf der Stromabwärtsseite (3) des Trägers (76) aufgebracht sind, jeweils unterschiedlich sind.

3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die katalytischen Materialien auf der Stromaufwärtsseite (2) und auf der Stromabwärtsseite (3) des Trägers (76) jeweils unter schiedlich sind hinsichtlich ihrer Beschaffenheit und/oder Zu sammensetzung.

4. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die katalytischen Materialien jeweils auf der Stromaufwärtsseite (2) und auf der Stromabwärtsseite (3) des Trägers (76) die gleichen sind, aber die Mengen des auf dem Träger (76) auf der Stromaufwärtsseite (2) und auf der Stromabwärtsseite (3) aufge brachten katalytischen Materials jeweils unterschiedlich sind.

5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das katalytische Material mit der Mehrheit seines Gewichts auf der Stromaufwärtsseite (2) und mit der Minderheit seines Gewichts auf der Stromabwärtsseite (3) des Trägers (76) aufgebracht ist.

6. Brenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das katalytische Material in einem Gewichtsverhältnis von etwa 75% auf der Stromaufwärtsseite (2) und mit seinem Rest auf der Stromabwärtsseite (3) des Trägers (76) aufgebracht ist.

7. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils auf der Stromaufwärtsseite (2) und auf der Stromab wärtsseite (3) des Trägers (76) aufgebrachten katalytischen Materialien die gleichen sind, und daß das auf der Stromauf wärts- (2) und Stromabwärtsseite (3) des Trägers (76) aufge brachte katalytische Material im wesentlichen gewichtsgleich ist.

8. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite des Trägers (76) das katalytische Material eine Schicht (4, 8) von 1 mm bis 2 mm Dicke, gemessen von der Strom aufwärtsfläche (2) oder der Stromabwärtsfläche (3), belegt.

9. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (76) eine poröse "Bienenwaben"-Struktur aufweist und vorzugsweise auf Cordierit der theoretischen Formel 2MgO- 2Al₂O₃-5SiO₂ basiert.

10. Brenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche des porösen Trägers (76) mit einer Schicht aus einem hitzebeständigen Oxid, vorzugsweise einer Zirkonerde, die eine spezifische Oberfläche von etwa 100 m²/g und eine mittlere Korngröße von etwa 3 µm aufweist, beschichtet ist, auf die das katalytische Material aufgebracht ist.

11. Brenner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der katalytische Verbrennungsaufbau gewichtsanteilmäßig aus

- wenigstens 85% porösem Träger;
- wenigstens 12% hitzebeständigem Oxid;
- wenigstens 0,3% Dotierungszusatz;
- wenigstens 0,3% katalytischem Material

besteht, wobei die Gesamtmenge der Bestandteile 100 nicht überschreitet.

12. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktions-Stromaufwärtsfläche (2) des katalytischen Ver brennungsaufbaus zum Äußeren des Brenners hin angeordnet ist, und daß zum Sammeln der Verbrennungsgase eine in Verbindung mit der Stromabwärtsseite (3) des katalytischen Verbrennungsaufbaus stehende Kammer (75) angeordnet ist.

13. Heizapparat, insbesondere zum Kochen, mit einem katalyti schen Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 12.