DK148526B - Fremgangsmaade til fremstilling af en katalysatorbaerer - Google Patents

Description

i 148526

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af en katalysatorbærer i overensstemmelse med det i krav l's indledning anførte.

En katalysatorbærer med cellelignende struktur er f.eks. beskrevet i tysk offentliggørelsesskrift 14 42 587. Sådanne katalysatorbæreres gennemgangsåbninger kan have meget små diametre på 0,5 mm og mindre. Når der på sådanne katalysatorbærere katalytisk er afsat aktive materialer, så kan de på fordelagtig måde benyttes i forbindelse med katalytiske gasreaktioner, fordi sådanne katalysatorer kun giver en lille modstand mod gasgennemstrømningen. Denne lave modstand er især vigtig, når katalysatoren skal benyttes til omsætning af stoffer, der foreligger i små andele, således som det f.eks. er tilfældet i forbindelse med afgasser fra forbrændingsmotorer eller fra ammoniakoxidationsanlæg, da volumenhastigheden for den gennem katalysatoren strømmende' gas hyppigt er meget stor.

Der kendes forskellige fremgangsmåder til fremstilling af sådanne katalysatorbærere. F.eks. har man ekstruderet og korrugeret tynde lag af ildfast materiale og sammenføjet disse side om side. En sådan fremgangsmåde er naturligt meget dyr, især i det tilfælde,hvor man ønsker meget små gennemgangsåbninger gennem katalysatorbæreren. En fremgangsmåde til fremstilling af en katalysatorbærer med cellelignende (bikage-lignende) struktur ved ekstrusion kendes fra DE offentliggørelsesskrift 15 79 011. Ved denne fremgangsmåde ekstruderes katalysatorbæreren som et i ét formet stykke. Den hertil foreslåede indretning kan f.eks. bestå af en lodret anbragt ekstrusionscylin-der, i hvilken man oppe fra ved hjælp af et stempel presser det keramiske udgangsmateriale, der skal ekstruderes, mod en kompliceret dyseindretning. Denne består f.eks. af et bærestel af indbyrdes krydsende tynde metalplader, hvor gennemstrømningsåbningerne i ekstrusionsretning forløber gennem dette stel. På stellets overside er der spændt indbyrdes krydsende tråde, hvilke krydsningspunkter hver ligger midt i en gennemgangsåbning. Fra hvert af disse krydsningspunkter hænger 2 148526 . der en tråd ned gennem gennemgangsåbningerne/ idet der ved trådens anden ende er ophængt en lille stav, på hvis nedstrøms-ende der igen er fastgjort et på tværs af ekstrusionsretnin-. gen forløbende lille blad. På denne måde dannes der på ekstru-sionscylindrens ekstrusionsside en indretning med en mængde små blade mellem hvilke det materiale, der skal ekstruderes, trykkes igennem. Det er klart, at en sådan indretnings fremstilling er usædvanlig kompliceret, og at det næppe er muligt at få et ekstrudat med ensartet vægtykkelse. Man kan uden· videre indse,.r ..at de små blade frit kan bevæge sig i forhold . til hinanden og også, at de vil gøre dette, når trykket for det materiale,.der skal ekstruderes ikke er ensartet hen over ekstrusionscyLindrens tværsnit.

Det er den foreliggende opfindelses formål at anvise en fremgangsmåde til fremstilling af en katalysatorbærer, der ved hjælp af en enkel indretning kan gennemføres sikkert, pålideligt og reproducerbart.

For at tilgodese dette formål er den indledningsvist omtalte fremgangsmåde ifølge opfindelsen ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 anførte.

Fra US patentskrift 29 08 037 og 30 38 201 kendes allerede en dyse til ekstrusion af smørepuder af gummi, hvorigennem der er ført parallelle kanaler, hvorved det materiale, der skal ekstruderes, først føres igennem en zone af parallelt forløbende primære kanaler og slutteligt presses ud gennem flere sekundære kanaler i form af i ekstrusionsretningen forløbende slidser, der krydser hinanden. Af US patentskrift 29 08 037 fremgår, at vægtykkelserne for ekstrudaterne ligger i en størrelsesorden på 5 mm og gennemgangsåbningernes diameter i en størrelsesorden på 14 mm. Fig. 19 og 20 i US patent-skrift 30 38 201 viser også, at de primære og de sekundære kanaler kan fremstilles ud fra en i ét stykke foreliggende blok. I denne blok er de primære kanaler boret ind fra indstrømningssiden, medens de sekundære kanaler er fræset ind 3 148526 fra udstrømningssiden. De nævnte US patentskrifter angår imidlertid en fuldstændig anden teknik, nemlig fremstilling af elastiske smørepuder, hvor man skulle løse et helt andet problem og hvor også størrelsen af gennemgangsåbningerne gennem de fremstillede ekstrudater er mange gange større end ved den foreliggende opfindelse. Derfor kan disse litteraturhenvisninger ikke give fagmanden nogen hjælp i forbindelse med ekstru-sion af tyndvæggede keramiske katalysatorbærere i celleform. '

For at formindske den temperatur, hvorved keramiske bindinger dannes, kan den plastiske blanding også indeholde et keramisk bindemiddel, hensigtsmæssigt ler, såsom kaolin eller bentonit, fortrinsvis i en mængde på op til 20%, især 2,5-10%. Når det keramiske bindemiddel er kvældbart i vand, påvirker det blandingens viskositet og kan således virke som et viskositetsregulerende stof. Det keramiske bindemiddel kan udgøre en stor del af bærerens materiale, jvf. nedenfor.

Tværsnittet af hvert hele formstykket er fortrinsvis trekantet, rektangulært eller hexagonalt, idet gennemgangsåbningernes skillevægge forløber indbyrdes parallelt, således at mange formstykker kan placeres ved siden af hinanden for at kunne udfylde forskelligt store beholderes tværsnitsareal, hvorved det bliver muligt at fremstille katalytisle reaktorer med en kapacitet, der efter ønske kan varieres inden for vide grænser.

Om ønsket kan der i kombination anvendes formstykker, hvoraf nogle har snævrere gennemgangsåbninger og nogle har bredere gennemgangsåbninger. Hvert formstykkes ydre tværsnit kan også være cirkulært eller elliptisk uafhængigt af gennemgangsåbningernes tværsnitsform.

Fortrinsvis er der dannet en ydre sekundær kanal rundt om randen af de kanaler, der danner gennemgangsåbningerne, således at formstykket har en kontinuert ydervæg, da dette giver stor mekanisk styrke.

Tilførselshastigheden er fortrinsvis i alt væsentligt den samme i alle primære og sekundære kanaler, således at gennem- 148526 - 4 gangsåbningerne bliver retlinede. Men man kan f.eks. forøge hastigheden fra den ene side af gennemgangsåbningernes plan .. til den anden, hvorved manfår et buet formstykke, hvilket kan vare. nødvendigt til specielle reaktorer. Dersom der ønskes en zik-zak-form for at forøge turbulensen i det strømmende medium, varieres tilførselshastigheden under ekstrusionen mellem den ene side af gennemgangsåbningernes plan og den - anden side.

Afstanden mellem de sekundære kanaler er fortrinsvis en sådan, at gennemgangsåbningerne får et indvendigt tværsnitsareal . . 2 2 • på 0,16 til 16 mm og mere specielt fra 0,25 til 2,0 mm .

. De sekundære kanalers vidde regulerer vægtykkelsen og afhænger af_den krævede mekaniske styrke og de termiske egenskaber.

Den ligger mellem 0,05 og 1 mm. 1 et formstykke, som især er anvendeligt, når den katalytiske reaktion skal starte og standse med mellemrum, har væggene en tykkelse på 0,1 til 0,5 mm. Katalysatoren på de tynde vægge kan derved hurtigt opvarmes til arbejdstemperatur. Fremgangsmåden er især egnet til fremstilling af formstykker med 200 til 600 gennemgangs- åbninger pr. 6,45 cm og med vægge, der er fra 0,1 til 0,4 mm tykke.

Den plastiske blanding kan fremstilles af ethvert oxid eller enhver oxidblanding, som giver de ønskede ildfaste egenskaber - og opfylder ovennævnte kriterier. En mulig oxidblanding indeholder en hydraulisk cement og et findelt tilslagsmateriale. Lerjord- (aluminiumoxid-)holdige cementer med lav kiselsyre-holdighed som de, der forhandles under de registrerede varemærker "Ciment Fondu", "Secar" og "Alcoa" foretrækkes især, når anvendelsestemperaturen er over 750°C. ^Tilslagsmaterialet kan f.eks. være aluminiumoxid, titanoxid, zirconiumoxid, mullif eilér kalcineret kaolin. Et særligt anvendeligt materiale til bæreren består i overvejende grad af aluminiumoxid med en mindre mængde ler og i givet fald også med en oxid af kobber eller titan. Aluyminiumoxidet er hensigtsmæssigt a-aluminium-oxid fremstillet ved kalcinering af andre aluminiumoxider 5 1Λ8526 ved 1000-2000°C, og er fortrinsvis det aluminiumoxid, som sælges under navnet "tabular alumina". Et andet meget nyttigt materiale er en ildfast spinel, især magniumoxid/ aluminium-oxid-spinel.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er anvendelig med enten bærermaterialét til stede Li'den plastiske blanding som sådant eller som en forbindelse, der kan nedbrydes til bærermaterialet. I et ekstremt tilfælde er materialet til stede i form af stabile udeformerbare partikler, og eksempler herpå er de oven for nævnte aluminiumoxider fremstillet ved kalcine-ring ved 1000-2000°C. Andre eksempler er magniumoxid/alu-miniumoxid-spinel, zirconoxid, zirconsilikat og mullit. Ved brug af sådanne materialer fandt man, at de rheologiske egenskaber af den plastiske blanding muliggør ekstrusion af tyndvæggede dannelser, hvis følgende grænseværdier iagttages:

Under 5 mikron mindre end 35% under 10 mikron mindre end 70% under 45 mikron 100%.

Hvis disse grænseværdier overskrides, er der en tendens til, at den plastiske blanding ikke med ensartet hastighed passerer gennem de sekundære kanaler, hvorfor formstykkerne nedbrydes, når man forsøger at fremstille formstykker med mere end en kritisk længde, som afhænger af, om blandingen er nær ved eller længere borte fra de nævnte grænseværdier.

I en anden udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen er bærermaterialet til stede i den plastiske blanding som deformerbare uopløselige partikler i en mængde på mindst 20%.

De mest anvendelige typer deformerbare materialer til dette formål er lagdelt strukturerede oxider og oxidforbindelser, f.eks. lagdelt strukturerede aluminiumoxider og spinel'er og mineraler, såsom talk og lerarter. De svage bindinger mellem oxidlagene i sådanne materialer viser sig at være let brydelige under blandingsbetingelserne og/eller ved ekstrusion 148526 6 eller i begge tilfælde, og partiklerne er følgelig tvunget til at udfylde alle mulige kroge og hjørner. Sådanne deformerbare materialer er især anvendelige, når de skal undergå en kemisk reaktion for at opnå den ønskede ildfasthed, f.éks. en reaktion af et divalent oxid, såsom magniumoxid med aluminiumoxid til opnåelse af en spinel, eller af talk med aluminiumoxid og ler for at frembringe et cordierit, ved temperaturer i området 1000-1500°C.

Om ønsket kan en eller flere af komponenterne i det ildfaste materiale være til stede i den plastiske blanding som vandopløselige forbindelser, som dekomponeres ved kalcineringen eller reagerer med andre komponenter.

De mikromeritiske egenskaber hos bæreren er vigtige for dens anvendelighed. Den skal hensigtsmæssigt have en porøsitet på fra 20-40% v/v målt ved vandoptagning. Den specifikke overflade af konstruktionsdmaterialet, hvoraf den består, er hen-sigtsmæssigt beliggende i området 0,01-100 m /g, men kan være højere eller lavere. Dens porøsitet og specifikke overflade og også dens middelporeradius kan varieres ved regulering ~ åf fordelingen af partikeldiametrene og/eller ved passende valg af kalcineringstemperaturen, idet højere kalcineringstem-peraturer sædvanligvis resulterer i forøget ildfasthed og middelporeradius og en formindskelse af porøsiteten og den specifikke overflade.

Af den ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstillede bærer kan der fremstilles en ændret bærer (dvs. en ''kombinationsbærer" ), hvor et lag af et katalysatorbærermateriale ("sekundær bærer") påføres på i det mindste de indvendige overflader af gennemgangsåbningerne i den allerede beskrevne bæreir. Denne kombinationsbærer har således en overflade med mikromeritiske egenskaber, der er uafhængige af den primære bærers egenskaber. Laget kan f.eks. være en aluminium- eller magniumoxid- eller et blandet katalysatorbærermateriale, såsom en spinel eller med cementbundet aluminiumoxid eller oxid af kalcium, strontium eller barium. Det kan f.eks. dannes 7 148526 ved at påføre et termisk nedbrydeligt salt, såsom et nitrat eller et aminkompleks, eller ved at påføre et vandig slam af et hydratiseret oxid eller carbonat. Ved alle disse metoder tørres det våde lag og kalcineres derefter til opnåelse af de ønskede mikromeritiske egenskaber.

Som eksempler på katalytiske bestanddele, der kan påføres en bærer fremstillet ifølge opfindelsen, kan følgende nævnes: 1. Metaller af gruppe VIII, især nikkel eller kobolt eller' platingruppemetaller, når katalysatoren skal benyttes til reaktioner af damp eller oxygen med hydrogen, hydrocarboner eller carbonmonoxid eller til dekomponering af nitrogenoxider eller ammoniak. Sådanne katalysatorer er især nyttige ved ikke-oxiderende behandling af udstødningsgas fra forbrændingsmotorer med temperaturer fra 700°C og opefter, især over 800°C, men også ved lavere temperaturer, såsom 300-700°C, især 300-500° når det aktive metal er ruthenium til fjernelse af nitrogenoxider uden væsentlig dannelse af ammoniak. Når det aktive metal er et metal af platingruppen, fortrinsvis palladium eller platin, er katalysatorerne især egnet til oxidering af udstødningsgasser fra forbrændingsmotorer ved f.eks. 200-800°C til fjernelse af carbonmonoxid og hydrocarboner. Når det aktive metal er et metal af platingruppen eller en blanding (f.eks. platin alene eller blandet med rhodium), er katalysatoren nyttig til oxidering af ammoniak til nitrogenoxider, især til omdannelse til salpetersyre.

2. Oxider, såsom oxider af jern, kobolt, nikkel, magnium, rhenium, chrom, molybden, wolfram, vanadium, niobium og tantal og blandinger deraf og med kobberoxid. Disse oxider er vigtige til oxideringsreaktioner, især af carbonmonoxid og hydrocarboner, f.eks. ved behandling af udstødningsgas fra forbrændingsmotorer ved f.eks. 200-800°C, især 400~600°C. Når oxidet er koboltoxid er katalysatoren nyttig ved oxidering af ammoniak til nitrogenoxider, specielt til omdannelse til salpetersyre.

148526 8

Katalysatorer fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan være af enkel type, hvor katalysatormaterialet klæber direkte til bæreren eller den modificerede bærer. Disse kan enkelt fremstilles ved,at de imprægneres med et opløseligt salt. I en mere udviklet form form fremgangsmåden, som fører til nyttige katalysatorer, der har et større aktivt areal, påføres katalysatormaterialet bærerens eller den ændrede bærers overflade i form af sammenhængende partikler, der er sammenbundet ved komprimering eller sintring eller ved tilsætning af et bindemiddel eller et bæremateriale eller flere sådanne midler og fastgøres på overfladen. De sammenhængende partikler har hensigtsmæssigt diametre fra 0,001-1,0 mm afhængigt af gennemgangsåbningernes indre diameter og det ønskede aktive areal. Vedhængningen kan fremkaldes f.eks. ved hjælp af hydraulisk cement eller en sintret eller smeltet emalje. De sammenhængende katalysatorpartikler dannes hensigtsmæssigt ved maling og sigtning af katalysatorpartikler, der selv er dannet ved kendte metoder, såsom pelletering, ékstrusion eller granulering.

I en brugbar katalysatortype bærer en længde af bæreren eller . den-ændrede bærer en katalysator over kun en del af sin længde, medens resten af dens længde bærer en eller flere andre katalysatorer. Et vigtigt eksempel herpå er en katalysator til behandling af udstødningsgas fra forbrændingsmotorer ved temperaturer over 400°C, hvor tilgangsenden af katalysatoren bærer et metal af platingruppen for først at oxidere carbonmonoxid og hydrocarboner og således opvarme gasstrømmen, og resten af katalysatoren bærer et uædelt metal af gruppe VIII eller dets oxid, især for dekomponering af nitrogenoxider og ammoniak og til at bringe eventuelle hydrocarbonrester til at rea-gere med damp. . .

I den plastiske blanding består en af hovedbestanddelene, neml.ig det keramiske bindemiddel, fortrinsvis af bentonit eller en anden i vand opkvældelig lerart. Opløselig eller opkvældelig viskositetsreguleringssubstans kan være ert organisk polymer, f.eks. stivelse, en celluloseether eller -ester, en polyvinylalkohol, -ester eller ether, eller et protein.

9 148526

Hvis det ekstruderede formstykke indeholder sådanne polymere, bør det kalcineres ved en temperatur, som er tilstrækkelig høj til at dekomponere dem eller udbrænde dem. Dette gør det muligt at fremstille en mere porøs bærer. Regulering af porøsiteten kan ske ved valgt af polymeren. Til en given grad af plasticitet i blandingen, som skal ekstruderes, kan der således benyttes enten (til ringe porøsitet) en lille mængde højviskos polymer eller (til større porøsitet) en større mængde af en lav-viskos polymer.

Den plastiske blanding æltes og underkastes forskydningspåvirkninger fortrinsvis før den ekstruderes.

Rækkefølgen af de primære og sekundære kanaler, som karakteriserer femgangsmåden ifølge opfidnelsen, kan frembringes i en dyse som vist på tegningen, hvor fig. 1 viser et lodret snit gennem en dyse og ydre sekundære kanaler og fig. 2 viser dysen i planbillede med et parti af de ydre sekundære kanaler skåret bort.

Dysen består af en blok 10 udformet med primære cirkulære kanaler 12 og med sekundære kanaler 14. Den er fremstillet af en metalblok med en oprindelig tykkelse svarende til den totale lodrette længde af de primære kanaler 12 og sekundære kanaler 14 ved formindkselse af tykkelsen uden for de sekundære kanaler ved bortfræsning. De sekundære kanaler 14 er dannet ved udsavning langs parallelle vinkelret på hinanden stående linier i den centrale tykke del af blokken, således at hele skilleblokke 15 er blevet tilbage. De primære kanaler 12 er udborede på linie med skæringsstederne for savsnittene og har et totalt tværsnitsareal, som er noget større end det totale tværsnitsareal af de primære kanaler og de ydre sekundære kanaler 18 for derved at sikre, at der tilføres tilstrækkeligt materiale til fyldning af de sekundære kanaler. Den del 16, der omgiver den sekundære kanal, holdes i stilling ved hjælp af ikke viste organer, f.eks. skruer eller en spænderamme.

U8526 ίο

Ved en anden dyse kan de sekundære kanaler være udformet ved r : udskæring af den centrale tykke del af blokken også langs en eller begge diagonaler i skilleblokkene 15. Om ønsket kan Savsnittene være bueformede. De ydre sekundære kanaler 18 kan have en anden form end kvadratisk, f.eks. kan de være cirkulære eller elliptiske. Om ønsket kan de sekundære kanaler være delvis udskårne, hvad enten en udvendig kanal benyttes eller ej, f.eks. for at frembringe en udvendig cirkulær eller elliptisk form eller en hul midte. En yderligere mulighed er, at kanalerne ikke behøver at stå vinkelret på hinanden, idet de f.eks. hensigtsmæssigt kan danne en vinkel på 60° med hinanden.

Selv om der på tegningen er vist en primær kanal ved hvert krydsningssted af de sekundære kanaler, foretrækkes dette kun, når alle skilleblokkene har ligesidet tværsnit, men færre kanaler kan ellers være tilstrækkelige. For at variere ekstru-sionshastigheden gennem dysen kan overfladen på skilleblokkene 15 være konveks eller konkav og størrelserne af de primære kanaler kan variere.

• I de. nedenfor anførte eksempler var dysen fremstillet af 3% chromstål.

Eksempel 1

Ekstrusion af aluminiumoxidformstykker.

En; blanding af 95 dele aluminiumoxid i tabletform (i forvejen kalcineret ved 2000ο1Ο med en partikelstørrelse op til 90 mikron blev blandet med 5 dele bentonit, 5 dele forkogt stivelsespulver ("Kordek") og 16 vægtdele vand. Blandingen foregik skånsomt, indtil produktet var homogent, og derefter blev blandingen ekstruderet gennem en dyse svarende til den på tegningen viste, men med de firkantede blokke gennemskåret langs den ene diagonal, således at der ialt var 128 trekantede 2 skilleblokke pr. 6,45 cm . Det våde ekstruderede materiale 11 148526 blev fremført på en flad overflade, skåret i længder og tørret ved at føre luft med en temperatur på 100°C gennem åbningerne.

De tørrede enheder blev gradvis opvarmet til 1050°C i løbet af 20 timer til dannelse af keramiske bindinger og til udbrænding af stivelsen. Den specifikke overflade af det resulterende 2 forrostykke var under 1 m /g.

Formstykket blev omdannet til en katalysator ved imprægnering med magniumnitrat, som derpå blev kalcineret til oxid, og derefter med koboltnitrat, som også blev kalcineret til oxid. Katalysatoren fungerede effektivt ved 800°C til fjernelse af hydrocarboner fra udstødningsgas fra forbrændingsmotorer uanset om udstødningsgassen indeholdt tilsat oxygen.

Den i dette eksempel anvendte aluminiumoxid var en blanding af 3 sorteringer leveret fra Universal Abrasives Co., nemlig' 52vægt% sortering 1200, 31vægt% sortering 400 og 17 vægt% sortering 240. I denne blanding var mængde af partikler under 5 mikron 30 vægt% og mængden under 10 mikron 51vægt%.

Eksempel 2

Virkningen af fordelingen af partikelstørrelserne på ekstru-sionen af udeformerbar aluminiumoxid.

Fremgangsmåden i første afsnit af eksempel 1 blev gentaget under anvendelse af α-aluminiumoxidblandinger med forskellige partikel-diameterfordelinger og med en dyse, der havde 512 2 halvkvadratiske kerner pr. .6,45 cm og var fremstillet ved udskæring af 16 kerner pr. 2,54 cm længde og derpå diagonaloverskæring i vekslende retninger. Vægtykkelsen var 0,25 mm. Desuden blev et femte formstykke (prøve E) indeholdende 20 vægt% meget finkornet aluminiumoxid under 2,5 mikron ekstruderet. Tabellen viser partikelstørrelserne kumulativt for hver prøve. Det ses, at prøverne B og C har den største styrke efter kalcine-ring og størst modstand mod nedbrydning under ekstrusion.

Det blev beregnet, at de små partikler i disse prøver udfyldte, 12 148526 men ikke overfyldte rummene mellem de større partikler.

Tabel 1

Partikel diameter

i mikron A B C D E

Under 2,5 0 0 0 0 5 3 0 3 3 5 8 4 0 13 18 20 20 5 0 25 34 40 35 '7,5 7 41 54 65 54 10 36 60 69 77 69 15 63 76 82 86 82 20 66 77 83 87 83 25 71 69 85 88 85 30 79 86 90 93 90 35 93 94 98 99 98 40 98 99 99 99 99 45 100 100 100 100 100

Koranen- Ingen ned- Ingen ned- Ingen ned- Nogen ned- Alvorlig tarer brydning. brydning, brydning. brydning nedbrydning

Styrken kun Stærke Stærke halv så moduler moduler

stor scm ved B og C

De plastiske blandinger i eksempel 1 og i dette eksempel var blevet fremstillet ved at blande tre sorter cc-aluminiumoxid leveret af Universal Abrasives Ltd. under sigtenumrene 1200, 600 og 320. Desuden blev der ved fremstilling af prøven E anvendt en mængde meget fin γ-aluminiumoxid. De anvendte proportioner er vist i tabel 2.

13 148526

Tabel 2

Prøve

nr. A B C D E

γ 20 1200 0,0 40 54 64 44 600 61 37 28 21 22 320 39 23 18 15 14

Eksempel 3

Ekstrusion af aluminiumoxid/nikkeloxidblandinger.

Eksempel 2 (prøve C) blev gentaget, men med en blanding af 80 vægt% aluminiumoxid og 20 vægt% nikkeloxid. Nikkeloxidet erstattede den fineste komponent af aluminiumoxidet ("sortering 1200"). To typer nikkeloxid anvendtes, nemlig forholdsvis groft, indkøbt materiale (prøve F), og materiale fremstillet ved kalcinering af udfældet vasket nikkelcarbonat ved 420°C (prøve G). Tabel 3 viser partikelstørrelserne kumulativt for hver prøve. Det ses, at prøven F, som indeholdt den mindste del fint materiale, viste bedst opførsel under ekstrusionen.

Det var beregnet, at de små partikler i prøve G overfyldte rummene mellem de større partikler.

14 148526

Tabel 3

Partikel-diaxneter

i mikron E F

2.5 0,1 20 5,0 24 42 7.5 42 57 10 59 69 15 80 80 20 82 82 30 89 89 40 99 99 45 100 100

Kommen- Ingen væsentlig Alvorlig ned- tarer brydning

Eksempel 4

Ekstrusion af kordieritmodul.

Eksempel 2(c) blev gentaget under anvendelse af en blanding af 50 dele talk, 25 dele bentonit, 25 dele aluminiumoxid, 15 dele "kordek" og tilstrækkelig vand til opnåelse af ekstruderbar konsistens. Selvom partikeldiametrene var væsentlig mindre end to mikron, forløb ekstrusionen glat uden nedbrydning. Efter kalcinering i 16 timer ved 1260°C til fremkaldelse af væsentlig omdannelse til cordierit havde formstykket samme styrke som formstykket i eksempel 2.

Eksempel 5

Et katalysatorbærerformstykke fremstillet ved metoden i eksempel 2(c) blev imprægneret med en smelte af nikkelnitrathexahy-drat til dannelse af en katalysator indeholdende 14,2 vægt%

NiO.

Claims (4)

148526 Katalysatoren blev prøvet ved, at man førte den over en simuleret udstødningsgas med sammensætningen Ν0χ 1500 ppm, O2 0,3%, H2 0,7%, S02 10 ppm, hydrocarbon 300 ppm som C3, CO 2%, CO2 13%, H20 15%, N2 rest med en volumenhastighed på 50.000 timer ^ og en temperatur på 800°C, og målte mængderne af nitrogenoxider og ammoniakken i udstødningsgassen. Det viste sig, at 98% af den tilførte ΝΟχ blev omsat til nitrogen, praktisk taget intet til ammoniak og den behandlede gas var derfor egnet til behandlingen i oxideringstrin som i eksempel 6. Eksempel 6 2 Et katalysatorbærerformstykke med 512 åbninger pr. 6,45 cm og fortæt som retvinklede trekanter blev fremstillet ved fremgangsmåden i eksempel 2(c). En katalysator blev fremstillet af denne bærer ved imprægnering med en vandig opløsning af palladiumnitrat indeholdende salpetersyre, hvorpå den blev udtaget, reduceret med fortyndet hydrazinhydrat, drænet og tørret. Katalysatoren blev prøvet ved at føre den hen over en gas af sammensætningen H2 1%, CO 2,5-3,0%, 02 3,5-4,0%, C02 15%, H20 15%, N2 rest ved en volumenhastighed på 60.000 timer 1 og en tilgangstemperatur på 700°C. Omdannelsen af CO var 97%. Patentkrav. Fremgangsmåde til fremstilling af en katalysatorbærer med cellelignende struktur i form af et ildfast formstykke, hvorigennem der er ført mange akseparallelle gennemgangsåbninger, ved hvilken fremgangsmåde en plastisk blanding føres gennem en ekstrusionsdyse med primære og sekundære kanaler, hvor gennemstrømningstiden gennem de sekundære kanaler er tilstrækkelig lang til, at der foregår en samling af den plastiske blanding til et formstykke, og ved hvilken det på denne måde fremstil- 148526 lede formstykke tørres og derpå kalcineres til dannelse af keramiske bindinger, kendetegnet ved, at man fremstiller en plastisk blanding, der indeholder (a) bærermaterialet eller et materiale, der ved termisk de-komponering eller ved omsætnirig kan omdannes til bærerma-aterialet og hvis partikelstørrelse består af indtil 35 vægt% under 5 μ, indtil 70 vægt% under 10 μ og fuldstændigt ligger under 45 μ, eller hvis partikler består af mindst 20% af en lagagtigt struktureret oxid eller blandingsoxid, (b) en væske og (c) en viskositetsregulerende organisk polymer, der kan opløses eller kvældes i den nævnte væske, hvilken blanding føres gennem et antal af primære kanaler i en i ét stykke udformet fast blok og derpå gennem et antal sekundære kanaler i den samme blok i form af i ekstrusions- retningen forløbende og indbyrdes krydsende slidser med en vidde på 0,05 til 1,0 mm, hvor de af de sig indbyrdes krydsende 2 slidser dannede øer har et tværsnit på fra 0,16 til 16 mm, og de sekundære kanalers sammenlagte tværsnitsflade er mindre end den tilsvarende flade for de primære kanaler.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den plastiske blanding indeholder et keramisk bindemiddel.

3. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at der uden om de sekundære kanalers omkreds er anbragt en ydre sekundær kanal, således at formstykket får en kontinuert ydre væg.

4. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at slidsernes vidde andrager 0,1 til 0,4 mm.