DE2926894A1 - METHOD FOR PRODUCING DENITRATING CATALYSTS - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING DENITRATING CATALYSTS

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DE2926894A1
DE2926894A1 DE19792926894 DE2926894A DE2926894A1 DE 2926894 A1 DE2926894 A1 DE 2926894A1 DE 19792926894 DE19792926894 DE 19792926894 DE 2926894 A DE2926894 A DE 2926894A DE 2926894 A1 DE2926894 A1 DE 2926894A1
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Description

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Denitrierkatalysators durch Eintauchen eines Katalysator-Trägers aus porösem Metall in ein kieselsäurehaltiges Beschichtungsbad und Trocknen des so behandelten Trägers unter Ausbildung eines porösen Kieselsäure-Überzuges.The invention "relates to a method of making a Denitration catalyst by immersing a catalyst carrier made of porous metal in a silicic acid-containing one Coating bath and drying of the support treated in this way to form a porous silica coating.

Sie bezieht sich insbesondere auf die Herstellung eines Denitrierungskatalysator für die selektive katalytische Reduktion von Stickstoffoxiden (NO ) in Abgasen mitIn particular, it relates to the manufacture of a denitration catalyst for selective catalytic Reduction of nitrogen oxides (NO) in exhaust gases with

-X.-X.

Ammoniak.Ammonia.

Es wurden bereits zahlreiche Verfahren vorgeschlagen, Stickstoffoxide in Abgasen unschädlich zu machen. Von diesen Verfahren ist die sog. Denitrierung besonders interessant; bei dieser werden die Stickstoffoxide in Gegenwart eines Katalysators mit NH- unter bestimmten Temperaturen selektiv zu harmlosen N? reduziert. Obwohl schon viele KatalysatorenNumerous methods have already been proposed for rendering nitrogen oxides in exhaust gases harmless. Of these processes, so-called denitration is particularly interesting; in this case the nitrogen oxides are selectively transformed into harmless N ? in the presence of a catalyst with NH- at certain temperatures? reduced. Although there are already many catalysts

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bekannt geworden sind, die sich in diesem Verfahren einsetzen lassen, "bedürfen sie doch noch der Verbesserung. So wurde beispielsweise ein Katalysator, wie in der US-PS 40 4-0 981 beschrieben, aus porösem Metall hergestellt, indem dieses als Katalysator-Träger in ein kieselsäurehaltiges Bad eingetaucht wurde.have become known that can be used in this process, "they still need to be improved for example a catalyst as in US Pat. No. 40 4-0,981 described, made of porous metal by immersing this as a catalyst carrier in a silicic acid bath became.

Nach dem Trocknen des so behandelten Materials hatte sich darauf ein oberflächlicher Überzug von poröser Kieselsäure gebildet. Versuche zeigten, daß der Katalysator eine hohe mechanische Festigkeit hat und seine ausgeprägte, stabile Aktivität durch Vergiftung etwa mit KCl nicht verliert. Die Erfindung will nun derartige Katalysatoren weiter verbessern.After the material treated in this way had dried, a superficial coating of porous silica had formed thereon educated. Experiments showed that the catalyst has a high mechanical strength and its pronounced, stable Activity is not lost through poisoning, for example with KCl. The invention now aims to further improve such catalysts.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Katalysator mit einem Kieselsäure-Überzug herzustellen, der eine höhere Porosität und demzufolge eine bessere Durchlässigkeit für Reaktionsgase zeigt. Fernerhin werden Denitrierkatalysatoren angestrebt, die sich durch verbesserte Aktivität sowie durch zufriedenstellende Festigkeit auszeichnen.The object of the invention is to provide a catalyst with a To produce a silica coating, which has a higher porosity and consequently better permeability for reaction gases shows. Furthermore, denitration catalysts are sought, which are characterized by improved activity and by satisfactory Distinguish strength.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man auf den Träger eine aktive Komponente aufzieht, indem man ihn in eine Lösung eintaucht, welche die Komponente enthält, und anschließend trocknet.According to the invention, this object is achieved in that an active component is absorbed onto the carrier by means of it immersed in a solution containing the component, and then dries.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der die Erfindung anhand der Zeichnung in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert ist, sowie den Unteransprüchen. Further advantages and features of the invention result from the following description, in which the invention is explained in more detail with reference to the drawing in a preferred embodiment, as well as the subclaims.

Fig. 1 zeigt in graphischer Darstellung den Zusammenhang zwischen der Porengröße und dem Poren-Gesamtvolumen.Fig. 1 shows the relationship in a graphical representation between the pore size and the total pore volume.

Fig. 2 zeigt in graphischer Darstellung den Zusammenhang zwischen der Behandlungszeit und dem durchschnittlichen Dickenabtrag.Fig. 2 shows a graph of the relationship between the treatment time and the average Thickness removal.

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Pig. 3 und 4 zeigen in graphischer Darstellung den Zusammenhang zwischen der Reaktionstemperatur und der Denitrierungs-Wirksamkeit. Pig. 3 and 4 show the relationship in a graphical representation between the reaction temperature and the denitration efficiency.

Pig. 5 zeigt in graphischer Darstellung den Zusammenhang zwischen der Überzugsdicke und der Denitrierungs-WirksamkeitPig. 5 shows the relationship in a graphical representation between the coating thickness and the denitration efficiency

Pig. 6 zeigt in graphischer Darstellung den Zusammenhang zwischen der Konzentration der Vanadium-Verbindung und der Menge des Vanadiums, das pro Mengeneinheit der adsorbierten Substanzen auf den Träger aufgezogen ist.Pig. 6 shows a graph of the relationship between the concentration of the vanadium compound and the Amount of vanadium absorbed on the carrier per unit amount of the adsorbed substances.

Fig. 7 zeigt in graphischer Darstellung den Zusammenhang zwischen der Denitrierungs-Wirksamkeit und der Menge des Vanadiums, das pro Mengeneinheit der adsorbierten Substanzen auf den Träger aufgezogen ist.7 shows the relationship in a graphical representation between the denitration efficiency and the amount of vanadium per unit amount of the adsorbed substances is drawn on the carrier.

Erfindungsgemäß brauchbare Katalysator-Träger erhält man beispielsweise aus Metallkörpern, die auf einem metallischen Grundwerkstoff eine Oberflächenschicht aus einer Aluminiumlegierung tragen, indem man die Körper mit einer Flüssigkeit behandelt, die das Aluminium herauslöst. Ferner ist es möglich, die Oberflächen der Metallkörper anzuätzen und dadurch poröse, rauhe Oberflächen zu bilden. Beispiele geeigneter metallischer Grundwerkstoffe sind reines Eisen, Legierungen auf Eisenbasis, Stahl, Nickel, Legierungen auf Nickelbasis und Legierungen auf Kupferbasis. Metallkörper mit einer Aluminium-Legierung als Oberflächenschicht werden beispielsweise gewonnen, indem ein mit Aluminium beschichteter Grundwerkstoff einer Wärmebehandlung unterworfen wird. Aluminium lässt sich aus metallischen Werkstoffen, die oberflächlich mit Aluminium beschichtet sind, herauslösen, indem man das Material in eine Lösung eintaucht, die Aluminium auflöst, oder indem man die Lösung auf das Material aufsprüht. Zum Auflösen des Aluminiums eignen sich beispielsweise wässrige Lösungen von Alkalihydroxiden wie NaOH, Alkal!carbonaten,Catalyst supports which can be used according to the invention are obtained, for example, from metal bodies which are supported on a metallic Base material wear a surface layer of an aluminum alloy by placing the body with a liquid treated, which dissolves the aluminum. It is also possible to etch the surfaces of the metal bodies and thereby to form porous, rough surfaces. Examples of suitable metallic base materials are pure iron and alloys iron-based, steel, nickel, nickel-based alloys and copper-based alloys. Metal body with a Aluminum alloy as a surface layer are obtained, for example, by using a base material coated with aluminum is subjected to a heat treatment. Aluminum can be made from metallic materials that are superficial are coated with aluminum, dissolve by immersing the material in a solution that dissolves aluminum, or by spraying the solution onto the material. To the For example, aqueous solutions of alkali hydroxides such as NaOH, alkali carbonates,

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Erdalkalihydroxiden und Mineralsäuren. Das Herauslösen des Aluminiums bildet eine poröse Oberfläche auf dem metallischen Grundwerkstoff.Alkaline earth hydroxides and mineral acids. The leaching of the aluminum forms a porous surface on the metallic one Base material.

Vorzugsweise wird das als Katalysator-Träger zu verwendende poröse metallische Material einer oxidierenden Behandlung und/oder einer Behandlung mit S0~ unterworfen. Wenn auch die Behandlungstemperatur, die Behandlungszeit und die Sauerstoffkonzentration für die Oxidierungsbehandlung nicht auf einen bestimmten Wert festgelegt sind, wird das metallische Material vorzugsweise 0,1 bis 20 Stunden bei Raumtemperatur in einer Atmosphäre behandelt, die 0,1 bis 20,8 Vol$ Sauerstoff enthält. Die SO^-Behandlung erfolgt vorzugsweise während 0,1 bis 20 Stunden bei Raumtemperatur bis 400 C in einer Atmosphäre, die wenigstens 100 ppm S0„ enthält.The porous metallic material to be used as the catalyst carrier is preferably subjected to an oxidizing treatment and / or subjected to treatment with S0 ~. Even if the treatment temperature, the treatment time and the oxygen concentration for the oxidation treatment are not set to a certain value, the metallic Material is preferably treated for 0.1 to 20 hours at room temperature in an atmosphere containing 0.1 to 20.8 vol $ oxygen contains. The SO ^ treatment is preferably carried out for 0.1 to 20 hours at room temperature to 400 C in an atmosphere containing at least 100 ppm SO ".

Unter "kolloidaler Kieselsäure" sind sowohl alkalische Kolloide, die viel Alkali enthalten, als auch saure Kolloide zu verstehen, die eine kleinere Menge Alkali enthalten; letztere werden bevorzugt eingesetzt. Besonders günstig sind saure Kolloide, die einen pH-Wert von 3 bis 4 eingestellt sind. Konzentration und Temperatur des Beschichtungsbades, Dauer des Eintauchens des Trägers in das Bad und Zahl der wiederholten Tauchvorgänge werden in geeigneter Weise derart bestimmt, daß der fertige Überzug schließlich die gewünschte Dicke hat."Colloidal silica" includes both alkaline colloids, which contain a lot of alkali, and acidic colloids to understand that contain a smaller amount of alkali; the latter are preferred. Are particularly cheap acidic colloids that are adjusted to a pH of 3 to 4. Concentration and temperature of the coating bath, The duration of immersing the carrier in the bath and the number of repeated immersions become such as appropriate determines that the finished coating will eventually have the desired thickness.

Der getränkte Katalysatorträger wird bei einer Temperatur von 50 bis 150 C getrocknet. Vorzugsweise wird die Beschichtung unter Einsatz einer kolloidalen Kieselsäure mit einem Gehalt von 10 bis 30 Gew.^ SiOp als Bad durchgeführt, indem der Katalysatorträger etwa 10 min bei Raumtemperatur in das Bad eingetaucht, herausgenommen und 1 Stunde bei etwa 900G getrocknet wird, worauf die Tauch- und Trocknungsvorgänge 1 bis 6 mal wiederholt werden, bis schließlich ein ÜberzugThe impregnated catalyst support is dried at a temperature of 50 to 150.degree. Preferably, the coating using a colloidal silica with a content of 10 to 30 percent is. ^ Siop carried out as a bath, by the catalyst support for about 10 minutes at the room temperature in the bath, taken out and for 1 hour at about 90 0 G is dried, whereupon the dipping and drying processes are repeated 1 to 6 times until finally a coating

von 7 bis 20 u Dicke entstanden ist. ffrom 7 to 20 u thickness. f

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Man kann die Porosität des Überzuges stark erhöhen, wenn man als Beschichtungsbad eine Mischung aus kolloidaler Kieselsäure und einer Emulsion einer hochmolekularen Substanz verwendet, den Katalysatorträger in dieses Bad taucht, den feuchten Träger zur Ausbildung eines Überzuges auf seiner Oberfläche trocknet und den beschichteten Träger brennt.You can greatly increase the porosity of the coating if you a mixture of colloidal silica and an emulsion of a high molecular weight substance is used as the coating bath, the catalyst support immersed in this bath, the moist support to form a coating on it The surface dries and the coated carrier burns.

Bevorzugte hochmolekulare Substanzen sind beispielsweise Acryl-Verbindungen, die beim Brennen keine schädlichen Gase abgeben. Die Konzentration der hochmolekularen Substanz in dem Beschichtungsbad wird vorzugsweise entsprechend der gewünschten mechanischen Festigkeit, der Komponente und der Teilchengröße des in dem Reaktionsgas enthaltenen Staubes bestimmt. Vorzugsweise werden 10 bis 50 Gewichtsteile hochmolekulare Substanz auf 100 Gewichtsteile SiO in dem Kolloid verwendet. Der beschichtete Träger wird an der luft 1 bis 5 Stunden bei einer Temperatur von 450 bis 700°G, vorzugsweise 500 bis 650 G gebrannt. Durch diese starke Erhitzung wird die hochmolekulare Substanz aus dem beschichteten Träger entfernt.Preferred high molecular weight substances are, for example, acrylic compounds that do not contain harmful gases when they burn hand over. The concentration of the high molecular substance in the plating bath is preferably according to desired mechanical strength, the component and the particle size of the dust contained in the reaction gas certainly. Preferably 10 to 50 parts by weight becomes high molecular weight Substance used on 100 parts by weight of SiO in the colloid. The coated carrier is exposed to air Fired for 1 to 5 hours at a temperature of 450 to 700 ° G, preferably 500 to 650 G. Through this strong The high molecular weight substance is removed from the coated carrier by heating.

Wenn das Beschichtungsbad außer der kolloidalen Kieselsäure und der Emulsion einer hochmolekularen Substanz noch eine Titan-Verbindung enthält, werden die Eigenschaften des entstandenen Katalysatorträgers weiter verbessert, indem schließlich ein Katalysator von hervorragender Aktivität erzielt wird. Verwendet man für das Beschichtungsbad eine Mischung aus kolloidaler Kieselsäure, emulgierter hochmolekularer Substanz, einer Titan-Verbindung und einer Zinn Verbindung, so erhält man einen Katalysator mit hoher Beständigkeit gegen Schwefelsäure. Als Titan-Verbindungen eignen sich beispielsweise wasserlösliche organische Titan-Verbindungen, wie das Ammoniumsalz von Ti(OH) - (OCH(CH )C00H und Ti 0Co(NH.)_0, A. If the coating bath contains a titanium compound in addition to the colloidal silica and the emulsion of a high molecular weight substance, the properties of the resulting catalyst carrier are further improved by finally obtaining a catalyst of excellent activity. If a mixture of colloidal silica, emulsified high molecular weight substance, a titanium compound and a tin compound is used for the coating bath, a catalyst with high resistance to sulfuric acid is obtained. Suitable titanium compounds are, for example, water-soluble organic titanium compounds, such as the ammonium salt of Ti (OH) - (OCH (CH) C00H and TiOCO (NH.) _ O , A.

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Beispiele brauchbarer Zinn-Verbindungen sind organische Zinn-Verbindungen wie Dibutylzinnlaurat. Derartige Titan- und Zinn-Verbindungen werden beim Brennen des Katalysatorträgers thermisch zersetzt, wobei sie TiO bzw. SnO bilden. Vorzugsweise enthält der resultierende Überzug 40 bis 100 Gewichtsteile TiO0 sowie 30 bis 70 Gewichtsteile SnO0, jeweils auf 100 Gewichtsteile SiO0 bezogen.Examples of useful tin compounds are organic tin compounds such as dibutyl tin laurate. Such titanium and tin compounds are thermally decomposed when the catalyst support is fired, forming TiO and SnO, respectively. The resulting coating preferably contains 40 to 100 parts by weight of TiO 0 and 30 to 70 parts by weight of SnO 0 , based in each case on 100 parts by weight of SiO 0 .

Wie bereits gesagt, enthalten die Lösungen für die Tauchbehandlung des Katalysatorträgers mit Vorteil eine aktive Komponente. Beispiele hierfür sind Vanadium-Verbindungen wie Vanadylsulfat, Vanadyloxalat, Ammoniummetavanadat od. dgl., hydrolysierbare Titanate wie Tetra-isobutyltitanat und die Sulfate oder Halogenide von Kupfer, Eisen oder Antimon, sowie Wolframat oder Chromat. Wenn der Katalysatorträger in ein Bad getaucht wird, das derartige Zusätze enthält, wird auch der gebildete Überzug eine Verbindung von V, Ti, Fe, Cu, Sb, W und/oder eine Cr-Verbindung enthalten.As already said, the solutions for immersion treatment contain of the catalyst carrier advantageously has an active component. Examples include vanadium compounds such as Vanadyl sulfate, vanadyl oxalate, ammonium metavanadate or the like, hydrolyzable titanates such as tetra-isobutyl titanate and the Sulphates or halides of copper, iron or antimony, as well as tungstate or chromate. When the catalyst support in a bath is immersed that contains such additives, is also the formed coating contain a compound of V, Ti, Fe, Cu, Sb, W and / or a Cr compound.

Konzentration und Temperatur der Lösung, Tauchzeit und ähnliche Bedingungen richten sich nach der Menge der aktiven Komponenten, die auf den Träger aufgebracht werden sollen. Bevorzugte Auftragsmengen sind 0,15 bis 1,5 f> für V, 0,15 bis 1,5 % für Ti, 0,16 bis 1,6 f> für Fe, 0,17 bis 1,7 $ für Cu, 0,1 bis 3 fo für Sb, 0,15 bis 1,5 f> für W und 0,2 bis 2,0 fo für Cr.The concentration and temperature of the solution, immersion time and similar conditions depend on the amount of active components that are to be applied to the carrier. Preferred application rates are from 0.15 to 1.5 f> for V, 0.15 to 1.5% for Ti, 0.16 to 1.6 f> of Fe, 0.17 to 1.7 $ for Cu, 0 , 1 to 3 fo for Sb, 0.15 to 1.5 f> for W and 0.2 to 2.0 fo for Cr.

Die so erhaltenen Katalysatoren haben sämtlich eine hohe Denitrier-Aktivität; besonders die Katalysatoren, die mit einer Vanadium-Verbindung bzw. einer Titan-Verbindung belegt sind, haben eine noch höhere Aktivität und zusätzlich dazu eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Schwefelsäure.The catalysts obtained in this way all have a high denitration activity; especially the catalysts that come with a vanadium compound or a titanium compound are, have an even higher activity and, in addition, a high resistance to sulfuric acid.

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Bezugsbeispiel 1Reference example 1

Messung der Porosität des ÜberzugesMeasurement of the porosity of the coating

Eine kolloidale Kieselsäurelösung, die einen pH-Wert von 3»5 hatte und 22 Gew./^ SiO? enthielt, wurde mit drei verschiedenen Emulsionen a, b_ und £ von hochmolekularer Acrylsubstanz unter Variierung des Verhältnisses vermischt, so daß 11 Beschichtungsbäder A, B....K erhalten wurden - s. Tabelle 1. Das Bad A enthielt keine Emulsion. Die 11 Ansätze wurden jeweils etwa 4 mm hoch in 11 Schalen aus rostfreiem Stahl gebracht. Die Schalen hatten einen Innendurchmesser von 5 cm. Jede Schale wurde 1 Stunde auf 900C erwärmt, um das Wasser zu vertreiben, und der erhaltene feste Rückstand wurde 1 Stunde an der Luft bei 5000C gebrannt. Der auf der Schalenoberfläche gebildete überzug wurde abgetrennt, und die Porosität des Überzuges wurde mit Hilfe eines Hochdruck-Quecksilber-Porosimeters gemessen. Tabelle 2 fasst die Ergebnisse zusammen.A colloidal silica solution with a pH of 3 »5 and 22 wt / ^ SiO ? was mixed with three different emulsions a, b_ and £ of high molecular weight acrylic substance while varying the ratio, so that 11 coating baths A, B ... K were obtained - see Table 1. Bath A contained no emulsion. The 11 batches were each placed approximately 4 mm high in 11 stainless steel dishes. The bowls had an inside diameter of 5 cm. Each shell was heated to 90 ° C. for 1 hour in order to drive off the water, and the solid residue obtained was calcined in air at 500 ° C. for 1 hour. The coating formed on the cup surface was peeled off, and the porosity of the coating was measured using a high pressure mercury porosimeter. Table 2 summarizes the results.

Tabelle 1Table 1

Emulsion Glasübergangs- Teilchengröße temperatur ( C) (nm) Emulsion glass transition particle size temperature (C) (nm)

aa -45-45 bb +25+25 CC. -55-55

200200

200200

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Tateile 2Part 2

Bad Zusammensetzung des Bades (Gew.Teile) hochmolekulare SubstanzBath Composition of the bath (parts by weight) high molecular weight substance

Emulsion a Emulsion Ib Emulsion £ (cm^/g)Emulsion a Emulsion Ib Emulsion £ (cm ^ / g)

AA. 100100 - BB. 94,794.7 5.35.3 CC. 9090 10,010.0 DD. 81,881.8 18,218.2 EE. 7575 25,025.0 FF. 8282 13,213.2 GG 8282 8,28.2 HH 94,794.7 II. 90,090.0 JJ 75,075.0 KK 90,090.0

5,5, 00 5,35.3 10,10, 00 10,010.0 -- 18,218.2 -- 5,05.0 -- VJlVJl 00

Poren-Gesamtvolumen Total pore volume

0,028 0,100 0,119 0,231 0,319 0,220 0,210 0,083 0,190 0,432 0,1270.028 0.100 0.119 0.231 0.319 0.220 0.210 0.083 0.190 0.432 0.127

Der Zusammenhang zwischen der Porengröße und dem Porengesamtvolumen wurde bei den Überzügen <^, /?> , γ , O undgbestimmt, die aus den Bädern A, C, E, G und J gebildet worden waren. Die Ergebnisse sind in Fig. 1 gezeigt; die Kurve lässt erkennen, daß der Überzug ov. aus dem emulsionsfreien Bad relativ wenig Poren aufweist, während die Porosität der Überzüge aus den emulsionshaltigen Bädern hoch ist. Kurve γ zeigt, daß die Verwendung der Emulsion A aus einer hochmolekularen Substanz mit niedriger Glasübergangstemperatur dem Überzug Poren verleiht, die überwiegend eine Größe von 30 bis 70 A haben, 1000 A jedoch kaum überschreiten, so daß der Durchgang des Reaktionsgases durch den Überzug behindert ist. Dagegen ergibt sich aus dem Verlauf der Kurve ei , daß die Emulsion b_ aus hochmolekularer Substanz mit hoher Glasübergangstemperatur einen Überzug ergibt, der eine relativ große Anzahl von Poren einer Größe nicht unter tOO A aufweist und dementsprechend eine gute Gasdurchlässigkeit hat.The relationship between pore size and total pore volume was determined for the coatings <^, /?>, Γ, O and g formed from baths A, C, E, G and J. The results are shown in Fig. 1; the curve shows that the coating ov. from the emulsion-free bath has relatively few pores, while the porosity of the coatings from the emulsion-containing baths is high. Curve γ shows that the use of the emulsion A of a high molecular weight substance with a low glass transition temperature gives the coating pores which are predominantly 30 to 70 Å in size, but hardly exceed 1000 Å, so that the passage of the reaction gas through the coating is hindered . In contrast, the course of the curve ei shows that the emulsion b_ of high molecular weight substance with a high glass transition temperature results in a coating which has a relatively large number of pores of a size not less than 100 Å and accordingly has good gas permeability.

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Bezugsbeispiel 2 a) Trägerherstellung Reference example 2 a) Carrier manufacture

Bleche der Stahlqualität SUS 304 der Japanischen Industrienorm JIS wurden in Stücken von 2 mm χ 33 mm χ 50 mm 20 min in geschmolzenes Aluminium von 680 C eingetaucht, um sie mit einem Aluminium-Überzug zu versehen. Jedes Probestück wurde dann 1 Stunde bei 800 C unter Stickstoffgas wärmebehandelt, um das Aluminium in das Blech eindiffundieren zu lassen und auf der Blechoberfläche eine Schicht aus einer Aluminium-Legierung zu bilden. Dann wurden die Probestücke 3 Stunden bei 80 C jeweils in 200 ml einer wässrigen 10 gew.^igen Natronlauge getaucht, so daß das Aluminium aus der Legierung herausgelöst und die Oberflächenschicht porös gemacht wurde. Im Anschluß hieran wurden die Probestücke mit Wasser gewaschen, an der Luft getrocknet und 3 Stunden bei 300 C einem Stickstoffgas ausgesetzt, welches 3 Vol.$ Sauerstoff enthielt. Dadurch wurde die poröse Oberflächenschicht oxidiert. Auf diese Weise wurden Katalysator-Träger aus porösem Stahl gebildet.Sheets made of steel grade SUS 304 of the Japanese industrial standard JIS were made in pieces of 2mm 33mm 50mm 20 min in immersed molten aluminum at 680 C in order to provide it with an aluminum coating. Each specimen was then heat-treated for 1 hour at 800 C under nitrogen gas, to allow the aluminum to diffuse into the sheet metal and a layer of an aluminum alloy on the sheet metal surface to build. The specimens were then each in 200 ml of an aqueous 10% strength by weight at 80 ° C. for 3 hours Sodium hydroxide solution so that the aluminum was dissolved out of the alloy and the surface layer was made porous. The test pieces were then washed with water, air-dried and then at 300 ° C. for 3 hours exposed to nitrogen gas containing 3 vol. $ oxygen contained. This oxidized the porous surface layer. In this way, catalyst carriers were made porous steel.

Einige der Katalysator-Träger wurden 10 min bei Raumtemperaur in das gemäß Bezugsbeispiel 1 hergestellte Beschichtungsbad A getaucht, herausgenommen und 1 Stunde bei 90 C getrocknet. Die Tauch- und Trocknungsvorgänge wurden 3 mal wiederholt, so daß sich schließlich ein 7-1Ou dicker poröser Kieselsäure-Überzug auf den Katalysator-Trägern gebildet hatte. Die so behandelten Träger wurden dann 1 Stunde an der Luft bei 600 C gebrannt, um die hochmolekulare organische Komponente zu entfernen. Die erhaltenen Probestücke sind mit (a) gekennzeichnet. In der gleichen Weise wie vor wurden Träger (c) (d) (g) und (j) mit den Beschichtungsbädern C, D, G und J gemäß Bezugsbeispiel 1 behandelt.Some of the catalyst carriers were left for 10 minutes at room temperature immersed in the coating bath A prepared according to Reference Example 1, taken out and dried at 90 ° C. for 1 hour. The dipping and drying processes were repeated 3 times, so that finally a 7-1Ou thick porous silica coating formed on the catalyst supports. The carriers treated in this way were then left in the air for 1 hour Fired at 600 C to remove the high molecular weight organic component. The specimens obtained are marked with (a). In the same manner as before, supports (c) (d) (g) and (j) with coating baths C, D, G and J according to FIG Reference Example 1 treated.

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— ί 3 — b. Messung der Festigkeit der Träger- ί 3 - b. Measurement of the strength of the beams

Die Probestücke (a) wurden in einen Rührbehälter gebracht, der mit einem auf die Korngröße 60 - 80 mesh zerkleinerten Kieselsäuregel gefüllt war, und das Kieselsäuregel wurde in Bewegung gehalten, um einen Abrieb auf die Oberflächen der Probestücke (a) auszuüben. Veränderungen im Gewicht der Probestücke (a) wurden in bestimmten Zeitabständen gemessen, um die durchschnittliche Dicke der abgetragenen Schicht zu bestimmen. In gleichen Weise wurde mit den Probestücken (c), (d), (g) und (j) verfahren und aus den Meßmerten wurde auf den Zusammenhang zwischen der durchschnittlichen Abriebdicke und der Beanspruchungszeit geschlossen. Die Resultate sind in Tabelle 2 gezeigt. Im allgemeinen nimmt die Abriebfestigkeit, also die mechanische Festigkeit, mit steigender Porosität ab. Fig. 2 zeigt aber, daß die Probestücke (c), (d), (g) und (j), die unter Verwendung der emulsionshaltigen Bäder hergestellt worden waren, zwar eine höhere Porosität haben als das mit dem emulsionsfreien Bad erhaltene Produkt (a), jedoch hinsichtlich ihrer Festigkeit durchaus gleichwertig sind.The test pieces (a) were placed in a stirred tank, which was crushed to a grain size of 60-80 mesh with a The silica gel was filled, and the silica gel was kept in motion to prevent abrasion on the surfaces of the Exercise specimens (a). Changes in the weight of the test pieces (a) were measured at certain time intervals, to determine the average thickness of the ablated layer. In the same way with the test pieces (c), (d), (g) and (j) proceed and the measurements became up closed the relationship between the average abrasion thickness and the exposure time. The results are in Table 2 shown. In general, the abrasion resistance, i.e. the mechanical strength, decreases with increasing porosity. However, Fig. 2 shows that specimens (c), (d), (g) and (j) prepared using the emulsion-containing baths had a higher porosity than the product (a) obtained with the emulsion-free bath, but with regard to are absolutely equivalent to their strength.

Beispiel 1example 1

a. Herstellung der Katalysatorena. Manufacture of the catalysts

Als Grundwerkstoff für den Katalysator-Träger wurden Raschig-Ringe aus Stahl mit 21 mm Durchmesser und 20 mm Höhe verwendet. Sechs Probestücke eines Katalysator-Trägers wurden hergestellt, indem in der gleichen Weise wie in Bezugsbeispiel 2 auf den Ringen eine poröse Schicht erzeugt wurde.Raschig rings were used as the base material for the catalyst carrier made of steel with a diameter of 21 mm and a height of 20 mm. Six coupons of a catalyst carrier were prepared by forming a porous layer on the rings in the same manner as in Reference Example 2.

Sodann wurden die Mischung der kolloidalen Kieselsäure und der Emulsion a gemäß Bezugsbeispiel 1, das Ammoniumsalz von Ti(OH)2(OCH(CH5)COOHj2 sowie eine Mischung von Dibutylzinnlaurat und Emulsion a. miteinander in wechselnden Mengenverhältnissen vermischt, so daß vier verschiedene Überzugsbäder L, M, N und 0 entstanden, wie in Tabelle 3 angegeben Then the mixture of colloidal silica and emulsion a according to reference example 1, the ammonium salt of Ti (OH) 2 (OCH (CH 5 ) COOHj 2 and a mixture of dibutyltin laurate and emulsion a. Were mixed with one another in varying proportions so that four different Coating baths L, M, N and O were formed, as indicated in Table 3

9Q9883/08429Q9883 / 0842

-H--H-

ist. Von den sechs Probestücken der wie vorstehend beschrieben hergestellten Katalysator-Trägern wurden je eines in die Bäder L und M und je zwei in die Bäder S und 0 getaucht und anschließend getrocknet. Wie in Bezugsbeispiel 2 wurde diese Behandlung wiederholt, und auch das Brennen erfolgte unter den gleichen Bedingungen wie dort. Auf jedem der sechs Katalysator-Träger hatte sich ein poröser Überzug gebildet. Auf diese sechs Träger mit Ausnahme von einem, der unter Verwendung des Bades 0 erhalten worden war, wurden TiO2 und/oder VpO aufgezogen. Um das TiOp aufzubringen, wurde der Träger 10 min bei Raumtemperatur in flüssiges Tetraisopropyltitanat eingetaucht, herausgenommen, 12 Stunden bei Raumtemperatur in gesättigtem Wasserdampf stehen gelassen, um das Titanat zu hydrolysieren, und anschließend bei 100 C getrocknet. Zum Aufbringen von VpOp- wurde der Träger 10 min bei Raumtemperatur in eine Lösung von 1 Mol Ammoniumvanadat NH.VO^ in 1 Liter einer 15 Völligen wässrigen Lösung von Monoethanolamin getaucht und anschließend 1 Stunde an der Luft bei 50O0C gebrannt. Bei den Katalysatoren, die sowohl TiOn als auch V_0_ enthalten, wurde erst TiO_ auf den Träger aufgebracht. Auf diese Weise wurden fünf Katalysatorenis. Of the six test pieces of the catalyst carriers produced as described above, one each was immersed in baths L and M and two each in baths S and 0 and then dried. As in Reference Example 2, this treatment was repeated and baking was also carried out under the same conditions as there. A porous coating had formed on each of the six catalyst carriers. TiO 2 and / or VpO were coated on these six slides with the exception of one obtained using Bath 0. To apply the TiOp, the carrier was immersed in liquid tetraisopropyl titanate at room temperature for 10 minutes, taken out, left to stand in saturated steam for 12 hours at room temperature to hydrolyze the titanate, and then dried at 100.degree. To apply VpOp-, the carrier was immersed for 10 minutes at room temperature in a solution of 1 mol of ammonium vanadate NH.VO ^ in 1 liter of a 15% aqueous solution of monoethanolamine and then burned in air at 50O 0 C for 1 hour. In the case of the catalysts that contain both TiO n and V_0_, TiO_ was first applied to the carrier. In this way there were five catalysts

2
1, m, η., η und ο. erhalten, wie in Tabelle 3 gezeigt ist. Der Träger, der weder mit TiOn noch mit Vo0,_ beladen war, ist in der Tabelle als Katalysator ο zum Vergleich ebenfalls angegeben.
2
1, m, η., Η and ο. as shown in Table 3. The carrier, which was loaded neither with TiO n nor with V o 0, _ is also given in the table as catalyst ο for comparison.

909883/0842909883/0842

Tabelle 3Table 3

Bad Zusammensetzung des Bades aufgetragene aktive (Gew.^) Komponente (Gew.^)Bath composition of the bath applied active (wt. ^) Component (wt. ^)

5,5 5,5 5,5 5,5 5,55.5 5.5 5.5 5.5 5.5

Si2OSi 2 O Ti2 Ti 2 LL. 100100 MM. 8282 -- NN 5757 2525th NN 5757 2525th 00 5757 1111

57 1157 11

Sn2O* Emul-**
sion a
Sn 2 O * Emul - **
sion a
TiTi 2 °
— -- - 22 ,3, 3 1818th 22 ,3, 3 1818th -- 1818th 22 ,3, 3 14 1814 18

1414th

1818th

Katalysator catalyst

n1 n,. n 1 n ,.

2 Vergleich 2 comparison

* berechnet als Menge des Metalloxides aus dem Anteil der entsprechenden organischen Metallverbindung, die zur Herstellung des Bades verwendet wurde.* calculated as the amount of metal oxide from the proportion of the corresponding organic metal compound that is used for Making the bath was used.

** Anteil der betreffenden hochmolekuaren Substanz.** Proportion of the relevant high molecular weight substance.

b. Aktivtitätstestb. Activity test

Die Katalysatoren wurden unter Verwendung eines Quarzrohres als Durchflußreaktor auf ihre Aktivität untersucht. Der Katalysator *C wurde in das justierte Reaktorrohr eingebracht, und ein Test-Abgas der in Tabelle 4 wiedergegebenen Zusammensetzung wurde mit einer Geschwindigkeit von 15 m/h pro Einheit der geometrischen Oberflächengröße des Katalysators durch das Reaktorrohr geleitet.The activity of the catalysts was tested using a quartz tube as a flow reactor. Of the Catalyst * C was placed in the adjusted reactor tube, and a test exhaust gas of the composition shown in Table 4 was blown at a rate of 15 m / h per Unit of the geometric surface area of the catalyst passed through the reactor tube.

909883/0842909883/0842

Tabelle 4Table 4 Gras-Komponenten AnteileGrass components proportions

NO 0,02NO 0.02

SO 0,02SO 0.02

NH„ 0,02NH "0.02

O2 5,0O 2 5.0

H2O 10,0H 2 O 10.0

CO2 10,0CO 2 10.0

N2 RestN 2 remainder

Die Denitirierwirkung wurde aus der Differenz zwischen der NO-Konzentration am Eingang und am Ausgang des Reaktorrohres errechnet. Der Versuch wurde bei verschiedenen Reaktionstemperaturen wiederholt, um das Verhalten des Katalysators bei diesen Temperaturen zu studieren. Auf ähnliche Weise wurde die Denitrierwirkung der Katalysatoren m, n,, n„, o, und o„ bestimmt. Pig. 3 gibt die Ergebnisse wieder und zeigt, daß die Katalysatoren mit VpO1- sämtlich eine hohe Aktivität haben. Besonders wirksam sind die Katalysatoren mit einem Träger, der unter Verwendung des emulsionshaltigen Beschichtungsbades hergestellt wurde und mit V?0 beladen ist.The denitration effect was calculated from the difference between the NO concentration at the inlet and the outlet of the reactor tube. The experiment was repeated at different reaction temperatures in order to study the behavior of the catalyst at these temperatures. The denitration effect of the catalysts m, n ,, n ", o, and o" was determined in a similar manner. Pig. 3 gives the results and shows that the catalysts with VpO 1 - all have high activity. The catalysts with a carrier which was produced using the emulsion-containing coating bath and with V ? 0 is loaded.

Die nach vorliegendem Beispiel erhaltenen Katalysatoren wurden 2 Stunden bei 400 C einer Atmosphäre ausgesetzt, die aus Luft mit einem Gehalt von 4000 ppm Schwefelsäure-Dampf bestand, und anschließend in der gleichen Weise wie vor nochmals auf ihre Denitrierwirkung untersucht. Die Ergebnisse sind in Pig. 4 wiedergegeben. Ein Vergleich zwischen denThe catalysts obtained according to the present example were exposed to an atmosphere at 400.degree. C. for 2 hours from air with a content of 4000 ppm sulfuric acid vapor existed, and then examined again in the same way as before for their denitration effect. The results are in Pig. 4 reproduced. A comparison between the

Pig. 3 und 4 zeigt, daß die Katalysatoren<£, m, n,, n? Pig. 3 and 4 shows that the catalysts <£, m, n ,, n ?

ο und ο« bei Temperaturen unter 350 C eine etwas reduzierteο and ο «at temperatures below 350 C a slightly reduced

Aktivität haben, während der Katalysator o,, der im Überzug SnOp enthält, seine Aktivität behält und eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Schwefelsäure aufweist.Have activity, while the catalyst o ,, which contains SnOp in the coating, retains its activity and has a high resistance to sulfuric acid.

909883/08*2909883/08 * 2

Beispiel 2Example 2

a. Herstellung der Katalysatorena. Manufacture of the catalysts

Eine Anzahl von Probestücken des gleichen Katalysatorträgers, wie er in Beispiel 1 verwendet worden war, wurde mehrmals in das gleiche Beschichtungsbad 0 wie in Beispiel 1 eingetaucht und jeweils anschließend getrocknet. Die Stücke wurden dann in der selben ¥eise wie in Beispiel 1 gebrannt und mit VpO1- beladen, so daß sich eine Reihe von Katalysatoren mit verschiedener Überzugsdicke ergab.A number of test pieces of the same catalyst support as used in Example 1 were dipped several times in the same coating bath 0 as in Example 1 and each time subsequently dried. The pieces were then fired in the same way as in Example 1 and loaded with VpO 1 - so that a series of catalysts with different coating thicknesses resulted.

b. Zusammenhang zwischen Überzugsdicke und Denitrierwirkungb. Relationship between coating thickness and denitration effect

Die Katalysatoren wurden unter den selben Bedingungen wie in Beispiel 1 auf ihre Denitrierwirkung bei 300 C geprüft, um den Zusammenhang zwischen der Überzugsdicke und der Denitrierwirkung zu bestimmen. Kurve t in Fig.5 stellt die Resultate dar.The catalysts were under the same conditions as in Example 1 tested for its denitration effect at 300 ° C. in order to determine the relationship between the coating thickness and the denitration effect. Curve t in Figure 5 represents the results represent.

In der gleichen Weise wie vor, wurde der Zusammenhang zwischen der Überzugsdicke und der Denitrierwirkung an Raschig-Ringen aus Cordierit und an Raschig-Ringen aus Tonerde bestimmt, die jeweils gleiche Form und Größe wie die von Beispiel 1 hatten. Die Kurven u und ν in Fig.5 geben die Resultate wieder. Fig.5 zeigt, daß die Denitrierwirkung mit zunehmender Überzugsdicke steigt, daß jedoch mit Überzugsdicken von 20 u oder mehr nur noch geringe oder keine Verbesserungen mehr erreicht werden. Ein Vergleich zwischen den Kurven t einerseits und u, ν andererseits läßt erkennen, daß der Katalysator-Träger aus porösem Stahl per se bereits eine bemerkenswerte Denitrieraktivität hat.In the same way as before, the connection between the coating thickness and the denitration effect on Raschig rings made of cordierite and on Raschig rings made of alumina are determined, each had the same shape and size as those of Example 1. The curves u and ν in Fig. 5 give the results again. FIG. 5 shows that the denitration effect increases with increasing coating thickness, but that with coating thicknesses from 20 u or more, little or no improvement can be achieved. A comparison between the curves t on the one hand and u, ν on the other hand it can be seen that the catalyst support made of porous steel per se is already a remarkable Has denitration activity.

Beispiel 5Example 5

a. Herstellung der Katalysatorena. Manufacture of the catalysts

In der gleichen Weise wie im Bezugsbeispiel 2 wurden 10 Probestücke eines Katalysator-Trägers bereitet mit der Aus nahme, daß Stahlmaterial der Qualität SS 41 (JIS) benutztIn the same manner as in Reference Example 2, 10 Samples of a catalyst carrier prepared with the exception that steel material of the quality SS 41 (JIS) is used

909883/0842909883/0842

wurde. Die Stücke wurden unter den gleichen Bedingungen wie im Bezugsbeispiel 2 beschichtet, und zwar wurden unter Verwendung des Beschichtungsbades L nach Beispiel 1 zehn Probestücke hergestellt.became. The pieces were coated under the same conditions as in Reference Example 2, namely were under Using the coating bath L according to Example 1, ten test pieces were produced.

Von diesen Probestücken wurde eines 30 min bei Raumtemperatur in 200 ml einer 2N Oxalsäure-Lösung von MH VOΛ\ ,0 Mol/l) getaucht, aus der Lösung herausgenommen und dann 1 Stunde bei 100 C getrocknet, so daß ein vanadin-haltiger Katalysator gewonnen wurde.One of these specimens was immersed for 30 min at room temperature in 200 ml of a 2N oxalic acid solution of MH VO \, 0 mol / l), removed from the solution and then dried at 100 ° C. for 1 hour, so that a vanadium-containing catalyst was won.

Ein anderes Probestück wurde in eine Lösung von Tetra-n- -butyltitanat in n-Butylalkohol (1,5 Mol/l) unter den gleichen Bedingungen wie oben eingetaucht und getrocknet, um einen Ti-haltigen Katalysator herzustellen.Another specimen was placed in a solution of tetra-n-butyl titanate in n-butyl alcohol (1.5 mol / l) under the immersed and dried under the same conditions as above to prepare a Ti-containing catalyst.

Die restlichen acht Probestücke des Katalysator-Trägers wurden wie vorstehend beschrieben mit der Titanat-Lösung, jedoch unter Variierung der Konzentrationen behandelt, wie in Tabelle 5 gezeigt ist. Es ergaben sich also unterschiedlich mit Ti beladene Katalysatoren. Die erhaltenen Träger wurden dann in ähnlicher Weise unter Verwendung der gleichen Metavanadat-Lösung wie oben, jedoch mit den verschiedenen, in Tabelle 5 angegebenen Konzentrationen behandelt, so daß sie auch Vanadin aufnahmen. Schließlich lagen acht Katalysatoren vor, die sowohl Ti als auch V enthielten.The remaining eight test pieces of the catalyst carrier were as described above with the titanate solution, however, treated varying the concentrations as shown in Table 5. So it turned out differently catalysts loaded with Ti. The obtained carriers were then prepared in a similar manner using the same metavanadate solution treated as above, but with the various concentrations given in Table 5, so that they also absorbed vanadium. Finally, there were eight catalysts containing both Ti and V.

b. Aktivitätstestb. Activity test

Die Katalysatoren wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 auf ihre Denitrierwirkung bei 350 C untersucht. In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurden die Katalysatoren mit Schwefelsäure-Dampf behandelt und wiederum auf ihre Denitrierwirkung geprüft. Tabelle 5 faßt auch diese Ergebnisse zusammen.The catalysts were tested for their denitration effect at 350.degree. C. in the same way as in Example 1. In the same manner as in Example 1, the catalysts were treated with sulfuric acid vapor and again on their Tested denitration effect. Table 5 also summarizes these results.

909883/0842909883/0842

Tabelle 5Table 5

Aktive Korn- Konzentration Konzentration tjonente. im'· *. des Titanates von NH4VO3 katalysator (Mol/Liter) (Mol/Liter) Menge der aktiven Komponente*
berechnet 0 berechnet 5
als Ti (g/m44) als V (g/m.)
Active grain concentration concentration tjonente. im '· *. of the titanate of NH 4 VO 3 catalyst (mol / liter) (mol / liter) amount of active component *
calculated 0 calculated 5
as Ti (g / m 44 ) as V (g / m.)

Denitrierwirkung Denitrification effect

OBIF

ο οο ο

ZD COZD CO

Q **Q **

"2L *^ "2L * ^

V
Ti
V
Ti

Ti + V Ti + V Ti + V Ti + V Ti + V Ti + V Ti + V Ti + V Ti + V Ti + V Ti + V Ti + V Ti + V Ti + V Ti + V Ti + V

0,5 1/0 1,5 1,5 1,5 1,5 2,0 3,00.5 1/0 1.5 1.5 1.5 1.5 2.0 3.0

1,01.0

1,01.0

1,01.0

0,10.1

0,250.25

0,50.5

1,01.0

1,01.0

1,0 8,1
3,2
4,6
8,0
7,6
8,3
8,1
9,4
13,0
1.0 8.1
3.2
4.6
8.0
7.6
8.3
8.1
9.4
13.0

7,57.5

4,44.4

4,0
1,3
1,8
2,6
4,2
3,9
4,5
4.0
1.3
1.8
2.6
4.2
3.9
4.5

82,1 80,0 77,5 82,4 85,2 83,2 78,0 80,0 86,2 86,082.1 80.0 77.5 82.4 85.2 83.2 78.0 80.0 86.2 86.0

(58,1)**(58.1) **

(64,0)(64.0)

(75,2)(75.2)

(74,0)(74.0)

(83,0)(83.0)

(81,5)(81.5)

(78,0)(78.0)

(75,0)(75.0)

(74,0)(74.0)

(78,0)(78.0)

A *A *

Die auf den Träger aufgebrachte Menge an aktiver Komponente, ausgedrückt in Gewichtsmengen pro Einheit der geometrischen Oberflächengröße des Katalysators.The amount of active component applied to the support, expressed in amounts by weight per unit of geometric Surface area of the catalyst.

Der Wert in Klammern ist die Denxtrierwirkung nach Behandlung des Katalysators Mit Schwefelsäure-Dampf.The value in brackets is the denitration effect after treatment of the catalyst with sulfuric acid vapor.

Tabelle 5 zeigt, daß die Katalysatoren, die sowohl eine Titan- als auch eine Vanadium-Verbindung enthalten, eine höhere Aktivität haben als solche mit nur einer dieser Verbindungen, und darüberhinaus auch widerstandsfähiger gegen Schwefelsäure sind.Table 5 shows that the catalysts containing both a titanium and a vanadium compound, a have higher activity than those with only one of these compounds, and also more resistant to Are sulfuric acid.

Beispiel 4Example 4

a. Herstellung der Katalysatorena. Manufacture of the catalysts

Sieben Probestücke des gleichen Katalysator-Trägers mit poröser Oberflächenschicht wie in Bezugsbeispiel 2 wurden unter Verwendung des Beschichtungsbades 0 gemäß Beispiel 1 benutzt, um in der gleichen Weise wie in Bezugsbeispiel 2 sieben verschiedene Katalysatoren zu bereiten. Die Probestücke wurden jeweils bei Raumtemperatur 10 min in die metallsalz-haltigen Lösungen (A) - (G) gemäß Tabelle 6 eingetaucht, dann 1 Stunde bei 100 C getrocknet und schließlich 1 Stunde bei 30O0C gebrannt. Dadurch wurden Katalysatoren erhalten, die Pe, Cu, Sb, Sb + Fe, ¥ + Fe bzw. Cr enthielten.Seven test pieces of the same catalyst carrier having a porous surface layer as in Reference Example 2 were used using the coating bath 0 of Example 1 to prepare seven different catalysts in the same manner as in Reference Example 2. The test pieces were respectively measured at room temperature for 10 min-containing metal salt in the solutions (A) - immersed (G) shown in Table 6, then baked 1 hour at 100 C and finally dried for 1 hour at 30O 0 C. As a result, catalysts containing Pe, Cu, Sb, Sb + Fe, ¥ + Fe, and Cr were obtained.

b. Aktivitätstestb. Activity test

Die Katalysatoren wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 auf ihre Denitrierwirkung bei 300 und 350 C geprüft mit der Änderung, daß das Gas mit einer Geschwindigkeit von 24 m/h pro Einheit der geometrischen Oberflächengröße des Katalysators durch die Vorrichtung hindurchgeleitet wurde. Tabelle 6 faßt die Ergebnisse zusammen.The catalysts were tested for denitration at 300 and 350.degree. C. in the same manner as in Example 1 tested with the change that the gas at a speed of 24 m / h per unit of geometric surface area of the catalyst was passed through the device. Table 6 summarizes the results.

909883/0842909883/0842

TabelleTabel 66th : Konzentration: Concentration DenitriDenitri erwirkuobtain lösungsolution MetallsalzMetal salt (Mol/Liter)(Mol / liter) 5000C500 0 C 3500C350 0 C 0,50.5 4242 6565 (A)(A) PeSOPeso 0,50.5 4545 6565 (B)(B) CuSOCuSO 0,50.5 5959 7171 (C)(C) CuCl2 CuCl 2 0,250.25 6565 8383 (D)(D) SbBr.SbBr. 0,250.25 PeBr2 PeBr 2 0,50.5 4040 6060 (E)(E) SbBr4 SbBr 4 0,250.25 5454 7979 (P)(P) Mi4WO5 Wed 4 WE 5 0,250.25 PeSO4 PeSO 4 7 0,25 7 0.25 6868 8787 (G)(G) (NH4)2Cr20(NH 4 ) 2 Cr 2 0 0,250.25 Pe2SOPe 2 SO

Wie Tabelle 6 zeigt, haben diese Katalysatoren bei höherer Temperatur eine verbesserte Aktivität.As Table 6 shows, these catalysts have improved activity at higher temperature.

Beispiel 5Example 5

a. Herstellung der Katalysatorena. Manufacture of the catalysts

Vier Probestücke des gleichen Katalystor-Trägers mit poröser Oberflächenschicht, wie er in Beispiel 2 hergestellt worden war, und die vier Arten der Beschichtungsbäder 1 bis 4 nach Tabelle 7, die in der gleichen Art wie in Bezugsbeispiel 2 bereitet worden waren, wurden in der selben Weise wie in Bezugsbeispiel 2 zur Herstellung von vier verschiedenen Katalysator-Trägern benutzt.Four test pieces of the same catalyst carrier with a porous surface layer as was produced in Example 2 and the four types of plating baths 1 to 4 shown in Table 7, which are in the same manner as in Reference Example 2 were prepared in the same manner as in Reference Example 2 to produce four different Catalyst supports used.

Tabelle 7 zeigt auch die Zusammensetzung des Überzuges auf den Probestücken.Table 7 also shows the composition of the coating the specimens.

909893/0841909893/0841

Tabelle 7Table 7

Badbath ** Zusammensetzung
(Gew.Ji)
SiO2 TiO2* SnO2*
composition
(Gew.Ji)
SiO 2 TiO 2 * SnO 2 *
11 1411 14 des Badesof the bathroom Zusammensetzung des Überzuges
(Gew. Ji)
SiO2 TiO2 SnO2
Composition of the coating
(Wt. Ji)
SiO 2 TiO 2 SnO 2
13,413.4 17,117.1
11 5757 15 1015 10 1818th 69,569.5 18,318.3 12,212.2 IV)IV) 5757 7 187 18 1818th 69,569.5 8,58.5 22,022.0 33 5757 2020th 1818th 69,569.5 26,926.9 -- 44th 5757 Tabelle 3Table 3 1818th 74,074.0 wie inas in Tabelle 3Table 3 wie inas in

Wässrige lösungen von KH.VO^ mit Konzentrationen, die zwischen 50 und 1000 mg V pro Liter variierten, wurden hergestellt, und unter Verwendung dieser Lösungen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 Katalysatoren hergestellt, um den Zusammenhang zwischen der Konzentration der Vanadium-Verbindung in dieser Lösung und der pro Mengeneinheit adsorbierter Substanz in dem Überzug auf den Träger aufgebrachten Vanadium-Menge zu bestimmen. Diese Vanadium-Menge wird ausgedrückt durch:Aqueous solutions of KH.VO ^ with concentrations that varied between 50 and 1000 mg V per liter were prepared, and using these solutions in the same way as in Example 4 catalysts prepared to establish the relationship between the concentration of Vanadium compound in this solution and the substance adsorbed per unit amount in the coating on the carrier to determine the amount of vanadium applied. This amount of vanadium is expressed by:

Gewicht des auf dem Träger befindlichen Vanadiums Gewicht des Überzuges χ (TiO2~Gehalt + 1/2 SnO2~G-ehalt) Weight of the vanadium on the carrier Weight of the coating χ (TiO 2 ~ content + 1/2 SnO 2 ~ G content)

Die Ergebnisse sind in Fig. 6 gezeigt. Man erkennt, daß die Vanadium-Verbindung fest auf dem Überzug adsorbiert ist, wobei die auf den Träger aufgebrachte Menge mit der Zunahme der Vanadium-Konzentration in der Lösung ansteigt.The results are shown in FIG. 6. It can be seen that the vanadium compound is firmly adsorbed on the coating, the amount applied to the carrier increasing as the concentration of vanadium in the solution increases.

b. Aktivitätstestb. Activity test

Die Katalysatoren wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 auf ihre Denitrierwirkung bei 3000G geprüft,The catalysts were tested in the same way as in Example 1 for their denitration effect at 300 0 G,

909883/0842909883/0842

um den Zusammenhang zwischen der Denitrierwirkung und der Vanadium-Menge zu "bestimmen, die pro Mengeneinheit der adsorbierten Substanzen in dem Überzug auf den Träger aufgezogen wurde. Die Resultate sind in Fig. 7 gezeigt. Man erkennt, daß die Denitrierwirkung mit der Zunahme der pro Mengeneinheit der adsorbierten Substanzen auf dem Träger befindlichen Vanadium-Menge ansteigt und den höchsten Wert erreicht, wenn letztere im Bereich von 0,0t bis 0,02 liegt, was - bezogen auf die Vanadium-Menge 0,15 bis 1,5 ^ entspricht.about the relationship between the denitration effect and the Vanadium amount to "determine that per unit of measure of the adsorbed substances in the coating was drawn onto the carrier. The results are shown in FIG. Man recognizes that the denitration effect increases with the increase in the pro Unit of amount of the adsorbed substances on the carrier amount of vanadium increases and the highest value achieved when the latter is in the range from 0.0t to 0.02, which - based on the amount of vanadium 0.15 to 1.5 ^ is equivalent to.

909883/0842909883/0842

-an*-at*

LeerseiteBlank page

Claims (12)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Herstellung eines Denitrierkatalysators durch Eintauchen eines Katalysator-Trägers aus porösem Metall in ein kieselsäurehaltiges Beschichtungsbad und Trocknen des so behandelten Trägers unter Ausbildung eines porösen Kieselsäure-Überzuges , dadurch gekennzeichnet, daß man auf den Träger eine aktive Komponente aufzieht, indem man ihn in eine Lösung eintaucht, welche diese Komponente enthält, und anschließend trocknet.1. Process for the preparation of a denitration catalyst by immersing a porous metal catalyst carrier in a silica-containing coating bath and drying the so treated carrier with the formation of a porous silica coating, characterized in that one is on the Carrier absorbs an active component by immersing it in a solution which contains this component, and then dries. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Katalysator-Träger gewonnen wird, indem ein metallischer Grundwerkstoff, der eine Oberflächenschicht aus einer Legierung von Aluminium und dem Metall des Grundwerkstoffes aufweist, mit einem Aluminium-Lösemittel behandelt wird , bis das Aluminium entfernt ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the porous catalyst carrier is obtained by a metallic Base material, which is a surface layer made of an alloy of aluminum and the metal of the base material is treated with an aluminum solvent until the aluminum is removed. S09883/0842S09883 / 0842 3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsbad saure kolloidale Kieselsäure ist oder enthält.3 · The method according to claim 1, characterized in that the Coating bath is or contains acidic colloidal silica. 4· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsbad eine Mischung von kolloidaler Kieselsäure und einer Emulsion einer hochmolekularen Substanz ist, und daß der Katalysator nach dem Eintauchen des Trägers in das Bad und dem anschließenden Trocknen gebrannt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the Coating bath is a mixture of colloidal silica and an emulsion of a high molecular substance, and that the catalyst is fired after immersing the carrier in the bath and then drying it. 5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hochmolekulare Substanz in dem Bad in einer Menge von 10 bis 50 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile SiO? anwesend ist.5 · The method according to claim 4, characterized in that the high molecular weight substance in the bath in an amount of 10 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of SiO ? is present. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsbad kolloidale Kieselsäure und eine Titanverbindung enthält.6. The method according to claim 4, characterized in that the coating bath is colloidal silica and a titanium compound contains. 7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Titanverbindung, berechnet als TiO?, 40 bis 100 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Si0„ beträgt.7 · The method according to claim 6, characterized in that the amount of titanium compound, calculated as TiO ? , 40 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of SiO ". 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsbad kolloidale Kieselsäure und eine Zinnverbindung enthält.8. The method according to claim 5, characterized in that the coating bath is colloidal silica and a tin compound contains. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Zinnverbindung, berechnet als SnO2, 50 bis 70 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Si0„ beträgt.9. The method according to claim 8, characterized in that the amount of tin compound, calculated as SnO 2 , is 50 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of SiO ". 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Komponente eine Vanadium-Verbindung ist.10. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that that the active component is a vanadium compound. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vanadiumverbindung in einer Menge von 0,15 bis 1,5 Gew.$, als V berechnet, auf den Träger aufgezogen ist.11. The method according to claim 10, characterized in that the vanadium compound in an amount of 0.15 to 1.5 wt. $, calculated as V, is mounted on the carrier. 909883/0842909883/0842 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Komponente eine Mischung aus einer Vanadin- und einer Titan-Verbindung ist.12. The method according to any one of claims 1-9, characterized in that that the active component is a mixture of a vanadium and a titanium compound. 13· Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß als aktive Komponente ein Sulfat oder ein Halogenid von Eisen, Kupfer und Antimon, ein Wolframat oder ein Chromat, oder eine Mischung von zwei oder mehreren solcher Verbindungen verwendet werden.13. Method according to one of Claims 1-9, characterized in that that as the active component a sulfate or a halide of iron, copper and antimony, a tungstate or a chromate, or a mixture of two or more such compounds can be used. 14· Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug eine Dicke von 7-2Ou hat.14. Method according to one of Claims 1-9, characterized in that that the coating has a thickness of 7-2Ou. 909883/084 2909883/084 2
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