DE723475C - Kontaktkoerper zur Durchfuehrung katalytischer Reaktionen - Google Patents

Kontaktkoerper zur Durchfuehrung katalytischer Reaktionen

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DE723475C
DE723475C DEV33148D DEV0033148D DE723475C DE 723475 C DE723475 C DE 723475C DE V33148 D DEV33148 D DE V33148D DE V0033148 D DEV0033148 D DE V0033148D DE 723475 C DE723475 C DE 723475C
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals

Description

  • Kontaktkörper zur Durchführung katalytischer Reaktionen Die Erfindung bezieht sich auf einen Kontaktkörper zur Durchführung katalytischer Reaktionen, bestehend aus einem der bekannten Katalysatoren, wie Eisen, Nickel, Kobalt, seltenem Erdmetall, Silber, Gold, Kupfer, insbesondere aber Platin oder Palladium, der auf einem Metallträger angeordnet ist.
  • Von Katalysatoren, die zur Durchführung chemischer Reaktionen verwendet werden, wird verlangt, daß dieselben bei beschränkten Abmessungen eine möglichst große, mit den Reaktionskomponenten in Berührung stehende Oberfläche aufweisen, daß sie mechanisch, thermisch und chemisch widerstandsfähig sind und wenn möglich eine gute Wärmeleitfähigkeit sowie Sinterungsfestigkeit besitzen, damit bei höheren Temperaturen vor allem keine Oberflächenveränderung und damit kein Nachlassen der Wirksamkeit eintritt.
  • Diese Forderungen werden durch bereits bekannte Katalysatoren nur zum Teil erfüllt, indem man auf feinporigen Tragkörpern, die sich zum Reaktionsgut und zum Katalysator inert verhalten, wie z. B. Metalloxyd,, Bimsstein, Ton, poröses Porzellan, Asbest, Schamotte, Kieselgur, Silicagel, Aktivkohle u. dgl., die katalytisch wirksamen Metalle oder Metallverbindungen nach bekannten Verfahren in sehr feiner Verteilung niederschlägt. Bei derart hergestellten Katalysatoren wird der Forderung nach einer guten Wärmeleitfähigkeit mit entsprechender Wärmeverteilung und -ableitung nicht oder nur ungenügend Rechnung getragen, trotzdem dieselbe bei exotherm oder endotherm verlaufenden Reaktionen von großer Bedeutung sein kann.
  • Weiterhin können die gebräuchlichen, inerten Träger des Katalysators, wie z. B. Asbest, Ton, Schamotte usw., nicht in jeder ge-, wünschten Form, wie z. B. als dünne Röhrchen, Netze, Spiralen u. dgl., hergestellt werden.
  • Sobald man bisher metallische Träger für den Katalyten benutzte, bestand bei ihnen die Gefahr, daß sie mit dem Katalyten reagierten; außerdem bot ihre dichte Oberfläche nicht Gelegenheit zur genügend feinen Verteilung des Katalyten.
  • Der Erfindung gemäß wird nun auf einen mindestens in der Außenschicht aus Aluminium oder einer Aluminium -enthaltenden Legierung bestehenden Metallträger vor dem Aufbringen des wie bekannt aus Eisen, Nikkel,Kobalt, seltenem Erdmetall, Silber, Gold, Kupfer, insbesondere aber Platin oder Palladium, bestehenden Katalysators durch Oxydation der Metallaußenschicht eine festhaftende, künstlich, z. B. elektrolytisch, hergestellte Schicht aus einem hohe Festigkeit aufweisenden, im Gasstrom nicht oder nur schwer reduzierbaren, hitzebeständigen Aluminiumoxyd gebildet. Dieses Aluminiumoxyd kann je nach der Zusammensetzung der Außenschicht natürlich mehr oder weniger andere Oxyde enthalten. Hauptbestandteil ist aber Aluminiumoxyd.
  • Eine derartige verhältnismäßig dicke Schicht verhindert Reaktionen zwischen dem Katalysator und dem aus Metall bestehenden Trägerkörper. Die bei der bekannten Anwendung von Metallträgern evtl. auch aus Aluminium auf dem Metall vorhandene natürliche Oxydschicht konnte wegen ihrer geringen Dicke den Erfindungszweck nicht erfüllen.
  • Auch die bei einem bekannten Verfahren durch Behandlung von amalgamiertem Aluminium mit wäßrigen Metallsalzlösungen erhaltenen Aluminiumoxydmischkatalysatoren, die sich ebenfalls auf einem Metallträger befinden, fallen nicht unter die vorliegende Erfindung, da bei ihnen die katalytisch wirkenden Substanzen in das Aluminiumoxyd eingelagert werden und mit dem metallischen Trägerkörper in Berührung kommen. Die in entsprechender Weise durch Behandlung von amalgamiertem Aluminium mit Wasser erhaltene reine Aluminiumoxydschicht könnte im übrigen auch nicht gemäß der vorliegenden Erfindung als Kontaktträger verwendet werden, da sie erfahrungsgemäß keine festhaftende Schicht bildet.
  • Vorteilhaft wird zur Erzielung einer günstigen Oberflächenbeschaffenheit die äußere Metallschicht des Trägers, gegebenenfalls vor dem Aufbringen der äußeren Metallschicht bei Verwendung eines besonderen Metallkernes auch dessen Oberfläche, aufgerauht, z. B. durch chemische, mechanische oder elektrolytische Behandlung, wodurch eine Vergrößerung ihrer Oberfläche stattfindet.
  • Hierdurch wird die Oberflächenbeschaffenheit der erzeugten Oxydschicht hinsichtlich ihrer Korngröße und Porosität eine derart günstige, daß sich beim daräuffolgenden Aufbringen des Katalysators eine Oberflächenaufteilung des letzteren ergibt, wie sie bis jetzt nicht erreicht werden konnte. Damit wird auch eine höchstmögliche wirksame und wirtschaftliche Ausnutzung der Katalysatoren erzielt.
  • Das Aufrauhen kann unterbleiben, wenn die äußere Metallschicht z. B. in feuerflüssigem Zustande auf den Metallkern aufgespritzt wird, da sich dabei von selbst eine stark vergrößerte freie Oberfläche ergibt.
  • Ein weiterer Vorteil der Oxydschicht besteht darin, daß die Katalysatoren in sehr kleinen Mengen zur Anwendung gelangen können, was besonders bei Edelmetallkatalysatoren von großer Bedeutung ist, und zwar ohne daß die erwähnten Nachteile einer schlechten Wärmeleitung in Kauf genommen werden müssen, da der Oxydbelag selbst und der Träger desselben den für die Wärmeableitung erforderlichen Querschnitt aufweisen können.
  • Die Oxydschicht ist ferner so widerstandsfähig, daß sie bei den für die Herstellung des Katalysatorauftrages angewandten Arbeitsvorgängen weder angegriffen noch verändert wird. Die durch Elektrolyse erzeugten Oxydschichten bieten in der Regel noch besondere Vorteile dadurch, daß sie ein besonders hohes Adsorptionsvermögen für die Katalysatorlösungen :aufweisen. Katalysatoren, die auf den erfindungsgemäßen Tragkörpern aufgebracht sind, können bei allen Reaktionen verwendet werden, bei denen Oberflächenkatalysatoren in Frage kommen.
  • Der Metallträger kann vollständig aus dem dem Oxyd entsprechenden Metall bestehen oder einen Kern aus einem Metall mit höherem Schmelzpunkt besitzen. Der Träger oder sein Kern- oder seine Metalloberschicht können jede beliebige und geeignete Form aufweisen.
  • Zufolge der guten Wärmeleitfähigkeit des Metallträgers ist es möglich, durch Wärmeab-oder -zuleitung die Reaktionen bei der zweckmäßigen Temperatur durchzuführen und diese Temperatur auf gleicher Höhe zu halten.
  • Die Oxydation des Metallträgers erfolgt am einfachsten durch Wechselstromelektrolyse, welche eine besonders geeignete Oberflächenbeschaffenheit der erzeugten Oxydschicht ergibt.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kontaktkörper zur Durchführung katalytischer Reaktionen, bestehend aus einem der bekannten Metallkatalysatoren, insbesondere aber Palladium oder Platin, der auf einem Metallträger angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem mindestens in seiner Außenschicht aus Aluminium oder einer Aluminium enthaltenden Legierung bestehenden Metallträgerkörper vor dem Auftragen des Katalysators durch Oxydation der Metallaußenschicht eine festhaftende Schicht aus einem hohe Festigkeit aufweisenden, im Gasstrom nicht oder nur schwer reduzierbaren, hitzebeständigen Aliuniniumoxyd künstlich gebildet ist. z. Katalysator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Außenschicht aus Aluminium oder Aluminium enthaltender Legierung tragende Metallkern des Trägerkörpers aus einem Metall besteht, dessen Schmelzpunkt höher liegt als derjenige des Außenschichtmetalles.
DEV33148D 1935-10-11 1936-09-29 Kontaktkoerper zur Durchfuehrung katalytischer Reaktionen Expired DE723475C (de)

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DE (1) DE723475C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE968453C (de) * 1949-05-24 1958-02-20 Eugene Jules Houdry Verfahren zur Herstellung eines aus einem geformten, katalytisch inerten, undurchlaessigen, mit einer Metalloxydschicht ueberzogenen Traeger bestehenden Katalysators

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE968453C (de) * 1949-05-24 1958-02-20 Eugene Jules Houdry Verfahren zur Herstellung eines aus einem geformten, katalytisch inerten, undurchlaessigen, mit einer Metalloxydschicht ueberzogenen Traeger bestehenden Katalysators

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