DE2927246A1

DE2927246A1 - Plattenfoermiger denitrierkatalysator und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2927246A1
Application number: DE19792927246
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Ichiki; Hideya Inaba; Yasumi Kamino; Kazuo Maeda; Kenichi Nagai
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1978-07-06
Filing date: 1979-07-05
Publication date: 1980-02-07
Also published as: NL179632B; NL7904503A; IT7949521A0; FR2433976B1; FR2433976A1; NL179632C; GB2026336B; DE2927246C2; GB2026336A; JPS558874A; US4293447A; IT1119767B; CA1133456A; BE877181A

Description

Hitachi Shipbuilding & Engineering Co. Ltd.

Osaka / Japan

Plattenförmiger Denitrierkatalysator und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf einen plattenförmigen Katalysator zur Reduktion von Stickstoffoxiden in der Gasphase, sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Sie betrifft insbesondere Katalysatoren, die in einer Reaktion zu verwenden sind, bei welcher Stickstoffoxide

(NO ) in Abgasen selektiv katalytisch mit MH reduziert χ _}

werden.

Da der photochemische Smog auf NO zurückzuführen ist, welches von Kraftwerken, Sinter- oder Brennofen, zahlreichen chemischen Anlagen, Motorfahrzeugen usw. freigesetzt wird, werden Verfahren zur wirksamen Behandlung solcher Luftverunreinigungen dringend benötigt. Von den bisher bekannt gewordenen Verfahren zur Denitrierung von Abgasen wird die katalytische Reduktion von NO mit NH„ als Reduktionsmittel

X 3

insofern als vorteilhaft angesehen, als sich dieses Verfahren mit relativ geringer Menge an Reduktionsmittel durchführen lässt, weil NH₅ mit Ν0_χ selbst dann selektiv reagiert, wenn das Abgas mehr als 1 Vol. % Sauerstoff enthält.

909886/Q650

Katalysatoren, die bereits für eine Verwendung in diesen Verfahren in Betracht gezogen wurden, weisen einen Träger auf, der "beispielsweise aus aktivierter Tonerde, Aluminium-Silikat oder Zeolith besteht und mit einer Schwermetallverbindung beladen ist. Derartige Katalysatoren sind im allgemeinen kornförmig und werden hauptsächlich in Form eines Pestbettes eingesetzt. Beim Festbett besteht jedoch die Gefahr der Verstopfung durch den Staub, der in den Abgasen enthalten ist. Auch tritt ein großer Druckverlust auf, so daß starke Gebläse eingesetzt werden müssen. Man kann diesen Problemen bis zum gewissen Grade dadurch abhelfen, daß man die Teilchen- oder Korngröße des Katalysators erhöht, aber dann können die Kernbereiche der Katalysator-Teilchen nicht mehr effektiv wirken, so daß die Effizienz des Katalysators sinkt. In Anbetracht dieser Schwierigkeiten erscheint es günstig, Katalysatoren in Wabenstruktur zu benutzen, um ein Zusetzen der Katalysatorschicht mit Staub oder einen übermäßigen Druckverlust zu vermeiden.

Kraftwerke und Sinter- bzw. Brennöfen setzen gewöhnlich große Mengen Abgase frei, die ähnlich große Mengen Katalysatoren für ihre Behandlung erfordern. Dementsprechend müssen Katalysatoren mit Wabenstruktur, falls sie überhaupt für diesen Zweck geeignet sind, groß dimensioniert sein und eine ausreichende Festigkeit haben, so daß sie ohne Beschädigung in die Behandlungsanlagen eingebracht werden können. Es sind bereits Katalysatoren mit Wabenstruktur bekannt, die ein wabenförmiges Grundgerüst aus Metall, Keramik oder anderen feuerfesten Material und eine darauf abgeschiedene aktive katalytisch^ Komponente aufweisen. Metallische Werkstoffe, die für den Aufbau der Wabenstruktur verwendet werden, müssen jedoch auf ihrer Oberfläche durch ein umständliches Verfahren porös gemacht werden, damit die aktive Komponente darauf festgehalten werden kann. Grundgerüste aus Keramik hingegen müssen eine beträchtliche Wanddicke haben und zur Erzielung einer ausreichenden Härte bei hoher Temperatur gebrannt werden, damit sie die erforderliche Festigkeit erhalten.

909886/06S0

Katalysatoren dieses Typs erfordern deshalb für den Aufbau der Wabenstruktur, die als Grundgerüst für die aktive katalytische Komponente dient, sehr viel Aufwand und werden dadurch unvermeidlich teuer.

Die Erfindung löst die Aufgabe, einen plattenförmigen Denitrier-Katalysator zu schaffen, der sich durch geringe Dicke, hohe Festigkeit und große Oberfläche auszeichnet und sich deshalb sehr gut zur Fertigung in Wabenstruktur eignet.

Ein derartiger Katalysator ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein Metallnetz und einen fein verteilten Träger, der auf dem Metallnetz mittels eines anorganischen, durch Dehydrierung kondensierten Bindemittels festgehalten und mit einer aktiven Komponente beladen ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieses Katalysators ist dadurch gekennzeichnet, daß man auf das Metallnetz einen porösen, fest haftenden Träger aufbringt, diesem Träger vor, bei oder nach dem Aufbringen die aktive Komponente einverleibt, sowie das Ganze gegebenenfalls trocknet und brennt.

Nach der Erfindung läßt sich ein plattenförmiger Denitrier-Katalysator erzielen, dessen aktive Komponente fest an den Träger gebunden ist. Hervorzuheben ist auch, daß sich der erfindungsgemäße plattenförmige Denitrier-Katalysator herstellen läßt, ohne zur Verfestigung gebrannt werden zu müssen, so daß er seine hohe Porosität behält und dementsprechend eine ausgeprägte Aktivität zeigt. Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen, in Form dünner Platten vorliegenden Katalysatoren ist sehr hoch.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert ist.

909886/0850

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Katalysators in

Form einer ebenen Platte.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines gefalteten

Metallnetzes.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Katalysators

mit Wabenstruktur.

Fig. 4 und 5 sind graphische Darstellungen, die jeweils den

Zusammenhang zwischen der Reaktionstemperatur und der Denitrierwirkung darstellen.

Für die Erfindung brauchbar sind Metallnetze beispielsweise aus Kohlenstoffstahl, nicht rostendem Stahl, Kupfer, Messing usw. Die zu den Netzen verarbeiteten Drähte sollten einen derartigen Durchmesser haben, daß die resultierende, auf die gewünschte Gestalt gebrachte Struktur bei der Herstellung der Katalysatoren bzw. während des Einsatzes der erhaltenen Katalysatoren nicht deformiert wird. Vorzugsweise, aber nicht obligatorisch, haben die Netze kleine Maschenöffnungen. Befriedigende Ergebnisse lassen sich gewöhnlich mit Siebgrößen von etwa 10 bis etwa 100 mesh erzielen. Man kann ein einziges ebenes Netz oder einen Satz von zwei oder mehr aufeinandergelegten ebenen Netzen verwenden, jedoch auch durch Biegen oder Falten eines planaren Netzes eine wellen- oder zickzack-förmige, gefaltete oder in sonstiger Weise geformte Gestalt erzeugen oder aber ebene Netze und derartige gebogene oder gefaltete Netze zu einer Wabenstruktur kombinieren.

Katalysatoren mit Wabenstruktur lassen sich ferner durch Kombination eines Katalysators, der aus einem gebogenen oder gefalteten Metallnetz hergestellt wurde, und einem anderen Katalysator aus einem ebenen Metallnetz herstellen. Die Segmente, die die Wabenstruktur bilden, können dreieckigen, quadratischen, rechteckigen, hexagonalen oder sonstwie geformten Querschnitt haben, je nach der Form und Größe der Staubteilchen in den Abgasen und anderen Voraussetzungen. Der Ausdruck "wabenförmig" ist also allgemein zu verstehen und beschränkt sich nicht auf die bekannte Bienenwaben-Struktur.

909886/0650

Beispiele geeigneter poröser Träger sind aktivierte Tonerde, Kieselsäure, Kieselsäure/Tonerde, Titanoxid, Diatomeenerde, synthetische Zeolithe, Aktivkohle etc.

Beispiele bevorzugter Binder sind Al(OH) , Si(OH) , Titanate, Phosphorsäure, Borsäure etc., die beim Trocknen oder Brennen einer Dehydrierungs-Kondensation unterliegen und eine feste dreidimensionale Vernetzung ergeben. Der poröse Träger und das Bindemittel werden in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 10 bis 10 : 1, vorzugsweise etwa 1:1, verwendet.

Als geeignete aktive Komponenten seien beispielsweise genannt V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Sn, Sb, Bi, ¥, Pt, Rh, Pd und ähnliche Metallverbindungen. Diese Verbindungen werden allein oder im Gemisch zu zwei oder mehreren eingesetzt. Ferner können diese Verbindungen zusammen mit einer Phosphor-Verbindung, einer Bor-Verbindung, einer Erdalkali-Verbindung od.dgl. verwendet werden. Beispiele für die vorgenannten Verbindungen sind Oxide, Oxalate, Nitrate, Sulfate, Halogenide, Hydroxide, Salze von organischen Säuren, Ester von organischen Säuren, Alkoholate usw. Art und Menge der auf den Träger aufzubringenden aktiven Komponente werden je nach Temperatur, Zusammensetzung usw. des zu behandelnden Abgases bestimmt. Die aktive Komponente wird in üblicher Weise, z.B. durch Tauchen, auf den Träger.

Der Katalysator hat vorzugsweise eine geringe Dicke von gewöhnlich 0,5 bis 2,0 mm.

Die Katalysatoren nach der Erfindung werden beispielsweise wie folgt hergestellt:

a) Ein Schlamm aus einem fein zerteilten porösen Träger und einem Bindemittel wird auf ein Metallnetz aufgetragen, das beschichtete Netz wird getrocknet, der erhaltene Verbundkörper wird, falls erforderlich, getrocknet, und der Träger wird mit einer aktiven Komponente beladen.

909886/0660

b) Ein Schlamm aus einem Bindemittel und einem fein zerteilten porösen Träger, der mit einer aktiven Komponente beladen ist, wird auf ein Metallnetz aufgebracht, das beschichtete Netz wird getrocknet, und der erhaltene Verbundkörper wird, falls erforderlich, getrocknet.

c) Auf ein Metallnetz wird eine flüssige Mischung aus einem Trägermaterial, einer aktiven Komponente und einem Bindemittel aufgetragen, das beschichtete Hetz wird getrocknet, und das getrocknete Produkt wird, wenn erforderlich, gebrannt.

d) Ein Metallnetz wird in ein Beschichtungsbad eingetaucht, welches ein Trägermaterial und ein Bindemittel enthält, das beschichtete Netz wird getrocknet, das getrocknete Produkt wird, falls erforderlich, gebrannt, und der Trägerüberzug auf dem Netz wird mit einer aktiven Komponente beladen.

Substanzen, wie organische Lösungsmittel, Emulsionen hochmolekularer Substanz, Kohlenstoff-Fasern od.dgl., die beim Trocknen oder Brennen verdampft, zersetzt oder verbrannt werden, können zu dem Bindemittel hinzugesetzt werden, um die Trocknung der Schlammschicht zu fördern und die Porosität der nach obigen Verfahren a) und b) geformten Platte zu steigern, oder um in dem Verfahren c) die aktive Komponente besser dispergierbar zu machen. Trocknen und Brennen in den Verfahren a - d werden unter üblichen Bedingungen durchgeführt. Vorzugsweise wird das feuchte beschichtete Netz 0,5 bis 2 Stunden bei 70 - 120⁰C getrocknet bzw. 1 bis 5 Stunden bei 200⁰C gebrannt.

Beispiel 1

a. Herstellung des Katalysators

Ein handelsübliches Titandioxid-Pulver (100 Gewichtsteile), das eine Teilchengröße bis zu 44 μ und eine Oberfläche von

150 m /g aufwies, wurde mit 100 Gewichtsteilen handelsüblicher kolloidaler Kieselsäure, die etwa 20 Gew.$ Si0_? enthielt, gründlich zu einem Schlamm vermischt. Dieser

909886/0650

292724S

- ίο -

Schlamm wurde auf Vorder- und Rückseite eines Metallnetzes aufgebracht - s.Fig.1. Die Siebgröße des Netzes betrug mesh und seine Abmessungen 30 mm χ 50 mm. Es bestand aus Stahldraht (Qualität SUS 304 der japanischen Industrienorm JIS) von 0,5 mm Durchmesser. Das beschichtete Netz wurde 1 Stunde bei 100⁰C getrocknet und dann 3 Stunden bei 400 C gebrannt. Auf diese Weise wurde der Träger mit dem Netz in Form einer Platte von ungefähr 8 mm Dicke fest verbunden. Anschließend wurde das beschichtete Netz 30 min bei Raumtemperatur in eine 2 N Oxalsäure-Lösung von NH VO (1,0 Mol/Liter) eingetaucht, 1 Stunde bei 100 C getrocknet und nochmals 3 Stunden bei etwa 400⁰C gebrannt. Es entstand ein plattenförmiger Katalysator, auf dessen Träger 2 Vanadium aufgezogen war.

Ein Katalysator mit Molybdän und ein Katalysator mit Eisen wurden in der gleichen Weise wie vor hergestellt mit der Ausnahme, daß für die Tauchbehandlung eine wässrige Lösung von (NH.)gMo„0 . (0,1 Mol/Liter) bzw. eine wässrige Lösung von Fe₂(SO.).* (1,0 Mol/Liter) verwendet wurden.

In der gleichen Weise wurde ein Träger in eine 2N Oxalsäure-Lösung von (NH.)^o^W12°4t ^⁰'* Mol/Liter) eingetaucht und dann getrocknet, um den Träger mit Wolfram zu beladen. Auf dem Träger wurde dann durch die gleiche Vanadium-Beschichtung wie oben unter Verwendung der NH.VO„-Lösung auch noch Vanadium aufgebracht, so daß ein Katalysator entstand, der sowohl Wolfram als auch Vanadium enthielt.

b. Aktivitätstest

Als Durchflußreaktor wurde ein Rohr verwendet, das einen rechteckigen, parallelelepepidischen Teil von 50 mm Höhe aufwies und an seinen gegenüberliegenden Enden Öffnungen von 5 mm χ 35 mm hatte. Der vanadium-haltige Katalysator wurde in den parallelepepidischen Teil eingebracht, und ein Versuchsabgas der in Tabelle 1 aufgeführten Zusammensetzung wurde

909886/0650

- ti- -

Bei einer Temperatur von 200⁰C mit einer Fließgeschwindigkeit von 1 Liter/min (unter Normalbedingungen) durch, das Reaktionsrohr geleitet.

Tabelle t

Gaskomponente Anteil

NO 0,05

NH 0,05

CO₂ 13.0

H₂O 10,0

O₂ 3,6

BO₂ 0,025

N₂ Rest

Die Denitrierwirkung des Katalysators wurde aus der Differenz zwischen der NO-Konzentration am Eingang und am Ausgang des Reaktionsrohres berechnet. In ähnlicher Weise wurde der Katalysator auf seine Denitrierwirkung bei Reaktionstemperaturen von 250, 300 und 35O⁰C geprüft.

In der gleichen Weise wie vor wurden auch die Katalysatoren mit Molybdän, Eisen und Wolfram + Vanadium bei den selben Temperaturen auf ihre Denitrierwirkung untersucht. Zum Vergleich wurde auch die Denitrierwirkung des Trägers allein bei den Reaktionstemperaturen 350, 400 und 450 C bestimmt.

Der vanadium-haltige, nach dem obigen Verfahren untersuchte Katalysator wurde anschließend der Einwirkung von Luft ausgesetzt, die 0,25 Vol.56 SO₃ und 3 VoI".Ji H₃O enthielt, und 1 Stunde mit einer Geschwindigkeit von 1 liter/min (Normalbedingungen) durch das Reaktionsrohr geleitet wurde, in welchem sich der Katalysator befand. Anschließend wurde der Katalysator in der gleichen Weise wie oben beschrieben und bei den selben Temperaturen auf die Denitrierwirkung geprüft. Alle Testergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

909886/0650

Tabelle 2

Γ ο;	to
Holt	O
MAL	to
2 ·	as
co.;	OO
	b>
S-	O
*A '*	σ>
m	cn
*^ai*	ο
ο
O
3

Katalysator
enthaltend

Menge der aufgebrachten selektiven Komponente

(g/m²)

Denitrierwirkung (%) 200⁰C . 250⁰C 300⁰C 350⁰C 400⁰C 45O⁰C

Mo

Fe

W plus V

nur Träger
(Vergleich)

27,2, calciniert als V

42,2, calciniert als Mo

23,2, calciniert als Fe

48,1, calciniert als W

19,7, calciniert als V

48,0 (46,5)	72,0 (68,1)	84 (80	/5)	91,5 (92,0)
18,8	41,5	64	,2	82,1
13,2	26,6	75	,1	86,6

85,5 94,2 96,0

38,1 75,1

Die Menge der aktiven Komponente ist in Gewichtsmenge pro Einheit
der Oberflächengröße beider Seiten des plattenförmigen Katalysators
ausgedrückt.

Die Werte in Klammern geben die Denitrierwirkung des V-haltigen
Katalysators nach dessen Behandlung mit SO--haltiger Luft an.

K) W NJ

292^246

Tabelle 2 lässt erkennen, daß die plattenförmigen Katalysatoren nach der Erfindung sowohl bei relativ niedriger wie auch bei hoher Temperatur eine hohe Denitrierwirkung haben. Der V-haltige Katalysator behält seine hohe Aktivität selbst dann noch, wenn er mit SO hoher Konzentration behandelt worden ist, hat also eine hervorragende Beständigkeit gegen Schwefelsäure.

Beispiel 2

a. Herstellung der Katalysatoren

Eine Anzahl der gleichen Metallnetze, wie sie in Beispiel 1 verwendet worden waren, hier jedoch in der Größe 50 mm χ mm wurden zwecks Herstellung gefalteter Metallnetze 3 in Zick-Zack-Form gefaltet, wie in Pig.2 gezeigt ist. Ferner -, wurde eine Anzahl der gleichen ebenen Metallnetze, wie sie in Beispiel 1 verwendet worden waren, bereitgestellt, jedoch in der Größe 50 mm χ 50 mm. Unter Befolgung der in Beispiel 1 geschilderten Arbeitsweise für Vanadium wurden die gefalteten Netze 3 und die ebenen Netze 1 mit der Vanadium-Verbindung beladen. Die so erhaltenen gefalteten und ebenen Teile des plattenförmigen Katalysators wurden abwechselnd aufeinander gelegt, so daß sich ein Katalysator 4 aus kubischer Wabenstruktur ergab, der auf jeder Seite 50 mm breit war s. Fig. 3-

b. Aktivitätstest

In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde der wabenförmige Katalysator unter Verwendung eines Durchfluß-Reaktionsrohres mit einem Abschnitt für die Unterbringung des Katalysators, auf seine Denitrierwirkung untersucht. Das Test-Abgas wurde mit einer Geschwindigkeit von 155 nr/m pro Einheit der geometrischen Katalysatoroberfläche (unter Normalbedingungen) durch das Rohr geleitet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt.

909886/06S0

_ 14 Tabelle 3

Reaktionstemperatur (⁰C) Denitrierwirkung

250 76,5

300 88,9

350 96,2

Tabelle 3 zeigt, daß der Waben-Katalysator hervorragende Denitrierwirkung hat.

Beispiel 3

a. Herstellung des Katalysators

Das gleiche Titandioxid-Pulver (100 Gewichtsteile) wie in Beispiel 1 wurde 30 min bei Raumtemperatur in einer 2ST Oxalsäure-Lösung von NH.VO (1,0 Mol/Liter) aufgeschlämmt,

von der Lösung abgetrennt und 1 Stunde bei 100 C getrocknet. Das trockene Produkt hatte die Form einer festen Masse angenommen und wurde deshalb pulverisiert. Das entstandene Pulver (100 Gewichtsteile) wurde gründlich mit 100 Gewichtsteilen der gleichen kolloidalen Kieselsäure wie in Beispiel 1 zu einem Schlamm vermischt. Der Schlamm wurde auf das gleiche Metallnetz wie in Beispiel 1 vorder- und rückseitig aufgetragen, 1 Stunde bei 100 G getrocknet und anschließend 3 Stunden bei 400 C gebrannt. Es entstand ein vanadiumhaltiger Katalysator in Form einer Platte. Die Menge der auf den Träger aufgezogenen Vanadium-Verbindung betrug 31,0 g/m , als Vanadium berechnet.

b. Aktivitätstest

In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurde der Katalysator bei verschiedenen Reaktionstemperaturen auf seine Denitrierwirkung geprüft. Tabelle 4 zeigt die Resultate.

909886/0650

- 15 Tabelle 4

Reaktionstemperatur ( C) Denitrierwirkung

200 51,1

250 74,2

350 90,8

Aus Tabelle 4 erkennt man, daß der erhaltene plattenförinige Katalysator eine hohe Denitrierwirkung hat.

Beispiel 4

Kolloidale Kieselsäure, die einen pH-Wert von 3,5 aufwies und 22 Gew.^ SiOp enthielt, eine Emulsion eines Acrylpolymeren mit einer G-lasübergangstemperatur von -45 C und einer Teilchengröße von ca. 2000 A, das Ammoniumsalz von Ti(OH)₂(OCH(CH₅)COOHj₂ und eine Mischung von Dibutylzinnlaurat und der Polymeren-Emulsion wurden in wechselnden Mengenverhältnissen zu vier verschiedenen Beschichtungsbädern A, B, C und D vermischt, wie in Tabelle 5 angegeben ist. Ferner wurden sieben Probestücke von Metallnetzen (Abmessungen 30 mm χ 50 mm; Material: SUS 304-Stahl (JIS), Drahtdurchmesser 0,1 mm, Siebnummer 100 mesh) bereitgestellt. Von den sieben Probestücken wurden jeweils zwei in die Bäder A und B, zwei in das Bad C und drei in das Bad D eingetaucht. Anschließend wurden die Netze aus den Bädern herausgenommen und 1 Stunde bei 90⁰C getrocknet. Die Vorgänge des Tauchens und Trocknens wurden dreimal wiederholt, so daß sich ein 7 - 10 u dicker poröser Kieselsäure-Überzug auf der Oberfläche jedes Probestückes bildete. Die Netze wurden anschlies send 1 Stunde an der Luft bei 60O⁰C geglüht, um das in dem Überzug enthaltene organische Polymere zu entfernen. Auf diese ¥eise wurden die Trägerschichten mit den Netzen verbunden» · .

909886/0650

2327246

Die Träger wurden sodann mit TiOp bzw. V„0 beladen. Zum Aufbringen von TiO„ wurde der Träger 10 min in flüssiges Tetraisopropyl-titanat eingetaucht, nachdem dem Herausnehmen 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 in eine Lösung von NH.V0„ in 1 Liter 15 Vol.^ige wässrige Monoethanolamin-Lösung eingetaucht und nach dem Herausnehmen 1 Stunde bei 300°C an der Luft gebrannt. Zur Beladung sowohl mit TiO als VpO|r wurde zuerst TiO auf dem Träger aufgebracht. Die vorstehend beschriebenen Maßnahmen wurden auf die sechs verschiedenen Katalysatoren a, b, c, , c_?, d. und dp angewandt, die in Tabelle 5 gezeigt sind. Zum Vergleich ist als Katalysator d„ auch ein Träger aufgeführt, der weder

TiO₀ noch V_o0._ enthielt. 2 I ο

Tabelle 5

Bad	Badzusammensetzung (Gewichtsteile) SiO₂ TiO₂* SnO₂*	Polymer	aufgebrachte Metall komponente (Gew. teile) TiO₂ V₂O₅	5,5	Kataly sator
A	100	_	2,2	5,5	a
B	82	18	2,2	5,5	b
C	57 25	18	-	5,5
C	57 25	18	2,2	5,5
D	57 ^^ Η	18	-	5,5	^d1
D	57 11 H	18	2,2	^d2

D 57 11 H 18 - - d^

Katalysator d_ = Vergleichsbeispiel

* berechnet als Metalloxid-Anteil aus der Menge der entsprechenden metallorganischen Verbindung, die für die Herstellung des Bades benutzt wurde.

909886/0650

-u-

b. Aktivitätstest

Die Katalysatoren wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 auf ihre Denitrierwirkung untersucht. Pig. 4 zeigt die Resultate. Die Katalysatoren wurden außerdem unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel \ mit SC> -haltiger Luft behandelt und dann nochmals auf ihre Denitrierwirkung untersucht. Die Ergebnisse sind in Fig. 5 gezeigt. Aus den Fig. 4 und 5 ist ersichtlich, daß die Katalysatoren eine hohe Aktivität haben. Die Katalysatoren, die SnCL im Überzug enthielten, sind gegen Schwefelsäure sehr beständig.

909886/0650

Claims

Hitachi Shipbuilding & Engineering Co. Ltd. Osaka / Japan Patentansprüche

1. Plattenförmiger Katalysator zur Reduktion von Stickstoffoxiden in der Gasphase, gekennzeichnet durch ein Metallnetz (1) und einen fein verteilten porösen Träger (2), der auf dem Metallnetz (1) mittels eines anorganischen, durch Dehydrierung kondensierten Bindemittels festgehalten und mit einer aktiven Komponente beladen ist.

2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallnetz (1) eine Feinheit von etwa 10 bis etwa mesh hat.

3· Katalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallnetz in Zickzackform gefaltet ist.

4. Katalysator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Träger aus aktivierter Tonerde, Kieselsäure, Aluminiumsilikat, Titanoxid, Diatomeenerde, synthetischem Zeolith und/oder Aktivkohle aufgebaut ist.

909886/0630

5· Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel eine Substanz ist, die beim Trocknen oder Brennen einer Dehydrierungs-Kondensation unter Ausbildung einer dreidimensionalen Netzstruktur unterliegt.

6. Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Al(OH) , Si(OH)., Titanat, Phosphorsäure oder Borsäure ist.

7· Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Komponente eines oder mehrere der folgenden Metalle ist: V, Gr, Mn, Fe, Co, Ei, Cu, Zn, Mo, Sn, Sb, Bi, W, Pt, Rh und Pd.

8. Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Dicke von 0,5 bis 2,0 mm hat.

9· Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Wabenstruktur hat.

10. Verfahren zur Herstellung eines Katalysators nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das Metallnetz (1) einen porösen, festhaftenden Träger (2) aufbringt, diesen Träger vor, bei oder nach dem Aufbringen die aktive Komponente einverleibt, sowie das Ganze gegebenenfalls trocknet und brennt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Schlamm aus einem fein zerteilten porösen Träger und einem Bindemittel auf das Metallnetz (1) aufträgt, den Träger (2) auf dem Metallnetz (1) verfestigt und mit diesem verbindet, und das Ganze in die Lösung eines Salzes einer aktiven Komponente taucht, trocknet und brennt.

909886/0660

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man das Metallnetz (1) einen Schlamm aus einem Bindemittel und fein zerteilten porösen Träger (2) aufbringt, der mit einer aktiven Komponente beladen ist, und den erhaltenen Überzug trocknet.

13· Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Metallnetz (1) in ein Beschichtungsbad taucht, welches eine Trägerkomponente und ein Bindemittel enthält, das Netz (1) trocknet, diese Verfahrensschritte gegebenenfalls wiederholt, bis ein ausreichender Überzug auf dem Metallnetz (1) entstanden ist, das beschichtete Netz (1,2) in die Lösung eines Salzes der aktiven Komponente taucht, und das Ganze herausnimmt, trocknet und brennt.

14· Verfahren nach einer Modifikation von Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Komponente durch Eintauchen des mit Träger (2) beschichteten Metallnetzes (1) in eine Lösung aufgebracht wird, die die aktive Komponente enthält.

15· Verfahren nach Anspruch 11, 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm feinteiliges Titanoxid und kolloidale Kieselsäure enthält.

909886/0650