DE3543719C2

DE3543719C2 -

Info

Publication number: DE3543719C2
Application number: DE3543719A
Authority: DE
Inventors: Carl-Ernst Van Der Dr. 2400 Luebeck De Smissen
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1984-12-15
Filing date: 1985-12-11
Publication date: 1988-07-21
Also published as: DE3543719A1; US4623637A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Katalysators zur Oxidation von Kohlenstoffmonoxid nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-AS 22 14 056 ist ein Katalysator und ein Ver fahren zu dessen Herstellung bekanntgeworden, der für die Reduktion von Nitroverbindungen einsetzbar ist. Dazu wird auf einem Aluminiumoxidträger durch eine aufeinanderfolgende Tränkung mit Ammoniumvanadat und Palladiumchlorid Palladium und Vanadin in be stimmten Gewichtsanteilen aufgebracht. Das Trägermaterial Aluminiumoxid ist dabei mindestens zu 20% in Spinell über geführt worden.

Es hat sich erwiesen, daß ein derartiger Katalysator nicht geeignet ist, um eine Oxidation von Schadstoffen in der Atmungsluft, insbesondere von Kohlenstoffmonoxid, zu katalysieren. Hinderlich dafür ist der hohe Anteil an Spinellen im Aluminiumoxid. Auch eine Herabsetzung des Spinellanteils führt nicht zum Erfolg, denn durch die Luftfeuchte bedingt und durch möglicherweise auftretende hohe Anteile an Kohlenstoffoxid in der Atemluft wird bei dem bekannten Katalysator die Oxidation von Kohlenstoff oxid nicht in dem erforderlichen Maße katalysiert, auch wenn dessen Spinellanteil gänzlich auf Null herabgesetzt würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Katalysators der genannten Art so zu ver bessern, daß er auch bei hohen Luftfeuchtigkeiten eine wirksame katalytische Filterung von Kohlenstoffmonoxid ohne Leistungsabnahme durchführt und damit eine kleinere und leichtere Filterfüllung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Verfahrensschritte des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Pd-Katalysatoren mit den Vanadinverbindungen wie z. B. den Oxiden oder den Vanadaten Substanzen enthalten, deren Oxidations leistung von höheren Feuchtegraden nicht be einträchtigt wird. Damit wird der sich dann bemerkbar machende Leistungsrückgang des Katalysators ver mieden. Die durch das Palladiummetall auf dem Träger erzeugte Fähigkeit zur katalytischen CO-Oxidation in trockenem Zustande wird durch die Vanadinimprägnierung nicht gestört. Während Doppel imprägnierung häufig zu einer Einbuße einer Eigen schaft zugunsten einer anderen Eigenschaft führen, stören sich hier die Palladiummetallimprägnierung und die Vanadinimprägnierung nicht. Im Gegenteil ergibt sich mit beiden Imprägnierungen sogar eine Verstärkung sowohl der Wirksamkeit im trockenen wie im feuchten Zustand als auch eine Stabilisierung gegenüber dem Auftreten hoher CO-Konzentrationen. Diese Wirkung wird hauptsächlich durch die bei etwa 200°C erfolgende Umwandlung des Vanadats in Vanadinpentoxid als Zwischenschritt zwischen der beiden Tränkungen des Trägers mit den Imprägnierungslösungen erzielt.

Unter den Vanadinoxiden ist neben Vanadin(IV)-oxid und Vanadin(III)-oxid vor allem Vanadinpentoxid wegen seiner starken oxidationsfördernden Eigenschaft geeignet. Entsprechendes gilt unter den Vanadaten für das Vanadat (V), doch ist auch das Vanadat (IV) geeignet.

Das als Träger eingesetzte α-Aluminiumoxid hat eine feuchtigkeitsregulierende Eigenschaft. Dadurch wird das Luftreinigungs mittel stets in einem Bereich mittlerer Feuchte ge halten, bei dem die höchste Leistung gegeben ist.

Beispiel

α-Aluminiumoxid als Träger wird mit einer wäßrigen Lösung vom Ammoniumvanadat getränkt, so daß sich auf dem Träger 1 Gew.-% Vanadin befindet. Der imprägnierte Träger wird im Vakuum getrocknet und dann auf 200°C erhitzt, so daß das Ammoniumvanadat in Vanadinpentoxid übergeführt wird. Der vanadinpentoxidhaltige Träger wird nun mit einer wäßrigen Lösung von Palladium chlorid getränkt, so daß sich auf dem Träger 0,5 Gew.-% Palladium befinden. Der getränkte Träger wird ge trocknet und dann mit einer stark verdünnten Hydrazin lösung behandelt. Nach Reduktion des auf dem Träger befindlichen Palladiumchlorids wird die Hydrazinlösung abgegossen und der doppelt imprägnierte Träger mit Wasser gewaschen. Danach wird die Filtermasse ge trocknet. Die fertige Filtermasse hat ausgezeichnete Oxidationswirkung für CO sowohl in trockenem Zustande als auch im Gleichgewicht mit 80% relativer Feuchte bei 23°C, und zwar bei niedrigen Konzentrationen von wenigen mL CO pro m³ Luft wie auch bei hohen Konzentrationen von 1,0% und 1,5% CO.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Katalysators zur Oxidation von Kohlenstoffmonoxid durch Tränken eines Aluminiumoxid enthaltenden Trägers mit einer wäßrigen Ammoniumvanadatlösung zur Imprägnierung mit 1 Gew.- % Vanadin und Tränken des Trägers nach erfolgter Trocknung mit einer wäßrigen Palladiumchloridlösung zur Imprägnierung mit 0,5 Gew.-% Palladium, an schließendes Trocknen und Behandeln mit einer stark verdünnten Hydrazinlösung, Reduzieren des Palladium chlorids, Abgießen der Hydrazinlösung und Waschen des doppelt imprägnierten Trägers mit Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus hochreinem α- Aluminiumoxid besteht und daß der mit Ammoniumvanadat getränkte Träger im Vakuum getrocknet und zur Um wandlung des Ammoniumvanadats in Vanadinpentoxid bei etwa 200°C erhitzt wird.

2. Verwendung des Katalysators, hergestellt nach Patent anspruch 1, zur Oxidation von Kohlenstoffmonoxid.