DE2218665C3 - Eisen, Chrom und Nickel enthaltender Katalysator zur Zersetzung von Stickstoffoxiden - Google Patents
Eisen, Chrom und Nickel enthaltender Katalysator zur Zersetzung von StickstoffoxidenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Eisen, Chrom und Nickel enthaltenden Katalysator zur Zersetzung von Stickstoffoxiden,
hergestellt durch Aufbringen von Verbindungen des Eisens, Chroms und Nickels auf einen
Träger, Trocknen und Erhitzen bei höheren Temperaturen.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Katalysators nach Anspruch 1 zur Zersetzung von
Stickstoffoxiden in den Abgasen von Verbrennungsmotoren.
Um den Gehalt an Stickstoffoxiden in den Abgasen von Verbrennungsmotoren zu reduzieren, hat man
erwogen, diese Stickstoffoxide katalytisch in Molekularstickstoff umzuwandeln. Tatsächlich kann man, da die
Abgase im wesentlichen aus Wasserdampf, Kohlensäureanhydrid, Wasserstoff, unverbrannten Kohlenwasserstoffen,
Kohlenstoffoxid und Stickstoffoxiden bestehen, die Stickstoffoxide mittels des enthaltenen Kohlenstoffoxides
und/oder Wasserstoffes katalytisch umzuwandeln.
Die Durchführung dieser katalytischen Umwandlung wirft verschiedene Probleme auf:
1. Da die Abgase bei hohen Temperaturen ausgestoßen werden (bis zu etwa 10000C), wird der
verwendete Katalysator großen Temperalurspitzen ausgesetzt (bis zu etwa 800° C). Seine Aktivität
wird sich infolge der Versinterung des Trägers und/oder des aktiven Elementes und vor allem
infolge der Bildung von katalytisch inaktiven Verbindungen zwischen diesen aktiven Elementen
und dem Träger verringern.
2. Die Umwandlung der Stickstoffoxide kann zu der Bildung von Ammoniakgas führen. Letzteres kann,
wenn es dann mit einem oxydierenden Medium in Berührung gebracht wird, wieder oxydieren, wobei
wiederum Stickstoffoxide von beträchtlicher Ausbeute entstehen.
Aus den für diese Umsetzung vorgeschlagenen
Katalysatoren kann man bestimmte binäre Oxide anführen, die zwischen einem Metall der Gruppe VIA
(Chrom zum Beispiel) und einem Metall der Gruppe VIII (Nickel oder Eisen zum Beispiel) gebildet werden.
Jedoch selbst wenn die Chrom-Nickel-Katalysatoren die Stickstoffoxide nur zu einem relativ geringen Teil in
Ammoniak umwandeln und selbst wenn ihre Ausgangsaktivität gut ist, neigt diese Aktivität dazu, sich im Laufe
ίο der Zeit stark zu verringern. Andererseits wandeln die
Elsen-Chrom-Katalysatoren, deren Ausgangsaktivität hoch ist und sich wenig verringert itr. Laufe der Zeit, den
größten Teil der Stickstoffoxide in Ammoniak um.
Darüber hinaus fangen diese Systeme im allgemeinen erst bei relativ hohen Temperaturen an, eine erhöhte
Aktivität zu entfalten (500 bis 7000C).
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
verbessertes Verfahren zur Zersetzung von .Stickstoffoxiden zu schaffen, mit dem diese Stickstoffoxide
wirksam in Molekularstickstoff umgewandelt werden können.
Zum Stand der Technik ist die DE-OS 18 12 813 zu nennen, die einen Katalysator für die Herstellung von
Wasserstoff aus kohlenmonoxidhaliigen Gasen beschreibt; dieser bekannte Konvertierungs-Katalysator
enthält als aktive Metalle Eisen. Chrom und Kobalt in Form der Oxide auf einem Aluminiumoxidträger, wobei
ganz bestimmte Gewichtsverhältnisse der Oxide einzuhalten sind und das Kobaltoxid teilweise oder ganz
durch Nickeloxid ersetzt sein kann. Hierbei handelt es sich nicht um homogene Oxidgemische, die durch
Imprägnierung auf einen Träger aufgebracht werden, sondern um Gemische der Oxide die durch den Träger
verdünnt werden. Das Atomverhältnis
Ni (+Co)
Fe+ Cr
Fe+ Cr
liegt gemäß DE-OS 18 12 813 sehr stark unterhalb von •to 037 und übersteigt nicht den Wert von 0,15.
Die oben dargelegte Aufgabe wird bei einem Katalysator der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß der Katalysator durch Imprägnieren eines Trägers mit einer Mischung von
Nickel-, Eisen- und Chrom-Verbindungen, Trocknen bei einer Temperatur zwischen 80 und 2500C und Aktiveren
durch Erhitzen auf eine Temperatur von 500 bis 8000C
erhalten worden ist, wobei auf den Träger ein Anteil von 6 bis 15% des Katalysatorgewichts einer aktiven Phase
aufgebracht ist, die eine Nickel-, Eisen- und Chrom-Verbindung der Formel Ni^FejCrz)O, enthält, in welcher
die Zahl χ einen Wert von 0,85 bis 1,30, die Summe (y+z) einen Wert von 1,8 bis 23, das Verhältnis
-~ einen Wert von 0,02 :1 bis 0,6 :1 und die Zahl f
a5 y+z
einen Wert von 2 bis 6 bedeutet.
In der obengenannten Verbindung Ni;,(Fe,Cr*)Oi
können bis zu etwa 50% und vorzugsweise bis zu 30% der Nickelatome durch Atome mindestens eines
Elementes M ersetzt werden, welches Magnesium, Kalzium, Mangan, Kupfer, Zink, Kobalt oder Eisen sein
kann. Ferner ist es möglich, bis zu etwa 50% und vorzugsweise bis 40% der Gesamtheit der Eisen- und
Chromatome durch Atome mindestens eines Elementes > N zu ersetzen, welches Aluminium, Mangan, Vanadium,
Scandium, Yttrium oder eines der Elemente mit Ordnungszahlen zwischen 57 und 71 einschließlich
(seltene Erden) sein kann.
Als Träger für diese Katalysatoren kann erfindungsgemäß
beispielsweise Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Aluminiumoxid—Siliziumdioxid, Zirkon, Thoriumoxid,
ein Magnesiumaluminat oder auch Siliziumkarbid verwendet werden, wobei die bevorzugten Träger
hauptsächlich aus Aluminiumoxid bestehen und eventuell geringe Mengen Siliziumdioxid und/oder Aluminosilikat
enthalten können.
Die verwendeten Träger haben vorzugsweise spezifische Oberfläche von weniger als 100 m2/g, noch
günstiger von weniger als 80 mVg und noch besser von
weniger als 30 mz/g. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen,
auch Träger mit größerer spezifischer Oberfläche zu verwenden.
Die verwendeten Träger, die hauptsächlich aus Aluminiumoxid bestehen, können auch mindestens ein
Oxid mindestens eines mit Z bezeichneten Elementes enthalten, welches Magnesium, Kalzium, Barium oder
Lithium sein kann, und zwar zu einem Anteil von im allgemeinen weniger als 10% ihres Gewichtes. Dieses
Oxid wirkt als Oefügestabilisator, Anregungsmittel, Aktivierungsmittel, Strukturstabilisator oder Co-Katalysator.
Es kann dem Träger während seiner Herstellung inkorporiert oder ihm später zugesetzt werden,
beispielsweise durch Imprägnieren.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Masse des Katalysators eine große Homogenität aufweist und die
aktive Phase auf dem Träger sich in einem Zustand erhöhter Dispersion befindet.
Die Homogenität ist vorzugsweise so beschaffen, daß die Fluktuationen von den Atomteilen der Elemente, die
den Träger und die aktive Phase des Katalysators bilden, beispielsweise unter 10% bleiben.
Darüber hinaus ist die spezifische Oberfläche der erfindungsgemäßen Katalysatoren de: des Trägers, aus
dem sie entstanden sind und der unter den gleichen Bedingungen kalziniert worden ist wie die Endkatalysatoren,
vorzugsweise mindestens gleich.
Die verwendeten Träger können beispielsweise in Form von Körnern von einer Größe von weniger als
10 mm (kugelförmige oder zylindrische Körner beispielsweise) vorliegen.
Sie können auch die Form eines hohlraumhaltigen Blocks haben, dessen Hohlräume mindestens 20% des
Gesamtvolumens des Blocks ausmachen. Diese hohlraumhaltigen
Blöcke können aus versinterten kleinen Kugeln eines Träger-»Vorläufers« herkommen; sie
können auch durch Eingabe einer pastenförmigen »Vorläufer«-Trägermasse in eine Presse hergestellt
werden, die mit Nadeln versehen ist, durch die Hohlräume im Block gebildet werden.
Diese hohlraumhaltigen Blöcke können die innere Form der Katalysatorvorrichtung haben, in welche sie
eingesetzt werden. Sie können also entweder aus einer einzigen Masse (im allgemeinen zylindrischer Form), aus
verschiedenen miteinander verbundenen zylindrischen Teilen oder aus Scheiben (zum Beispiel von einer Dicke
von 5 bis 150 mm) bestehen, die mittels einer geeigneten
Vorrichtung miteinander verbunden sind.
Bei der Herstellung der Katalysatoren kann das Aufsetzen der aktiven Phase auf den Träger beispielsweise
durch Imprägnieren oder Einkneten durchgeführt werden.
Wenn man das Imprägnieren wählt, kann man eine oder mehrere wäßrige Lösungen verwenden, die b>
lösliche Verbindungen der zu vereinigenden Elemente Ni, Fe und Cr enthalten, oder mindestens eines der im
vorhe. gehenden mit M, N und Z bezeichneten Elemente, und man kann den Vorgang in einem Mal
oder in mehreren Malen durchführen.
Um eine gute Homogenität und eine gute Dispersion der aktiven Phase zu erhalten, ist es vorteilhaft, der
Imprägnierlösung oder den -lösungen folgendes hinzuzufügen:
— mindestens eine komplexbildende Verbindung wie eine Polycarbonsäure (z. B. Oxalsäure oder eines
ihrer Salze), eine Carbonsäure mit Alkoholgi-uppe
(z.B. die Zitronensäure, Apfelsäure, Milchsäure, Weinsäure und Glykolsäure oder auch deren
Salze), eine Ketosäure (z.B. Brenztraubensäure), eine Aminosäure (z. B. Glycin oder Alanin), einen
Aminoalkohol (ζ. B. die Mono-, Di- und Triäthanolamine
oder auch deren Aminoammoniumsalze), einen Polyalkohol (z. B. die Mono-, Di-, Tri- und
Polyäthylenglykole oder Polyvinylalkohol) oder auch eine Polyose (z. B. Glykose, Saccharose oder
Amidon);
— und/oder mindestens ein Geliermittel wie Gummi, eine Alkylccllulose (z. B. Methylcellulose, Äthylcellulose
oder Carboxymethylcellulose) oder auch Propylenoxid, Polypropylenoxid oder Polyäthylenoxid.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, eines der Metallelemente, z. B. Eisen, gaaz oder teilweise in Form einer
chemischen Verbindung mit einer der obengenannten Substanzen einzusetzen, wie beispielsweise ein Eisenzitrat,
Ammoniumoxalatferrat oder eine Lösung, die ein Salz oder ein Eisenhjidroxyd enthält, oder elementares
Eisen mit mindestens einer Verbindung wie beispielsweise Zitronensäure, Apfelsäure, Glykolsäure, Milchsäure,
Weinsäure, ein Alkanolamin oder ein Salz des Ammoniumalkanolamins, Äthylenglykol, Diäthylengiykol,TriäthylenglykoI,
Polyäthylenglykol und Glycerol.
Nach dem Imprägnieren mit der Lösung oder den
Lösungen trocknet man den Träger bei einer Temperatur zwischen 80 und 250° C und während einer Dauer,
die ausreicht, um jeden Verlust an mechanischer Festigkeit während der späteren thermischen Aktivierung
zu vermeiden.
Die thermische Aktivierung des Katalysators erfolgt durch Erwärmen auf eine Temperatur von 500 bis 8000C
während einer Dauer von mehr als 30 Minuten in Gegenwart eines Gases, welches Luft, Sauerstoff,
Stickstoff, Wasserstoff oder auch ein Stickstoff-Wasserstoffgemisch
sein kann. Man kann auch in Gegenwart von Wasserdampf aktivieren. Die thermische Aktivierung
kann unter den obengenannten Bedingungen direkt in der Vorrichtung durchgeführt werden, in
welcher der Katalysator verwendet werden soll, z. B. in einer Vorrichtung zur Behandlung von Abgss (Katalysatortopf
z. B.).
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren bvtsiuen eine
gute mechanische Festigkeit; sie sind abrieb- und zerreibungsfest.
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Beispiele 21 und 22 werden zu
Vergleichszwecken angeführt.
Zunächst werden die Träger und die bei der Herstellung der Katalysatoren verwendeten Lösungen
beschrieben.
— Der für die Herstellung der in den Beispielen I, 2, 5, 6, 14, 15, 17 bis 20, 23, 25, 31 und 33 beschriebenen
Katalysatoren verwendete Träger ist ein Akminiumoxidträger,
der im wesentlichen au) λ-AIu nini-
umoxid mit einem niedrigen Gehalt an Natrium (weniger als 1000 ppm Na2O) besteht und ein
Porenvolumen von etwa 45mI/100g und eine spezifische Oberfläche von etwa 8m3g-' hat.
Dieser Träger, der im folgenden als A bezeichnet wird, weist eine Zerreibung von 2,5% auf, und die
Werte für die Zerquetschungsfestigkeit der Körner bei Körnern von einer Größe zwischen 3,2 und
4 mm liegen zwischen 8 und 15 kg (Mittelwert W kg).
Der in den Beispielen 3, 4, 7, 8, 13 und 16 verwendete Träger ist ein Aluminiumoxidträger
mit einem Porenvolumen von 35 ml/100 g und einer spezifischen Oberfläche von 6 mVg. Es weist eine
Zerreibung von 03% auf, und die Werte für die Körnerzerquetschung liegen zwischen 4,4 und
14 kg (Mittelwert 10,4 kg).
Dieser Träger wird im folgenden mit B bezeichnet In den Beispielen 10 bis 12 hat man einen
Aluminiumoxidträger mit einer spezifischen Oberfläche von 60 m2/g verwende! der im folgenden mit
C bezeichnet wird.
In Beispiel 9 hat man einen Aluminiumoxid-Magnesiumoxidträger verwendet, der, wie im folgenden
beschrieben wird, aus einem Aluminiumoxidträger hergestellt wurde, und dessen Eigenschaften nach
der thermischen Aktivierung bei 800° C während 3 Stunden die folgenden sind:
Gesamtporenvolumen | ~67mI/100g |
Porenvolumen (Porosimetrie | |
gegenüber Quecksilber | |
bis 2000 Bar) | -56,5 ml/100 g |
Spezifische Oberfläche | ~153mVg |
Korndichte | -1,03 |
Strukturdichte | -332 |
Zerreibung (5 Minuten) | -5,8% |
MgO | -0% |
200Oj dieses Trägers werden bei 500° C während 3
Stunden desorbiert, dann mit 135OmI einer Lösung
imprägniert, die 1480 g Magnesiumnitrathexahydrat (was 222 g Magnesiumoxid entspricht) und 50 ml
Salpetersäure mit einer Dichte von 138 enthält. Nach der Trocknung bei 200° C während 48 Stunden und nach
der thermischen Aktivierung bei 800° C während 3 Stunden weist der neue Träger, der mit D bezeiciinet
wird, die folgenden Eigenschaften auf:
Gesamtporenvolumen | -55,1 ml/100 g |
Porenvolumen (Porosimetrie | |
gegenüber Quecksilber | |
bis zu 2000 Bar) | -49,3 ml/100 g |
Spezifische Oberfläche | -128 m2/g |
Korndichte | -1,18 |
Strukturdichte | -3,37 |
Zerreibung (5 Minuten) | -4,6% |
MgO | -10% |
Die Untersuchung dieses Trägers durch Röntgenstrahlenbrechung zeigt, daß er die Spinellphase
MgÄl2Ö4 enthält.
Der für die Herstellung des Katalysators von Beispiel verwendete Träger ist ein Aluminiumoxidträger, der
aus dem Aluminium- und Magnesiumspinell (MgAIjOO besteht, mit einem Gehalt von 72% AI2O3. Sein
Porenvolumen beträgt etwa 39 ml/100 g und seine spezifische OberilVhe ist etwa 3OmVg-'. Dieser
Träger, der im folgenden mit MgAhO4 bezeichnet wird.
weist eine Zerreibung von 0,1 % auf.
Man hat auch die folgenden Imprägnierlösungen verwendet:
Lösung A
Man löst nacheinander in 450 ml Wasser 130,4 g Chromsäureanhydrid, 277 g Nickelacetattetrahydrat auf
und verdünnt dann auf 700 ml. Nach Abkühlen setzt man unter Rühren 203 g ammoniakalisches Eisen(III)-zitrat
mit einem Gehalt von 253% Fe2O3 zu. Nach Auflösen
verdünnt man die Lösung auf 1000 ml.
Lösung B
300 ml Wasser setzt man nacheinander 522 g Chromnitratnonahydrat (130 g-Ion Cr3+), 259 g Ferrinitratnonahydrat
(0,64 g-Ion Fe3+) und 297 g Nickelnitrathexahydrat
(1,02MoI) zu. Dann wird auf 60 bis 80° C
erwärmt, um eine Vereinigung der Nitrate in ihrem Kristailisationswasser zu erzielen, und nach dem
Abkühlen wird die Lösung auf 1000 ml verdünnt
Lösung C
In 300 ml Wasser löst man 163 g Chromsäureanhydrid auf. Unter Rühren werden 346 g Nickelccetattetrahydrat
zugesetzt Man erwärmt auf 50°C bis zur Auflösung und setzt nach Abkühlen 254 g ammoniakalisches
Eisen(III)-zitrat mit einem Gehalt von 253% Fe2Ü3 zu. Man erwärmt auf 60° C und verdünnt nach
dem Abkühlen durch Zugabe von Wasser und 15 ml
Ammoniak (Dichte = 0,89) auf 950 ml.
Lösung D
Man löst 73,5 g basisches Nickelkarbonat in einer Lösung aus 78,5 g CrO3 und 60 ml Salpetersäure (Dichte
138) in 250 ml Wasser auf. Nach der Auflösung setzt man 156 g Ferrinitratnonahydrat und dann 0,4 ml
Zitronensäuremonohydrat zu; dann wird auf 470 ml verdünnt.
Lösung E
Man löst in 170 ml Wasser 138 g Chromsäureanhydrid auf und löst dann in dieser Lösung 94 g basisches
Nickelkarbonat (0,75 g Ion Ni) auf. Nach völliger Auflösung fügt man 38 g ammoniakalisciies Eisen(II)-zitrat
(0,12 Mol) hinzu und verdünnt a;n 600 mi.
Lösung F
Man löst 138 g Chromsäureanhydrid in 250 ml
Wasser auf, setzt dieser Lösung 94 g basisches Nickelkarbonat (0,75 Ni2+) und dann 51,4 gAmmoniumferrioxalat
(0,12MoI) zu und verdünnt durch Zugabe von Wasser auf 850 ml.
Lösung G
In 150 ml Wasser löst man 124 g Chromsäareanhydrid (1,24MoI) auf, dann setzt man 93,5 g fein
pulverisiertes basisches Nickelkarbonat (0,745 g-lon Ni)
hinzu. Nach langsamer Digerierung und völliger Auflösung dr-s basischen Nickelkarbonats setzt man
78 g ammoniakalisches Eisen(lll)-zitrat (0,246 Mol) zu und verdünnt auf 600 ml.
Lösung H
In 170 ml Wasser werden 144 g Chromsäureanhydrid
h> (1,44 Mol) aufgelöst. Der erhaltenen Lösung setzt man
94 g basisches Nickelkarbonat (0,75 g-Ion Ni) zu und setzt nach Zersetzung des Karbonats und nach
Auflösung 19 g ammoniakalisches Eisen(lll)-zitrat
(0,06 Mol) hinzu. Die abgekühlte Lösung wird auf 600 ml verdünnt.
Lösung I
Man wiederholt die Herstellung der Lösung A.
Zu 1000 ml der Lösung setzt man unter Rühren 31,1g Kobaltnitrathexahydrat und 48,7 g Mangannitrattetrahydrat
zu. Nach Auflösen setzt man der Lösung 25 ml Ammoniak (D - 0,89) zu und verdünnt dann auf 2100 ml.
Lösung J
In 400 ml Wasser löst man 100 g Chromsäureanhydrid auf und setzt der Lösung dann 94,5 g basisches
Nickelkarbonat mit einem Gehalt von 63,15% NiO zu. Nach einer Stunde bei 600C unter Rühren setzt man
70ml Salpetersäure (Dichte= 1,38) und Wasser und nach völliger Auflösung 51,3 g Magnesiumnitrathexahydrat
zu. Die Lösung wird auf 1000 ml verdünnt. Nach Abkühlen seizi man langsam 310 g ammuniakaiisciies
Eisen(III)-zitrat und 60 ml Ammoniak (Dichte = 0,89) zu. Man erwärmt, um eine völlige Auflösung zu erzielen,
und verdünnt dann auf 1500 ml.
Lösung K
Einer Lösung von 120 g Chromsäureanhydrid in 300 ml Wasser setzt man 11,5 g basisches Kupferkarbonat
mit einem Gehalt von 68.9% CuO zu. Nach völliger Auflösung löst man 224 g Nickelacetattetrahydrat auf
und setzt dann 30 ml Ammoniak (Dichte-=0,89), 248 g ammoniakalisches Eisen(III)-zitrat mit einem Gehalt
von 25,3% Ft1Oi und 500 ml Wasser zu. Nach Auflösen
aller Bestandteile wird die Lösung auf 1720 ml verdünnt.
Lösung L
Einer Lösung von 140 g Chromsäureanhydrid in 300 ml Wasser setzt man nacheinander 262 g Nickelnitrathexahydrat,
29,1 g Kobaltnitrathexahydrat, 75 g Aluminiumnitratnonahydrat und 12,55 g Mangannitrattetrahydrat
zu. Nach Auflösung aller Bestandteile setzt man der vorher auf 1000 ml verdünnten Lösung 124 g
ammoniakalisches Eisen(III)-zitrat zu. Die erhaltene
■ ο
u/irH c^h1i<kftlt/->h oitf 1 *)(Y\ ι
Lösung M
Einer Lösung von 130 g Chromsäureanhydrid in 200 ml Wasser setzt man 120 ml Essigsäure (Dichte
=1,050) zu und löst dann 106 g basisches Nickelkarbonat auf. Danach setzt man 25.10 g Mangannitratetrahydrat
und 200 ml Wasser zu. Der erhaltenen Lösung setzt man eine Lösung zu, die aus 216 g Eisen(III)-zitrat in
100 ml Wasser besU-Jit, und verdünnt dann auf 950 ml.
Lösung N
In einem Mörser zerstampft man 134 g Chromsäureanhydrid
und 53 g Nickelkarbonat. Das erhaltene Produkt wird mit 200 mi Wasser behandelt und nach
Auflösung aller Bestandteile setzt man 112 g Nickelacetattetrahydrat,
24,51 g Zinkacetattetrahydrat und dann eine Lösung zu. die aus 205 g Eisen(HI)-zitrat in 100 ml
Wasser besteht Die Lösung wird auf 720 ml verdünnt
Lösung O
Man stellt eine Lösung her. die sich aus 176.2 g Nickelnitrathexahydrat 29 g Kupfernitrattrihydrat
35.9 g Chromsäureanhydrid. 91.4 g Mangannitrattetrahydrat 135 g Eisenzitrat mit einem Gehalt von 25.8%
100 g Zitronensäuremonohydrat und 120 ml Wasser zusammensetzt. Die Lösung wird auf 480 ml
eingestellt.
Lösung P
150 ml Wasser setzt man 36,3 g Chromsäureanhydrid, 106,7 g Nickelnitrathexahydrat, 17,64 g Kupfernitrattrihydrat,
165,9 g Mangannitrattetrahydrat, 1,55 g Eisenzitrat mit einem Gehalt von 25,8% Fe2Oa und 150 g
Triammoniumzitrat zu. Die Lösung wird auf 470 ml
ίο eingestellt.
Lösung Q
130 ml Wasser werden 180,9 g Nickelnitrathexahy drat, 23,2 g Kupfernitrattrihydrat, 5 g Chromsäureanhvi'
drid, 72,Og Mangannitrattetrahydrat und dann eine Lösung von 119 g Eisenzitrat mit einem Gehalt von
25,8% Eisen gerechnet als Fe2O3 in 100 ml Wasser
zugesetzt. Die erhaltene Lösung wird auf 470 ml
Lösung R
Man stellt eine Lösung her, die aus 120 ml Wasser, 119,5 g Nickelnitrathexahydrat, 19,8 g Kupfernitrattrihydrat,
16 g Chromsäureanhydrid, 103,2 g Manganni- -'"' trattetrahydrat und einer Lösung aus 76,6 g Eisenzitrat
mit einem Gehalt von 25,8% Fe2O3 in 60 ml Wasser
besteht. Die erhaltene Lösung wird auf 460 ml eingestel!..
J0 Lösung S
6250 g Chromsäureanhydrid, aufgelöst in 4000 ml Wasser, werden mit 6560 g basischem Nickelkarbonat
mit einem Gehalt von 63,15% NiO und dann mit 3250 ml Salpetersäure mit einer Dichte von 1,38 behandelt. Nach
ü völliger Auflösung setzt man 10 150 g Ammoniumferrizitrat mit einem Gehalt von 25,75% Fe2O3 zu. Nach
Auflösung verdünnt man die Lösung auf 47 Liter.
Lösung T
4" Man löst 2,22 g Rutheniumtetrachlorid mit einem
Gehalt von 41,5% Ruthenium in 830 ml Wasser auf. r»onn cA«7t man IO σ 7itrnnensäiiremonohydrat zu.
Lösung U
1T Man verdünnt 4 ml einer handelsüblichen Palladiumchloridlösung
mit einem Gehalt von 24 g Palladium pro 100 ml in 830 ml Wasser. Man setzt 16 ml Salzsäure
mit einer Dichte von 1,19 zu.
Vl Lösung V
Man löst 2,32 g Rhodiumchlorid mit einem Gc'ialt
von 38,75% Rh in einer Lösung von 10 g Zitronensäuremonohydrat in 830 ml Wasser auf.
.. Lösung W
Man verdünnt 12 ml einer handelsüblichen Iridiumchloridlösung
mit einem Gehalt von 8 g Ir pro 100 ml durch eine Lösung von 15 g Apfelsäure in 820 ml
Wasser.
Lösung X
Man löst 117,6 g Chromsäureanhydrid in 150 m!
Wasser auf. Man setzt nacheinander 36,6 g Nickelacetat, 100m ml Wasser, 54,8 g ammoniakalisches Eisen(HI)-zi-%5
trat mit einem Gehalt von 25,75% Fe2O3. 4 ml der
handelsüblichen Palladiumchloridlösung mit einem Gehalt von 24 g Pd pro 100 ml zu. Nach vollständiger
Auflösung verdünnt man auf 900 ml.
ίο
Lösung Y
58,4 g Chromsäureanhydrid in 80 ml Wasser werden mit 363 g Nickelacetat, 100 ml Wasser, 72.4 g ammoniakalisches Eisen(IH)-zitrat mit einem Gehalt von
25,75% Fe2C>3 behandelt. Nach vollständiger Auflösung
verdünnt man auf 1400 ml.
Lösung Z
Man verdünnt 4,4 ml handelsüblicher Palladiumchloridlösung mit einem Gehalt von 24 g Fet pro 100 ml in
1100 ml Wasser, versetzt mit 20 ml Salzsäure mit einer Dichte von 1,19. Man setzt dann 0,36 g Rutheniumtetrachlorid mit einem Gehalt von 41,5% Ru und 5 g
Zitronensäuremonohydrat zu. Die Lösung wird auf 1200 ml eingestellt.
Lösung AA
ividf'l ÜCIIttnucit OO
ter wäßriger Lösung mit 36,4 g Nickelacetat und 150 ml
Wasser. Man setzt 63,6 g ammoniakalisches Eisen(IH)·
zitrat zu und nach vollständiger Auflösung verdünnt man auf 1400 ml.
Lösung AB
Man verdünnt 5,6 ml handelsüblicher Palladiumnitratlösung mit einem Gehalt von 24 g Pd pro 100 ml mit
25 ml reiner Salpetersäure (mit einer Dichte von 1,38) und mit 1200 ml Wasser.
Die Katalysatoren der Beispiele 1 bis 20 sind durch Imprägnieren unter den in den nachstehenden Tabellen
> I und II angegebenen Bedingungen hergestellt worden.
Man hat ferner zu Vergleichszwecken Katalysatoren hergestellt, deren aktive Phase nur zwei Metallelemente
ίο enthält.
Beispiel 21
(Eisenchromit)
150 g in 150 ml Wasser aufgelöstes Chromsäureanhy-
i) drid werden mit 243 g ammoniakalischem Eisen(III)-zi
trat und 10 ml Ammoniak (D=»0,89) behandelt. Nach
wird die Lösung auf 1500 g Träger B imprägniert. Der
und dann 3 Siunden lang bei 500°C aktiviert.
Beispiel 22
(Nickelchromit)
150 g Chromsäureanhydrid, aufgelöst in 150 ml .π Wasser, werden mit 186,5 g Nickelacetattetrahydrat
behandelt. Man verdünnt auf 460 ml, und dann wird die Lösung auf 1150 g Träger B imprägniert. Der Katalysator wird 10 Stunden lang bei 200°C getrocknet und 3
Stunden lang bei 5000C aktiviert.
Beispiel | Trägermasse Desorption |
T
( C) |
(Std.) | Imprägnierung | Lösg. | Masse | Menge (ml) |
besondere Bedingungen | Trocknung | Dauer (Std.) |
500 | Dauer (Std.) |
A | (g) | 1000 | in 20 Min. |
T
( Π |
12 | |||
1 | 2000 | 500 | 3 | B | 1000 | - | 200 | 15 | ||
2 | 2000 | 500 | 3 | C | 950 | in 40 Min. | 200 | 15 | ||
3' | 2500 | 500 | 3 | D | 470 | - | 180-220 | 12 | ||
4 | 1200 | 500 | 3 | E | 600 | - | 200 | 12 | ||
5 | 1200 | 500 | 3 | F | 850 | - | 200 | 20 | ||
6 | 1700 | 500 | 3 | G | 600 | - | 180 | 10 | ||
7 | 1500 | 500 | 3 | H | 600 | - | 200 | 10 | ||
8 | 1500 | 3 | I | 2100 |
in 2 Malen m.
Zwischentrockng. 200 C 12 Std. |
150-250 | 10 | |||
9 | 2000 | 500 | J | 1500 |
in 2 Malen m.
Zwischentrockng. 200 C 3 Std. |
200 | 10 | |||
10 | 1600 | I (Fortsetzung) | 2 | 150 | ||||||
Tabelle |
Therm. Aktivierung
T Dauer |
Spez.
Oberfl. BET |
||||||||
Beispiel | (1Q |
Erhaltener Katalysator
aktive Phase Gew.-% |
mVg | |||||||
1 500
2 500
3 500
2250
2250
2800
2250
2800
Ni1-I5Fe0-66Cr1J4O4.,;
10
10
10
20 ±5
23±5
T | Π | Masse | 22 18 665 | 12 | Spez. | |
( C) | (g) | Oberfl. | ||||
500 | Aktivierung | 1330 | BET | |||
500 | 1370 | Erhaltener Katalysator | m2/g | |||
Fortsetzung | 600 | Dauer | 1870 | Gew.-% | 15 ± 5 | |
Beispiel Therm. | 500 | (Std.) | 1670 | aktive Phase | 16±5 | |
500 | 3 | 1700 | 10 | - | ||
500 | 3 | 2250 | Ni Fe0-66Cr Ij4O4 | 12,4 | 22 ±5 | |
3 | NiFe016CrI(I4O4 | 9,1 | 18 ±5 | |||
4 | 2 | NiFe016CrI S4O4 | 10 | - | ||
■[: 5 | 3 | NiFe(U,Cri67O, | IO | |||
6 | 2 | NiFe008Cr, .,2O4 | Il | |||
7 | (NimsCOr ι) | |||||
8 | ||||||
9 | ||||||
600
1820
(Ni0.,Mgo.2)i(Fe(l<Crn.5>204
12,2
Tabelle I (Forsetzung)
Beispiel | Trägermasse | Desorption |
Dauer
(Std.) |
Imprägnierung |
Menge
(ml) |
besondere Bedingungen | Trockng. |
Dauer
(Std.) |
(g) | T ( C) |
2 | Lösg. | 1500 | in 2 Malen mit Zwischentroekng. 200 C 3 Std. |
T ( O |
10 | |
11 | 1600 | 500 | 2 | J | 1500 | in 2 Malen mit Zwischentroekng. 200 C 3 Std. |
150 | 10 |
12 | 1600 | 500 | J | 1700 | in 2 Malen mit Zwischentroekng. 220 C 3 Std. |
150 | 10 | |
13 | 2300 | 500 | 3 | K | 1200 | in 2 Malen mit Zwiichentrockng. 200 C 3 Std. |
160 | 5 8 |
14 | 1400 | 450 | 3 | L | 950 | in 10 Minuten | 150 220 |
3 |
15 | 2100 | 500 | M | 150 | 4 | |||
1 t | ι nnn | (ΑΛ | KI | IQn | ||||
Tabelle I (Fortsetzung)
Beispiel Therm. Aktivierung
T | unter | 600 | Dauer | Mas« | |
(Q | 550 | (Std.) | (g) | ||
11 | unter Luft | 550 | unter Luft | ||
900 | 600 | 24 | |||
12 | 580 | N2H2 50-50 | |||
4 | - | ||||
13 | 3 | 2530 | |||
14 | 3 | 1630 | |||
15 | 4 | 2330 | |||
16 | 2 | 2130 |
Erhaltener Katalysator
aktive Phase
aktive Phase
Gew.-%
Spez.
Oberfl.
BET
reduzierte Phase
(Ni0oCu0-!)(Feo-4Cr0-6)204
(Ni0oCu0-!)(Feo-4Cr0-6)204
(Ni0-9Fe0-1)
(Cr065Mn005Fe03O)2O4
(Cr065Mn005Fe03O)2O4
(NJf-Zn0-1)(Fe0-66Cr1J4)O4
12,2
9.1 14
9,8 10,8
*) Kann auch der Struktur (Ni0^Co0J)(Fe0 4AlOjMrIo-OsCrI-40)O4 entsprechen: die sich durch das Ersetzen des Nickels durch entweder E'sen oder Kobalt ergebenden Parameterabweichungen machen sich nicht bemerkbar.
13 | aktiv | 22 | 18 | 665 | Trockng. | ,Mn11. | Katalysator 1 | Katalysator | 3 | Γι | g | -11 | ( Π | 14 | Therm. | Aktivierung | K, dieser Elemente, | ausgedrückt in | . man errechnet | |
Menge T | Man | 200 | Dauer T | Dauer | pro Minute, als Funktion von der | |||||||||||||||
Taille II | Masse | (ml) | Man hat bestimmte physikalische Eigenschaften der | 190 | (h) ( O | (h) | Entfernung des Meßpunktes der Probe auf. | |||||||||||||
Beispiel Träger | (Ni, | Imprägnierung | 480 | Katalysatoren der Beispiele I und 3 festgestellt. | 20.4 m2/g | 25 mVg | 200 | 10 500 | 2 | |||||||||||
(g) | (Nin | Lösung | 470 | Sie werden im folgenden awgegeben: | 36 ml/100 g | 32 ml/100 | 180 | 12 480 | 3 | |||||||||||
1000 | (Ni, | 470 | 0,82 g/ml | 0,99 g/ml | 8 540 | 1 | ||||||||||||||
17 A | 1000 | (Ni, | O | 460 | 6,1% | 1,6% | 10 500 | 2 | An 50 wahllos auf diesen Kurven gewählten Punkten | |||||||||||
18 A | 1000 | P | mißt man iSj i!c iCr | |||||||||||||||||
19 A | 1000 | Q | 7.4 kg | 5.9 kg | ||||||||||||||||
20 A | R | Spezifische Oberfläche | 16.5 kg | 13.7 ke | spe?. | a - — | ||||||||||||||
Tabelle Il (Fortsetzung) | Beispiel Erhaltener Katalysator | Porenvolumen | -FC,,,,, >();-< | Oherfl. BF.T | ' 'Ve ' | |||||||||||||||
Masse | Fülldichte | -4MlI11^Fe11111)Oi-, | üew.-% | rrr'/E ' | _ "Ni | |||||||||||||||
e Phase | -4Mn, | Zerreibung | „Fe„.s)O,.-s | 10 | 20 ±5 | 'Yr | ||||||||||||||
Ie) | -Cud i<Mn„ ^1)(Cr1 | Körnerzerquetschung | Fe111I2O4^ | 10,2 | 20 ±5 | |||||||||||||||
17 1125 | M1Cu11J11)(Cr, | minimal | 10.1 | 20 ±5 | 'Fc | |||||||||||||||
IR 1128 | ;<CU|i;i)(Cr, | ,,,Cu10)(Cr1, | maximal | 10.2 | 20 ±5 | |||||||||||||||
19 1126 | auf der Oberfläche der Probe die Intensität /n,. /bzw. /cr | |||||||||||||||||||
20 1128 | der Röntgenstrahlen | |||||||||||||||||||
Anzahl der Impulse |
mittel
10,3 kg
11,2 kg
Man sieht, daß die spezifische Oberfläche jedes dieser Katalysatoren erheblich kleiner ist als die des für die
Herstellung jedes Katalysators verwendeten Trägers, wie oben angegeben.
Die Homogenität der Katalysatoren der Beispiele 1 und 3 hat man folgendermaßen festgestellt.
Die Katalysatoren, die nach geeigneter Behandlung in eine Mikrosonde gegeben werden, werden dem
Beschüß durch eine Elektronensonde ausgesetzt, die die
Katalysatormasse entsprechend einem Zylinder von etwa 1 Mikron Durchmesser und 1,5 Mikron Seite
untersucht
Die Erregungsbedingungen sind:
Beschleunigungsspannung 20 Kilovolt
Intensität der Sonde lONanoampere
Mit dem Geigerzähler mißt man die Intensität der charakteristischen Röntgenstrahlung der Bestandteile
des Katalysators; die Strahler K«i des Eisens, des
Nickels und des Chroms werden mittels Monochromatorer, gefiltert und ihre jeweilige Intensität wird
bestimmt
Man zeichnet gleichzeitig für verschiedene Bahnen
Man errechnet dann die relativen Mittelwerte
Ai = ~w·
50
Ay = -
Die Maximalwerte der Verhältnisse α,, a2
und O3IanO1,!,, amaim und ama?(3) und die Minimalwerte
dieser gleichen Verhältnisse :amin(U, awdna) und
ami„0) werden diesen Maßnahmen entnommen, und
man errechnet die Abweichungen Aa = [a maximum
— a minimum), woraus sich die Werte Ia1. Ia2
und Ia3 ergeben. In Tabelle III sind die Werte der
Verhältnisse
la, Ia2
und
la.
"I "2 "3
für die Katalysatoren der Beispiele 1 und 3 aufgeführt.
Katalysator
Ja1M,
Beispiel I
Beispiel 3
Beispiel 3
0,06
0,065
0,065
0,05 0.06
0,07 0,075
Man sieht, daß diese Werte unter 0,10 liegen.
Tabelle IV
Man hat ferner durch Rontgenstrahlenberechnuni die Katalysatoren 1,3,4, 5, 7 und 8 untersucht Die feil
vermahlenen Proben werden in einer Debye-Sherrer Kammer analysiert
Außer dem charakteristischen Spektrum des Trägen («-AI.2O3) stellt man fest daß jede dieser Proben selekth
eine kubische Monophase des Spinelltyps enthält derer Parameter aa bestimmt werden konnte. Dk Ergebnisse
sind die folgenden:
Katalysator 1,3 und 4 5
8,31,
(Angstrom)
8,32O
8,324
B e i s ρ i e I e 23 bis 36
Die Bedingungen für die Herstellung der Katalysatoren
23 bis 34 sind im folgenden in Tabelle V angegeben.
Die Katalysatoren der Beispiele 26 bis 29 sind aus den Katalysatoren des Beispiels 23 und die Katalysatoren
der Beispiele 32 und 34 sind jeweils aus den Katalysatoren der Beispiele 31 und 33 hergestellt
worden.
Der Katalysator des Beispiels 35 besteht aus einem
Gemisch der folgenden Zusammensetzung:
80 Gew.-% des Katalysators des Beispiels 23
15 Gew.-% des Katalysators des Beispiels 25 und
5 Gew.-% des Katalysators des Beispiels 24.
15 Gew.-% des Katalysators des Beispiels 25 und
5 Gew.-% des Katalysators des Beispiels 24.
Der Katalysator des Beispiels 36 hat die folgende Zusammensetzung:
90 Gew.-% des Katalysators des Beispiels 17 und
10 Gew.-% des Katalysators des Beispiels 25.
10 Gew.-% des Katalysators des Beispiels 25.
Beispiel | Träger | Masse | (Fortsetzung) | Aktivierung | Imprägnierung | Menge | Dauer | Aktive Phase | ,Cr2,,)2O4 | Trockng. | Dauer |
Bezeichng. | (kg) | Therm. | Dauer | Lösung | (ml) | T | (Std.) | ||||
100 | T | (Std.) | 47000 | (Min.) | ,Cr,z,)2O.| | (Q | 24 | ||||
23 | A | 2 | ( C) | 2 | S | 850 + 100 ml | 60 | Ni|,s(Fe, z.iCr2z.i)2O4 | 200 | 2 | |
24 | A | 500 | 2 | T | H2O | 10 | Ru | ,Crj/;)jO4 | 150 | ||
2 | 500 | 2 | 850 + 100 ml | Pd | 2 | ||||||
25 | A | 500 | 2 | U | H2O | 10 | Ni, J5(Fe;/ | 150 | |||
2 | 500 | 850 | + Ru | 2 | |||||||
26 | Beisp. 1 | 2 | 2 | T | 850 | 30 | Ni,. I5(Fe,/ | 150 | 2 | ||
27 | Beisp. 1 | 2 | 500 | U | 850 | 30 | + Pd | 150 | 2 | ||
28 | Beisp. 1 | 2 | 2 | V | 850 | 40 | Ni, H(Fe,; | 120 | 1 | ||
29 | Beisp. 1 | 3 | 500 | W | 900 | 50 | + Rh | 170 | 18 | ||
30 | MgAI2O4 | X | 20 | 200 | |||||||
Tabelle V | Erhaltener Katalysator | ||||||||||
Beispiel | Masse | Ocw.-% | |||||||||
(kg) | |||||||||||
112,5 | 10 | ||||||||||
2.1 | 2 | 0,046 | |||||||||
24 | 2 | 0,048 | |||||||||
25 | 2 | 10 | |||||||||
26 | 0,046 | ||||||||||
2 | 10 | ||||||||||
TI | 0,048 | ||||||||||
2 | 10 | ||||||||||
28 | 0.045 | ||||||||||
130 249/f
Fortsetzurm
18
Beispiel Therm. Aktivierung
T Dauer
( O (Std.)
Erhaltener Katalysator
Masse Aktive Phase
Masse Aktive Phase
(kg) Gcw.-%
500
500
500
Tabelle V (Fortsetzung)
Beispiel 31
A
Beispiel 33
A
Beispiel 33
2 3,4 + Ir
Ni1Fe1-2Cr0-8O4
+ Pd
+ Pd
Y Z
AA AB 1400
1200
1400
1250
1200
1400
1250
15
50
25
30
50
25
30
200
120
200
120
120
200
120
10
0,043
0,043
10
0,032
0,032
Beispiel | Träger | Masse | Imprägnierung | Dauer | Trockng. | Dauer |
Bczcichng. | (kg) | Lösung Menge | T | (Std.) | ||
(ml) | (Min.) | (Q | ||||
18 4
12 6
Tabelle V (Fortsetzung)
Beispiel Therm. Aktivierung
T Dauer
( C) (Std.)
Erhaltener | Katalysator |
Masse | Aktive Phase |
(kg) | |
3.4 | NiFe1-6Cr0-4O4 |
3 | NiFe1-6Cr0-4O4 |
+ Pd | |
+ Ru | |
3,4 | NiFe14Cr0-6O4 |
3 | NiFe14Cr0-6O4 |
+ Pd |
Gew.-%
550
500
500
500
500
500
1 1/2 2
3 I 1/2 10
10
0,035 0,005
IO
10
0,045
0,045
Die gemäß den Beispielen 1 bis 20 hergestellten Katalysatoren sind in einem mit bleifreiem Benzin
angetriebenen Einspritzmotor, der auf einem Probestand montiert war, untersucht worden. Der Motor wird
auf 3000 U/min, eingestellt, und an jedem Zylinderausgang werden die Abgase gesammelt, gemischt und auf
vier Katalysatortöpfe mit einem Liter Fassungsvermögen verteilt. Die in dem Katalysatorbett gemessene
Temperatur liegt etwa bei 7000C, und die Gase strömen
durch dieses Katalysatorbett mit einer stündlichen Volumendurchsatzgeschwindigkeit von etwa 24 000 h-'
(bezogen auf die kalten Gase). Der Test besteht aus Perioden von 20 bis 22 Betriebsstunden, und dazwischen
liegen Perioden von 4 bis 2 Stunden Abkühlung, während derer man dem Katalysator eventuell Luft
zuführen kann.
Die Extremwerte für den Gehalt an verunreinigenden Substanzen in den Gasen sind
[NO] = 1600-2-f^Oppm
[CO] = 1,8 bis 3,5%
[Kohlenwasserstoffe] = 200 bis 400 ppm
Im Verlaufe des Tests werden zahlreiche Entnahmen an den Aus- und Eingängen der Katalysatortöpfe
vorgenommen.
Die Ergebnisse der durchgeführten Analysen, die in den Tabellen VI, VIl und VIII angegeben werden, zeigen
die Leistungen der Katalysatoren:
Nach den Betriebsperioden unterschiedlicher Dauer wird folgendes angegeben:
die Umwandlung (%) der Stickstoffoxide
die SlickstolTausbeute, gemessen an dem ursprünglichen Gehalt an Stickstoffoxiden NO:
Gesamte umgewandelte NO-Menge —in Ammoniak umgew. NO
ursprüngliche N O-Menge
Gehalt an gebildetem Ammoniak (ppm) Umwandlung des Kohlenstoffoxide .
22 18 | 19 | die Ergebnisse des Katalysator- | Betriebsdauer (in Stunden) | Betriebsdauer (in Stunden) | 91 | 665 | 20 | der Stickstoffoxide, die | Stickstoffausbeute, die | 85 110 | 87 | (ppm) | 198 445 | |
I die Ergebnisse des mit den | tests mit den Katalysatoren 17 bis 20 aufgeführt. | 24 48 65 | 24 48 | 85 | entstandene Ammoniakmeng« | • und die Umwandlung | 91,8 92,7 | 86,4 | 190 | 91,2 86 | ||||
In Tabelle VI sine | durchgeführten Katalysatortests | Auch die Katalysatoren der Beispiele 21 und 22 hat | - - 93 | (%) - 90,2 | 95 | Man | des Kohlenstoffoxids an. | 85 | 220 | |||||
Katalysatoren t und 3 | man dem oben erwähnten Katalysatortest unterzogen. | 94 88 | 90 | hat damit ihre Anfangsaktivität bei verschiedenen | Man hat auch die zunehmende Abnutzung der | 84 83,2 | IS | 120 | 84 81,4 | |||||
angegeben. | die Ergebnisse des Katalysator- | Tabelle VI | 87 83 85 | 60 45 | 91 | Temperaturen festgestellt, Tabelle IX gibt die Umwand | Aktivität des Katalysators 22 bei 700° C festgestellt Die | 170 220 | 14 | 35 | 140 110 | |||
In Tabelle VII sind | tests mit den Katalysatoren 2 und 4 bis 16 aufgeführt. i | 125 270 170 | (%) 19 16 | 90 | lung | Ergebnisse sind aus Tabelle X ersichtlich. | 18 | 150 | - - | |||||
In Tabelle VIII sind | Katalysator des Beispiels 1 | 20 18 16,2 | 89 | Stickstoffausbeute Ammoniak | 160 | |||||||||
Katalysator Betriebsdauer Umwandlung | 87 | 160 | ||||||||||||
Katalysator des Beispiels 3 | 94 | 140 | ||||||||||||
Umwandlung | 92 | (%) | 90 | 108 250 | ||||||||||
von NO (%) | von NO | 83 | 83 | 45 | 85 83 | |||||||||
Ausbeute an N2 (%) | Umwandlung von NO | 81 | 75 | 80 | 84 82,8 | |||||||||
Gehalt an NH3 (ppm) | Ausbeute an N2 (%) | (Stunden) (%) | 87 | 90 | 25 | 25 10 | ||||||||
Umwandlung | Gehalt an NH3 (ppm) | 2 6 | 79 | 88 | 200 | — — | ||||||||
von CO (%) | Umwandlung von CO | 1 96 | 92 | 85 | 130 | |||||||||
Tabelle VII | U 4 6 | 88 | 85 | 70 | Umwandlung | |||||||||
* 96 | 82 | 90 | von Kohlen | |||||||||||
] 5 6 | 81 | oxyd | ||||||||||||
96 | 93 | (%) | ||||||||||||
i 6 6 | 60 | 91 | 36 | |||||||||||
96 | 90 | 80 | 21 | |||||||||||
7 6 | 88,3 | 78 | 48 | |||||||||||
96 | 30 | 78 | 50 | |||||||||||
■;ΐ 8 6 | 15 | 74 | 52 | |||||||||||
96 | 89 | 49 | ||||||||||||
9 6 | 86 | 48 | ||||||||||||
96 | 46 | |||||||||||||
10 6 | 51 | |||||||||||||
96 | 47 | |||||||||||||
38 | ||||||||||||||
32 | ||||||||||||||
40 | ||||||||||||||
35 | ||||||||||||||
45 | ||||||||||||||
42 · |
21 | NO % | Gew.-% | 22 | 24 | T | 18 665 | Umwandig. | 22 | NH3- | Umwandlung | 96 Std. | |
66 | von NO | Bildung | von Kohlen | 24 | ||||||||
Fortsetzung | Betriebsdauer | 20 | cn | (%) | Ammoniak | (ppm) | oxyd | 55 | ||||
Katalysator | 10 | Umwandlung | 345 | ~0 | _ | (%) | ||||||
von NO | 492 | 72 | - | 40 | ||||||||
570 | Stickstoffausbeute | 91 | (ppm) | 1500 | 36 | |||||||
(%) | 702 | 97 | 110 | 1300 | 15 | |||||||
11 | (Stunden) | 13 | 87 | 480 | 7 | 120 | - | 12 | ||||
6 | 85 | 612 | (%) | 98 | 30 | 510 | - | |||||
12 | 96 | 89 | 740 | 85 | 99 | 90 | 200 | - | ||||
6 | 87 | 642 | 83 | 95 | 210 | 300 | - | |||||
13 | 96 | 95 | 88 | 180 | - | |||||||
24 | Betriebsdauer | 91 | 86 | 200 | - | |||||||
14 | 96 | 6 Std. | 88 | Std. | 86 | 48 Std. | 150 | 72 Std. | - | |||
24 | 99 | 85 | 83 | 50 | 140 | 25 | - | |||||
15 | 96 | 250 | 90 | 79,5 | 45 | 160 | 20 | - | ||||
24 | 86 | 78 | 130 | |||||||||
16 | 96 | 85 | 84 | 110 | Umwandlung | |||||||
24 | 83 | 80 | von CO | |||||||||
Tabelle VIU | 96 | 79 | (%) | |||||||||
Katalysator | 77 | 48 | ||||||||||
20 | ||||||||||||
52 | ||||||||||||
17 | 19 | |||||||||||
46 | ||||||||||||
18 | Il | |||||||||||
50 | ||||||||||||
19 | 21 | |||||||||||
20 | Umwandlung | |||||||||||
von CO | ||||||||||||
Tabelle IX | (%) | |||||||||||
2,5 | ||||||||||||
34,5 | ||||||||||||
Betriebsdauer | 53,6 | |||||||||||
Ammoniak | 54,2 | |||||||||||
(Std.) | Umwandlung | 8,3 | ||||||||||
24 | von NO | (ppm) | 41 | |||||||||
450 | (%) | Stickstoffausbeute | 250 | 45,8 | ||||||||
24 | 95 | 120 | 22,2 | |||||||||
450 | 86 | (%) | 300 | |||||||||
24 | 95 | 84 | 100 | |||||||||
450 | 85 | 80,5 | 260 | |||||||||
24 | 95 | 82 | 130 | |||||||||
450 | 87 | 80,5 | 300 | |||||||||
95 | 83,5 | 150 | ||||||||||
Katalysator Aktive Phase | 84 | 81 | ||||||||||
82 | Stickstoff | |||||||||||
Träger | 77 | ausbeute | ||||||||||
(%) | ||||||||||||
— | ||||||||||||
21 FeCr2O4 | B | 46 | ||||||||||
24 | ||||||||||||
13 | ||||||||||||
3 | ||||||||||||
B | 75 | |||||||||||
89 | ||||||||||||
d0 | ||||||||||||
22 NiCr2O4 | ||||||||||||
Tabelle X | ||||||||||||
Umwandlung ν | ||||||||||||
pm η NI 11 | ||||||||||||
Claims (2)
- Patentansprüche:t. Eisen, Chrom und Nickel enthaltender Katalysator zur Zersetzung von Stickstoffoxiden, hergestellt durch Aufbringen von Verbindungen des Eisens, Chroms und Nickels auf einen Träger, Trocknen und Erhitzen bei höheren Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Imprägnieren eines Trägers mit einer Mischung von Nickel-, Eisen- und Chrom-Verbindungen, Trocknen bei einer Temperatur zwischen 80 und 2500C und Aktivieren durch Erhitzen auf eine Temperatur von 500 bis 8000C erhalten worden ist, wobei auf den Träger ein Anteil von 6 bis 15% des Katalysatorgewichts einer aktiven Phase aufgebracht ist, die eine Nickel-, Eisen- und Chrom-Verbindung der Formel Ni1(Fe1CrJO, enthält, in welcher die Zahl χ einen Wert von 0,85 bis 1,30, die Summe (y+z) einen Wertvon 1,8 bis 23. das Verhältnis -^i einen Wert von0,02 :1 bis 0,6 :1 und die Zahl t einen Wert von 2 bis 6 bedeutet.
- 2. Verwendung des Katalysators nach Anspruch 1 zur Zersetzung von Stickstoffoxiden in den Abgasen von Verbrennungsmotoren.
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Publications (3)
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DE2218665A1 DE2218665A1 (de) | 1972-11-09 |
DE2218665B2 DE2218665B2 (de) | 1980-08-07 |
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-
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