DE2943387A1 - Vorrichtung fuer die behandlung eines stroemungsmittels - Google Patents

Vorrichtung fuer die behandlung eines stroemungsmittels

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DE2943387A1
DE2943387A1 DE19792943387 DE2943387A DE2943387A1 DE 2943387 A1 DE2943387 A1 DE 2943387A1 DE 19792943387 DE19792943387 DE 19792943387 DE 2943387 A DE2943387 A DE 2943387A DE 2943387 A1 DE2943387 A1 DE 2943387A1
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DE
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helix
wire
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active material
coating
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DE19792943387
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Richard Stuart Nelson
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UK Atomic Energy Authority
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UK Atomic Energy Authority
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/58—Fabrics or filaments

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

DRBERG DIPL-ING STAPF 2 9 A'Π 8
DIPL-ING. SCHWEBE ^R. DR. SANDMAIR
PATENTANWÄLTE Postfach 86 02 45 ■ 8000 München 86 y
Anwaltsakte pO 480 £6. Okt. 1979
United Kingdom Atomic Energy Authority-London SW1 / Großbritannien
Vorrichtung für die Behandlung eines Strömungsmittels
- Ansprüche
f (089) 988272 Telegramme: 030019/0855 Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122850
9*8273 BERGSTAPFPATENT Manchen (BLZ 7OO2OOI1) Swi/1 Code: HYPO DE MM
988274 TELEX: Bayer Vereinsbank Manchen 453IWI (BLZ 7OÜ2O27O)
983310 0524560 BERG d Postscheck Mttnchen 65343-808 (BLZ 7001OUSU)
B_c_s c_h_r_e_i_b_u_n_£j
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen für die Behandlung von Strömungsmitteln durch Wechselwirkung mit einer Feststoff-Oberfläche, beispielsweise eine Katalysevorrichtung,
Die der US-Patentanseldung; 916 516/78 und BE-OS 2 862 entsprechende GB-PS 2 OOO O45A beschreibt in einer speziellen Ausführungsform einen sait einer Unterlage verbundenen Katalysator, bei welchem die Unterlage ein in Schraubenlinien entlang einer Längsache gewickelter Draht ist. Eine derartige Unterlage oder Tränkeinrichtung für einen Katalysator in Form einer Wendel bietet verschiedene Vorteile. Insbesondere ermöglicht eine solche Form die Einstellung von wichtigen Parametern wie der Ausdehnung der freiliegenden Oberfläche, des Durchströffiurigswiderstan<lst der Hasse und der Wänseleit— fähigkeit der unterlage in einem sehr weiten Bereich unter Vermeidung der gewöhnlich auftretenden Schwierigkeiten beias Beschichten einer drahtföraigen Unterlage durch Kontakt isit einem in einer Flüssigkeit öispergierten Material. Durch die Verwendung einer metallenen unterlage ist außerdem eiae hohe Widerstandfäiiigkeit gegen Korrosion bei hohen Temperaturen erzielbar, so daß etwa eine aluminiushaitige Eisenlegierung ohne Zusatz von Yttrium mit guter Wirkung und langer Lebensdauer unter des korrosiven Bedisgiingen etwa dev Abgasanlage einer Brennkraftnascliine verwendbar ist.
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Diese Vorteile sind von besonderer Bedeutung bei der Herstellung und im Gebraucht von Katalysatorträgern für die katalytische Entgiftung der Abgase von Fahrzeug-Brennkraftmaschinen, sie sind jedoch ebenfalls bedeutsam für die Verwendung in Anlagen, in denen Strömungsmittel durch Bestreichen einer Feststoffoberfläche und eine Wechselwirkung mit derselben zu behandeln sind und bei denen es auf eine Bestimmung der vorstehend genannten Parameter ankommt, gleich ob es sich bei der Behandlung um eine katalytische oder anders geartete handelt. Beispiele für derartige Anlagen, in denen Vorrichtungen gemäß der Erfindung verwendbar sind, umfassen z.B. Anlagen für chromatografische Trennverfahren oder für andere Verfahren, in denen das Material der Feststoffoberfläche eine Affinität für einen Bestandteil eines darüber hinweg strömenden Strömungsmittels hat und dazu verwendet wird, den betreffenden Bestandteil von dem Strömungsmittel zu trennen.
In einer ersten Ausführungsform schafft die Erfindung eine Vorrichtung für die Behandlung eines Strömungsmittels durch Wechselwirkung desselben mit einer von ihm bestrichenen Feststoffoberfläche, mit einer Anzahl von langgestreckten Wendeln aus in Schraubenlinien gewickeltem Draht, welche mit ihren Längsachsen im wesentlichen parellel zueinander angeordnet und mittels wenigstens eines Verbindungselements zu einem flächigen Gebilde miteinander verbunden sind.
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Dir Abr.tände zwischen benachbarten Windunnen der Wendel sind vorzugsweise kleine!· als der Durchmesser des Drahts. Die V/endel können in Schraubenlinienform aus pewlltem Draht nci/icKolt nein. Die V.eLien können in Länf^srichfcunr des Draüt so anr-eoranct nein, daß clic Abstände zwischen nebeneinander verlaufenden Bereichen, des Drahts in jeder Windunft der wendeln variieren. Die ϋίη*το der Weilen ist auf Φ>Ώ Durchmesser der· "j^nuel und die Stei^unp ihrer windungen vorzugsweise so abgestimmt, da3 die Spitzen der Weilen ir ,jeder Windrmr nahe den Spitzen der Vie 11 en in benachbarten 'w'in-dunr-en der Wendel liegen.
Die Yorz'ichtunr ist vorzu^niieise für die katalytisch« Behandlung von Strömunp;sTnitteln ven-ienabar. in dieses Falle enthält wenigstens eine Oberfläche der Hendel ein katalytic"*« aktives Ifatorial. Dabei können die Wendel selbst aus einen katalytisch aktiven Material geformt oder in it einen solchen beschichtet sein. In einer besonderen Aus führ unpjs form träfet ein Teil der Wendel eine Beschichtung anc einem ersten katalytisch aktiven Material und die übrigen Wendel eine BdSchichtung aus einem zweiten, anderen katalytisch aktiven fiaterial*
Bas aus den Wendeln gebildete flächige Gebilde kann zu eines durchlässigen Körper ncforiat sein, weicher von des zu behandelnden Strömungsmittel in Kontakt mit den Oberflächen der wendel durchströmbar ist. So können eines oder mehrere aus den wendeln gebildete flächige Gebilde lagenweise übereinandergelegt oder -ftewickelt oder über
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andere aus Wendeln geformte flächige Gebilde gelegt oder gewickelt werden, so daß ein durchlässiger Körper entsteht, welcher von dem zu behandelnden Strömungsmittel in Kontakt mit den Oberflächen der oder aller Wendel durchströmbar ist.
Der Draht ist vorzugsweise aus einer aluminiumhaltigen Eisenlegierung, wie sie unter dem GB-Warenzeichen FECEALLOX im Handel ist. Die Zusammensetzung einer im Rahmen der Erfindung verwendbaren Legierung dieser Art kann innerhalb des folgenden Bereichs liegen: 10 bin 30 Gew.% Cr, 1 bis 10 Gew.% Al, 0 bis 0,5 Gew.% C, Rest Eisen.
In Fällen, in denen es auf Widerstandsfähigkeit gegen Versprödung bei hohen Temperaturen ankommt, wird vorzugsweise eine Legierung aus bis zu 20 Gew.% Cr, 1 bis 10 Gew.% al, 0,1 bis 3,0 Gew.% Γ, Rest Eisen verwendet. In Fällen, in denen eine gewisse Versprödung bei hohen Temperaturen zulässig ist, beispielsweise bei Verwendung von Wendeln aus in Schraubenlinien gewickwltem Draht, kann der Anteil an Chrom auf bis zu 25 Gew.% erhöht werden. Eine im Rahmen der Erfindung bevorzugte FECRALLOY-Legierung hat die folgende Zusammensetzung: 15,5o bis 16,5o% Cr, 4,6 bis 5,6% Al, o,3 bis 1,o% Y, Rest Fe.
Die vorstehend genannten Legierungen können Zusätze von Co und/oder Ni enthalten wobei solche Zusätze jedoch
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auf O bis 3 Gew.% für jeden Element beschränkt sein sollen. Ein befriedigendes Ergebnis ist jedoch auch bei einem. Gehalt an diesen Elementen von ,jeweils 0 bis 5%.
Alternativ verwendbar ist eine unter dem GB-Warenxeicfaen KANTIIAL DSD im Handel befindliche Legierung. In einer typischen Ausführung hat diese Legierung die folgende iäusarasensetsunni 22,5 Sew-% Gr, ^,5 Gew.% Al, 2,o Gew./Ä Co, o,1 Gew.?o C, Rest Fe.
Me aluffliniumhalcif?;'5 Legierung ti-ärt; auf der Oberfläche vorzugsweise eine keramische Beschichtung. Das Iterasisehe Material ist vorzugsweise durch Wärmebehandlung stoffschlüssig auf der Oberfläche des Drahts aufgebracht. Das keramische Material kann etwa Kieselerde sein, oder ein hitxebeständiges Metalloxid wie Tonerde, Zeroxid oder Yttererde. Den Vorzug als keramisches Material verdient. Tonerde, welche durch Wärmebehanülmif?· auf den Draht aufgebracht wird.
Die vor und/oder nach der Beschichtung mit de® porösen keramischen Material stattfindende Wärmebehandlung wird vorzugsweise in Gegenwart von Sauerstoff durchgeführt, so da3 sicli a*as dea in der Legierung enthaltenen Muffliniuffl eine im wesentlichen aus Aluminiumoxid bestehende Schicht an der Oberfläche des Drahts ausbildet.
Falls erforderlich kann ein katalytisch aktives Material auf eine Anzahl von Wendeln aufgebracht werden, worauf
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diese dann zu einem flächigen Gebilde miteinander verbunden werden. Das katalytisch aktive Material kann nach dem Aufbringen der keramischen Beschichtung auf die Unterlage oder zusammen mit dem porösen keramischen Material aufgebracht werden.
Das katalytisch aktive Material kann in verschiedener Weise auf die Unterlage aufgebracht werden, beispielsweise durch Aufsprühen mit Hilfe von Gasentladung, durch Anwendung eines Plasma-Beschichtungsverfahrens, durch Flammspritzen, im Tauchverfahren, durch Aufdampfen oder in einem Sinterverfahren. Ein bevorzugtes Verfahren zum Aufbringen eines Katalysators auf die 'wendel ist in der der US-Fatentanmeldung 755 152/7G und der DE-OS 26 4-7 702 entsprechenden GB-Patentanmeldung 45455/75 der Anmelderin beschrieben.
In einer anderen Ausführungsform schafft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung für die Behandlung eines Strömungsmittels, bei welchem eine oder mehrere langgestreckte Wendel aus in Schraubenlinien gewickeltem Draht mit ihren Längsachsen im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und mittels wenigstens eines Verbindungselements untereinander zu einem flächigen Gebilde verbunden werden und wenigstens eine Oberfläche der Wendel mit einem katalytisch aktiven Material versehen wird.
Im zweiten Schritt des vorstehend genannten Verfahrens
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werden die V/ondcl vorzunsuoinc mil; einer cac katalytisch aktive Material oder eine Vorstufn demselben enthaltenden Dispersion beschichtet, so daß die p-csamte Oberfläche de7" Wendel mit der Dispersion überzogen wird, v/o rauf die Wendel einer Wärmebehandlung unterworfen v/erden ura sie mit einer das katalytisch aktive Material enthaltenden Beneniehtunr zu verechen.
In einer bevorzugten ausführun^sform des Verfahrens werden die Wendel in einer größeren Anzahl gemeinsam sit der Dispersion behandelt, nach der Behandlung zum En cremen von durch Oberflächenspannung zwischen neben— einandorliegenden Windungen festgehaltener Flüssigkeit geschüttelt und anschließend {getrocknet»
In eixior dritten Ausführunfiofors schafft die Erfindung ein Verfahren zum katalytisch«η Behandeln eines Ströffluni^sBiittels, bei welches das Ströaungsfflittel durch eine Eatalysevorrichtunr hindurchgeleitet viird, v/elche eine Anzahl von wenigstens an einer· Oberfläche sit eineu katalytisch aktiven Material versehenen, mittels wenigstens eines Verbindungselesents su eines flächigen Gebilde untereinander verbundenen und zu einem durchlässigen Körper geformten, langgestreckten, in Schraubenlinien gewickelten Wendeln aufweist und von des su behandelnden Strömungsmittel in Kontakt mit den. Oberflächen der oder aller Wendel durchströrabar ist. Bei dem Strömungsmittel handelt es sich vorzugsweise uns die Abgase einer Brennkraftmaschine.
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Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1, 2 und 4 Schrägansichten von drei verschieden geformten Wendeln für die Verwendung in einer erfindungsgemäßen Katalysevorrichtung,
Fig. 3 einen für die Fertigung der Wendel nach Fig. 2 verwendeten Draht und
Fig. 5 eine Schrägansicht einer Anordnung von V/ende In nach Fig. 1, 2 oder L\, welche untereinander zu einem flächigen Gebilde verbunden sind.
liar. Endprodukt; der nachstehend beschriebenen Ausführungc beispiele ist für die katalytische Behandlung der Abgase von Brennkraftmaschinen bestimmt. Die erfindungsgemäßen Katalysevorrichtungen sind jedoch auch für andere industrielle Verfahren verwendbar, in denen mit einem von einer Unterlage getragenen katalytisch aktiven Material gearbeitet wird.
Fig. 1 zeigt eine Wendel 10 aus einem bei kreisförmigem Querschnitt einen Durchmesser von 1,o mm aufweisenden Draht 11, welcher in Schraubenlinien entlang einer Achse gewickelt ist. Die V/endel hat eine Länge von 76*2 mm und einen Außendurchmesser von 6,4 mm. Die Steigung der Windungen beträgt ca. 1 mm.
Der Draht ist aus der eingangs genannten Legierung
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"FECKALLOY", welche die folgende Zusammensetzung aufweist: 4,6 bis 5,6 Gew.υ Al, 15, 5o bis 16,5o Gew.% Cr, Ο.,:? bis I1O GeKwi Y, tie st Fe. Auf die in der vorstehend genannten GB-Patentanmeldung 434J5/75 (DE-OS 26 47 702) beschriebene V/eise ist auf der Oberfläche des Drahts eine überwiegend aus Tonerde bestehende Schicht geformt und auf diese ein katalytisch aktives Material aufgebracht. In einer in der vorstehend genannten Patentanmeldung beschriebenen und für· die Fertigung der erfindungsgemäßen Katalysevorrichtnng verwendbaren Ausführungsform wird nach einem Dampf-Kondensationsverfahren hergestellte Tonerde durch Vermischen mit ¥asser zu einem Sol aufbereitet, welchem eine vmnsrige Lösung von Yttriuisnitrat zugesetzt wird. Diesem "gemischten Sol11 wird ein Platinsalz zugesetzt, so daß· man eine Dispersion erhält, v.'elche auf eine unterlage aus vor—oxydiertem PEGRALLOY aufgebracht wird. Die so beschichtete Unterlage wird anschließend gebrannt, so daß eine Beschichtung entsteht, welche Platin als katalytisch aktives Material enthält, Zum Aufbringen des Katalysators auf die Wendel iO können jedoch auch andere Verfahren angewendet werden«
Eine in Fig. 2 in. einer anderen Ausfüfarungsforsi dargestellte Wendel ist aus einem Draht der gleichen Legierung Häit eine® Durchmesser von 0,5 Jbdj geforat, Bie ¥endel hat einen Durchmesser von 3to mm, eine Länge von 40 mm und eine Steigung von 2,8 mm. Der zum Wickeln der Wendel nach Fig. 2 verwendete Draht ist in Fig. 3 dargestellt,
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Der Draht 11 ist hier vor dem Wickeln der Wendel zu in Längsrichtung verlaufenddn Wellen 12 peformt. Die Wellen 12 haben vorzugsweise eine Länge von 3,5 mm und zwischen den Spitzen 13, 14- eine Höhe von 1,o mm. Die Wellen 12 verleihen dem Draht eine erhöhte Festigkeit und vorhindern das Ineinanderschieben von benachbarten Wendeln, falls der Draht so gewickelt ist, daß die Spitzen 13 der Wellen 12 in einer Windung den Spitzen 15 der Wellen in einer benachbarten Windung zugewandt sind. Der Draht 11 ist in der gleichen Weise wie vorstehend anhand von Fig. erläutert mit einer Beschichtung und einem katalytisch aktiven Material versehen.
Die Wendel können, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, eine gleichmäßige Steigung oder, wie Fig. 4 zeigt, eine über ihre Länge veränderliche Steigung haben. Bei der Wendel nach Fig. 2 kann die Länge der Wellen dem Durchmesser der Wendel so angepaßt werden, daß die Spitzen 13, 14-der Wellen in jeder Windung zusammenfallen.
In Fig. 5 sind mehrere Wendel 10 der in Fig. 1, 2 oder 4-gezeigten Art mit im wesentlichen parallel verlaufenden Längsachsen nebeneinander angeordnet und mittels zweier Paare von Drähten 16 zu einem flächigen Gebilde verbunden. Die Drähte 16 sind mit den Wendeln 10 verwebt oder um diese herum geflochten, so daß jeder Draht abwechselnd unter und über nebeneinanderliegenden 'Wendeln hinweggeführt ist. Die Wendel können sich über ihre Länge
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gegenseitig berühren oder in gewissen Abständen angeordnet sein.
jiin aus miteinander verbundenen Wendeln 10 geformtes flächiges Gebilde der in Fig. 5 gezeigten Art kann zur Fertigstellung einer KataIysevorrichtung lagenweise übereinandergefaltet oder -gewickelt werden. Das aus den Wendeln 10 geformte flächige Gebilde kann auf sich selbst eingewickelt oder in wenigstens einer Lage auf einen Kern gewickelt werden. Anderenfalls kann das flächige Gebilde auch zickzackförmig übereinandergelegt oder es können mehrere einsein gefertigte flächige Gebilde übereinandergelegt werden, so daß ein strömungsdurchlässiger Körper entsteht.
Die ¥endel 10 werden vorzugsweise mit einer Oberflächenbeschichtung und einem katalytisch aktiven Material versehen, bevor sie zu eines flächigen Gebilde verbunden werden. Es ist jedoch auch möglich, die Wendel 10 nach ihres Zusammenbau zu einem flächigen Gebilde zu beschichten.
Der Durchmesser des Drahts 11 und die Abmessungen der Wendel 10, d.lu Länge, Durchmesser und Steigung derselben, können dem jeweiligen Verfahren angepaßt werden. Insbesondere können diese Abmessungen so gewählt werden, daß man ölen für den jeweiligen Verwendungszweck der Katalysevorrichtung gewünschten Druckabfall erzielt. Durch Änderung der genannten Parameter ändert sich die
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Ausdehnung der als Träger für den Katalysator verfügbaren effektiven Oberflache.
Die Wendel haben vorzugsweise kreisförmigen 'o>uerschnitt, sie können ,jedoch auch andere, z.B. dreieckige, rechteckige oder Vieleckige ^uorschnittsform erhalten, indem man den Draht auf einen Kern von ent .sprechender I1OrDi wickelt. Der Draht wird dabei unabhängig von der Querschnittsform der Wende], in Schraubenlinien entlang einer Achse gewickelt. Dies kann etwa mittels einer herkömmlichen Federv/ickelmaschine erfolgen. Die Wendel können W£thlweise konstanten oder veränderlichen Durchmesser aufweisen.
Der Draht ist vorzugsweise aus Metall, z.B. Stahl, aus hitzebeständigem Metallkarbid, z.B. WC, TiC, TaC, aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, rostfreiem Stahl oder Eisen. Der Draht kann gezogen oder durch Strangpressen geformt sein.
In gewissen Fällen kann auch ein Filament aus keramischem Material verwendet werden, obgleich die Herstellung in diesem Falle schwieriger ist als bei der Verwendung von metallenem Draht, da das keramische Material im plastischen Zustand geformt und zum Fixieren der Form anschließend gebrannt werden muß.
Katalysevorrichtungen gemäß der Erfindung sind vorteilhaft verwendbar für die katalytische Behandlung der Abgase von Brennkraftmaschinen, insbesondere für den
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katalytisehen Abbau von Kußbestandteilen in den Abgasen von Dieselmotoren sowie für den katalytisehen Abbau von Stiekoxiden und die katalytische Oxydation von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid in Motorabgasen.
Der Aufbau der Katalysevorriehtung aus einer Anzahl von. Wendein bietet den Vorteil, daß einzelne Wendel nach Bedarf rait unterschiedlichem katalytisch aktivem Material versehen werden können,. So können etwa zwei oder mehr Gruppen von fflit verschiedenen katalytisch aktive« Material versehene Wendel fr Ie ic her Form untereinander s« einem flächigen Gebilde verbunden werden. In einer solchen Katalysevorrichtung können einige Wendel mit einem ersten Metall aus der Platingruppe: Platin, Osmium, Iridium, Palladium, Khodium, Huthenium, und andere V/ende 1 mit einem anderen Metall aus dieser Gruppe versehen sein,
In einem speziellen Ausführunftsbeispiel einer Vorrichtung für die katalyfcische Behandlung der Abgase von Brennkraftmaschinen können einige Wendel oit Platin und andere Wendel mit läiodium beschichtet sein. Bisher war es üblich, Platin und Ehodius in einer· gemeinsamen Beschichtung anzuordnen, wobei dann die mit Platin versehenen Bereiche nahe den mit Rhodium versehenen liegen. Dabei wurde beobachtets daß das Platin nach längeren Gebrauch eine verringerte Wirksamkeit bezüglich der katalytisches Oxydation von Kohlenwasserstoffen zeigt. Untersuchungen der den Katalysator tragenden Oberfläche zeigen, daß
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das aktive Platin bereichsweise verschwindet. Dies tritt jedoch nicht im gleichen Maße auf, wenn Rhodium und Platin auf verschiedene Wendel aufgebracht werden.
Zur Ermittlung der Oxydation von Propan wurden Versuche angestellt, in denen eine gewisse Menge von Propan und Sauerstoff in einen Stickstoffstrom über zwei verschiedene Katalysevorrichtungen geleitet wurde. Die eine Vorrichtung, im folgenden als Vorrichtung A bezeichnet, wies einen gemischten Katalysator aus Pt und Rh auf einer mit keramischem Material beschichteten Unterlage aus PECRALLOY auf, während die andere, nachstehend rait B bezeichnete Vorrichtung eine Anzahl von mit keramischem Material beschichteten Wendeln aus FECRALLOY aufwies, von denen einzelne mit Pt und andere mit Rh versehen waren. Das Katalysatorvolumen wurde durch das Propan-Sauerstoffgemisch 100 000 mal pro Stunde verdrängt. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle aufgezeigt.
Vorrichtung Für die 100%ige Oxydation von Propan
notwendige Temperatur		 Katalysator nach Er
hitzen in Luft auf
1000 0C für 12h
Frischer Kataly
sator		 500 0C
400 0C
A
B		 350 0C
400 0C
Das Problem der Wirkungseinbuße von Platin als Katalysator stellt sich auch bei der industriellen Herstellung
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von Salpetersäure aus Ammoniak, bei welcher Platin und Rhodium als Katalysatoren verwendet werden. Eine Katalysevorrichtung aas zvei Gruppen von Wendeln, von denen die; eine Gruppe mit Fiat in und die andere mit Rhodium versehen ist, könnte daher auch vorteilhaft bei der Herstellunp; von Salnetersäui-c verwendbar sein.
Darüber iiinaus kann die Erfindung mit Vorteil in den verschiedensten chemischen Yoi*· fahren anwendbar sein, in denen Stri5rrmnrsraittel durch ¥ech-3elv/irkung mit einer festen Oberfläche: behandelt werden.
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Leerseite

Claims (1)

  1. DR. BERG DIPL.-ING STAPF 294
    DIPL-ING. SCHWEBE DR. DR. SANDMAIR
    PATENTANWÄLTE
    Postfach 860245 · 8000 München 86
    Anv/altsakte ->ü
    1. Vorrichtung für die .Behandlung eines 'jtrömungsmitteLc, g e ic e η η ζ eich α ο t durch ein- ..nzalii von langgestreckten VJondcln (10) nun in Schraubenlinien gewickeltem Drahi, (11), v;eU'.he mit; ihren Längsachsen im wesentlichen riaraliei zueinander anpreordnrt und mil.teis v/enip;ntenr, eine« VerbLnJunfrnpliods (1b) zu einem flächigen Gebilde miteinander verbunden sind.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch p; e k e η η zeichnet, daß die Abstände zwischen den Windungen der Wendel (10) kleiner sind als der Durchmesser des Drahts (11).
    J. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
    gekennzeichnet, daß jede Wendel (10) in Schraubenlinienform aus C0W6HtGm Draht (11, 12) gewickelt ist.
    r (089) 988272 Telegramme: U3UÖ|9/Ö855 Bankkonten: Hypo-Bank München 4410IZ285O
    988273 BERGSTAPFPATENT Manchen (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM
    9*8274 TELEX: Baya Vefeinsbuik München 4S3HK)(BLZ TOO2O27O)
    98331Ü 052456OBERGd Postscheck München 65343-808 (BLZ 7OO1OU8O)
    ORIGINAL INSPECTED
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    4. Vorrichtung nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (12) in Längsrichtung des Drahts (11) so angeordnet sind, daß die Abstände zwischen nebeneinander verlaufenden Bereichen des Drahts in jeder Windung der Wendel (10) variieren.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dir; Länge der Wellen (12) derart auf den Durchmesser der Wendel (10) und die Steigung ihrer Windungen abgestimmt ist, daß die Spitzen {i3 oder 14) der Wellen in jeder Windung nahe den Spitzen der Wellen in der benachbarten Windung der Wendel liegen*
    6, Vorrichtung nach wenigstens eines der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Oberfläche der Wendel (10) ein katalytisch aktives Haterial enthält.
    7» Vorrichtung nach AnsDruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ,jede Wendel (iO) eine Beschichtung aus katalytisch aktives Haterial trägt.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7-» dadurch g e k e η η — zeichnet, daB ein l'eil der Mendel (10) eine Beschichtung aus einem ersten katalytisch aktiven Haterial trägt und daß die übrigen Wendel eine Beschichtung aas eines zweiten, anderen katalytisch aktiven Material tragen*
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    ORIGINAL INSPECTED
    9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das aus den 'Wendeln (10) gebildete flächige Gebilde zu einem durchlässigen Körper geformt ist, welcher von einem zu behandelnden Strömungsmittel in Kontakt mit den Oberflächen der Wendel durchströmbar ist.
    10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9i dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (11) aus einer aluminiumhaltigen Eisenlegierung ist.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus 10 bis 30 Gew./ό Cr, 1 bis 10 Gew.% Al, 0 bis 0,5 Gew.% C und Rest Eisen besteht.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus bis zu 25 Gew.% Cr, 1 bis 10 Gew.% Al, 0,1 bis 0,3 Gew.% Y und Rest Eisen besteht.
    13· Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aluminiumhaltige Legierung eine keramische Oberflächenschicht trägt.
    14. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung für die Behandlung eines Strömungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere langgestreckte Wendel aus in Schraubenlinien gewickeltem Draht mit ihren Längsachsen im wesentlichen parallel
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    zueinander angeordnet; und mittels wenigstens eines Verbindimfrselements untereinander zu einem flächigen Gebilde verbunden werden, und daß wenigstens eine Oberfläche der wendel mit einem katalytisch aktiven Material versehen wird.
    15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch g e k e η η — zeinhnet, daß die Wendel mit einer das katalytisch aktive Material oder eine Vorstufe desselben enthaltenden Dispersion beschichtet werden, so daß die gesagten Oberflächen der 'wendel mit der Dispersion überzogen wird, und daß die Wendel einer Wärmebehandlung unterworfen werden, un sie mit einer das katalytisch alctive Material enthaltenden Beschichtung zu versehen»
    i6. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die "Pendel in einer größeren Anzahl gemeinsam mit der Dispersion behandelt, nach der Behandlung zuss Entfernen von durch Oberflächenspannung zwischen nebeneinander liegenden Windungen festgehaltener Dispersion geschüttelt und anschließend getrocknet werden.
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DE19792943387 1978-10-27 1979-10-26 Vorrichtung fuer die behandlung eines stroemungsmittels Withdrawn DE2943387A1 (de)

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