DE2164123A1

DE2164123A1 - Vollmetallkatalysator

Info

Publication number: DE2164123A1
Application number: DE19712164123
Authority: DE
Inventors: Gerald Ledon Norwalk Conn. Brewer (V.StA.)
Original assignee: Universal Oil Products Co
Current assignee: Universal Oil Products Co
Priority date: 1970-12-28
Filing date: 1971-12-23
Publication date: 1972-07-06
Also published as: GB1366948A; JPS526713B1; DE2164123B2; CA986085A; FR2120908A5; AT315809B; IT945700B

Description

OR-IUQ. DIPL.-ING. M. SC. DIPL.-PHYS. DR. DIPL.-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT- GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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Universal Oil Products Company 3o Algonquin Road
Des Piaines, Illinois 600I6, U. S. A.

Vollmetallkatalysator

Die Erfindung betrifft einen Vollmetalllcatalysator, insbesondere einen Oxydationskatalysator, wobei unter Katalysator sowohl das Element als auch das Material zu verstehen ist.. Ferner betrifft die Erfindung die Herstellung eines solchen Katalysators % und dessen Verwendung.

Die Verwendung von Vollmetallkatalysatorelementen sowie die Herstellung derartiger Katalysatoren ist in Verbindung mit der Behandlung schädlicher Gase und Dämpfe bekannter Stand der Technik. Der Vorteil der katalytischen Verbrennung besteht darin, dass der Wärmebedarf verringert wird und dass folglich die Brennstoffkosten gesenkt werden, so dass die höheren Ko-

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sten für die Anlage sich schnell amortisieren. Bei der rein thermischen Verbrennung eines Gasstromes ist beispielsweise eine Temperatur von etwa 59 3 bis 816 C (lloo bis 15oo F) erforderlich, während eine katalytische Verbrennung bei einer Temperatur von etwa 316 bis 371 C (6oo'bis 7oo F) durchgeführt werden kann. Es ist offensichtlich, dass hierdurch eine grosse Brennstoffersparnis erreicht werden kann.

Die Vollmetallkatalysatoreinheiten können in verschiedenen Formen hergestellt werden, beispielsweise in Form einer oder mehrerer Lagen beschichteter Gitter mit unterschiedlichen Abmessungen und Maschenweiten, in Form beschichteter Drähte oder Bänder oder in Form beschichteter Matten aus gekräuseltem Draht oder aus gekräuselten Strängen aus Bändern. Insbesondere ist eine Ausführungsform bekannt geworden, bei der eine Matte aus gekräuselten, dünnen und schmalen Bändern zwischen Haltesieben aus Maschendraht angeordnet ist. Katalysatorelemente sind in verschiedenen Dicken hergestellt worden, wobei die Dicke von 2,5 bis 7,5 cm (1 bis 3 Zoll) reichte. Es hat sich auch gezeigt, dass es vorteilhaft ist, die Draht- oder Mattenteile der Katalysatorelemente in Rahmen aus rostfreiem Stahl anzu-™ - ordnen, so dass sie ohne weiteres in einen Abgaskanal eingebracht und dort belassen werden können.

Als Basismaterial für die Edelmetallschichten wurden bei den bisher bekannt gewordenen Katalysatorelementen verschiedene Legierungen mit einem besonders hohen Nickelgehalt verwendet, beispielsweise eine Nickel-Chrom-Legierung, wie sie unter dem Warenzeichen "Chromel" im Handel ist, und eine Legierung aus

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Nickel, Chrom und Eisen, wie sie unter dem Warenzeichen "Nichrom" im Handel ist. Diese Legierungen hatten im Vergleich zu den üblichen bzw. häufiger verwendeten, rostfreien Stahlsorten, welche einen niedrigeren Nickelgehalt haben, die gewünschte, hohe, thermische und elektrische Widerstandsfähigkeit.

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt, wo die Luftverschmutzung ein wesentlich grösseres Problem darstellt als vor zwanzig Jahren, ist es besonders wichtig, die Verbrennung einer grösseren Anzahl von Abgasen vorzunehmen und mehr Arten von Rauch und Gasen zu verbrennen, obwohl das Ablassen solcher Abgase in früheren Zeiten für unbedenklich gehalten wurde. Es ist also von besonderer Bedeutung, Vorschläge zu machen, auf welche Weise eine katalytische Verbrennung wirtschaftlicher durchgeführt werden kann, und der vorliegenden Erfindung lag insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes, billigeres Basismaterial für Vollmetallkatalysatoren vorzuschlagen, durch dessen Einsatz die Anlagekosten für katalytische Oxydationsanlagen verringert werden können.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass bei einem Vollmetallkatalysator eine hochtemperaturfeste Legierung, die im wesentlichen aus Aluminium, Chrom und Eisen besteht, als Basismaterial vorgesehen ist, und dass das Baismaterial mit einer Schicht aus mindestens einem Platinmetall bedeckt ist.

Ein solcher Katalysator ist hochtemperaturfest undmit besonderem Vorteil bei der katalytischen Verbrennung schädlicher Gase

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aus Industrieöfen für das Trocknen oder Härten von Email, Lakken und anderen Materialien zur Oberflächenbeschichtung einsetzbar.

Die Herstellung des erfindungsgemässen Katalysators erfolgt vorzugsweise nach folgendem Verfahren:

a) Das metallische Basismaterial, welches aus einer Legierung besteht, die sich im wesentlichen aus Aluminium, Chrom und Eisen zusammensetzt, wird zuerst chemisch gereinigt.

b) Das Basismaterial wird durch Elektroplattierung mit einem Platinmetall, insbesondere mit Platin, Palladium oder Mischungen der beiden Metalle beschichtet.

c) Die Elektroplattier-Lösung wird dabei zumindest periodisch mit einem als Kationenaustauscher dienenden Harz in Berührung gebracht, wodurch sämtliche Bestandteile des Basismaterials aus der Lösung entfernt werden.

d) Schliesslich wird das so erhaltene Element als Katalysator in einer brennbare Gase enthaltenden Strömung bei einer erhöhten Temperatur von vorzugsweise 482 bis 538 C (9oo bis looo F) als Katalysator aktiviert, wobei die Konzentration der brennbaren Gase unter der unteren Grenze gehalten wird, bei der das Gasgemisch explodieren kann.

Die Anwendung des nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Katalysators zum Oxydieren einer Gasströmung, welche

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verbrennbare Komponenten enthält, erfolgt vorteilhaft in der Weise, dass diese Gasströmung über die Oberfläche des Vollmetalloxydationskatalysators geleitet wird, welche aus einer Legierung aus Aluminium, Chrom und Eisen besteht, wobei diese Legierung eine katalytische Schicht aus mindestens einem Platinmetall trägt.

Wie bereits oben erwähnt, verwendet die Erfindung ein billigeres Basismaterial bzw. Basiselement, welches aus Aluminium, Chrom und Eisen besteht. Bei einem typischen Katalysator gemäss der Erfindung liegt der Aluminiumgehalt in der Grössenordnung von 3 bis 5 %,und der Chromgehalt liegt in der Grössenordnung von 12 b-is 25 %, während der Rest der Legierung im wesentlichen aus Eisen besteht. Tatsächlich können auch Kobalt, Silizium, Mangan und ähnliche Verunreinigungen in kleinen Mengen, beispielsweise in Mengen von 1 % oder weniger, vorhanden sein. Derartige Legierungen, welche kein Nickel enthalten, sind in jüngster Zeit unter den Markennahmen "Kanthai" und "Alkrothai" in den Handel gekommen. Ein solches Basismetall kann in Form von Drähten, Sieben, Maschendraht, Bändern oder in einer anderen physikalischen Form verwendet werden, und zwar in Abhängigkeit von der Grosse des gewünschten Katalysatorelements bzw. der Grosse der erforderlichen Oberfläche. Bei kleineren Einheiten können ein oder mehrere Lagen beschichteter Gitter das Katalysatorelement bilden.WEnn es erwünscht ist, dass der Katalysator eine beträchtliche Dicke und eine grosse Oberfläche hat, kann man eine dicke Matte von gekräuselten Bändern verwenden, die mit einem oder mehreren der gewünschten Platinmetalle beschichtet ist. Für eine bequemere Handhabung können

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dünne und schmale, gekräuselte Bänder lose und ungeordnet zu einer Matte gepresst werden und zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten Gitterelementen angebracht werden. Derartige Matten sehen dann ähnlich aus wie Filterelemente aus gekräuseltem Metallband und können ohne weiteres in einen Abgaskanal eingesetzt werden. Dabei kann jede einzelne Matte den ganzen Kanalquerschnitt bedecken, es ist aber auch möglich, mehrere mattenartige Elemente in einer Querschnittsebene des Abgaskanals anzuordnen.

Vor dem Abscheiden der Edelmetallschicht sollte das Basismaterial mit starken Detergentien oder fettlösenden Mitteln gereinigt werden. Im Anschluss an diese Reinigung und an eine Spülung ist es wünschenswert, das Basismaterial schwach anzuätzen, bis die Oberfläche matt ist und eine gewisse Porosität aufweist. Für diesen Ätzvorgang haben sich Salzsäurelösungen und Salzsäure mit Ferrichlorwasserstoff bewährt. An den Ätzvorgang kann sich zur Vorbereitung der Oberfläche für die Abscheidung des Platinmetalls eine weitere Spülung in Wasser oder in einer milden Detergentienlösung anschliessen. Platin, Palladium oder eine Mischung von Platinmetallen kann dann auf dem Basismaterial durch Tauchplattierung oder durch Elektroplattierung abgeschieden werden. Zur Erzielung einer einheitlichen Schicht des gewünschten Metalls bzw. der gewünschten Metalle über der gesamten Oberfläche des Basiselementes wird eine Elektroplattierung bevorzugt. Eine Plattierlösung kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass man Platinchlorid in Salzsäure gibt. Das Basiselement in Form einer Matte,eines Gitters oder in einer anderen Form wird in diese Lösung einge-

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taucht, wobei es mit dem negativen Pol (Kathode) der Elektroplattiervorrichtung verbunden ist. Als Anode beziehungsweise positiven Pol können Kohlenstoffelektroden verwendet werden, und der Plattiervorgang wird ausreichend lange durchgeführt, um eine Schichtdicke bis etwa o,l mm zu erhalten. Im allgemeinen beträgt die hierfür erforderliche Zeit weniger als etwa
5 Minuten. Bei der Durchführung des Plattiervorganges sollte darauf geachtet werden, dass die Entwicklung von Wasserstoff aus der Plattierlösung vermieden wird. Die TEmperatur der Plattierlösung liegt normalerweise zwischen etwa 71 und 82°C
(16o bis 18o°F).

Im Anschluss an die Plattierung und vor der Aktivierung der
Edelmetalloberfläche erfolgt eine Spülung und Trocknung. Die Konditionierung bzw. Aktivierung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Vorzugsweise erfolgt sie jedoch in der Weise, dass das Element auf etwa 482 bis 538°C (9oo bis looo°F) erhitzt
wird, während es sich direkt in einer Strömung heisser Verbrennungsgase eines Brenners befindet, wobei in den Verbrennungsgasen Naphtha- oder Hexan-Dämpfe in einer Konzentration vorhanden sind, die unter der unteren Grenze der Explosivität
liegt und wobei diese Dämpfe zwischen der Brennerflame und dem beschichteten Element kontinuierlich in die Strömung der heissen Verbrennungsgase eingeleitet werden. Diese Behandlung bzw. Konditionierung führt zu einer "Voraktivierung" des gesamten Elementes. Diese "Voraktivierung" wird als ein helles, rotes Glühen sichtbar, welches sich über die gesamte Oberfläche und Stärke des Elementes ausbreitet. Die sich dabei ergebende
Oberfläche ist nach ihrer Abkühlung stumpf und im allgemeinen

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von dunkler Farbe und besitzt eine Porosität sowie einen erweiterten Oberflächenbereich von "aktiven Zentren".

Im allgemeinen ist das Katalysatorelement im Anschluss an die Reinigung, die Elektroplattierung und die Konditionierung aktiviert und damit für den kommerziellen Einsatz vorbereitet. Wenn es jedoch erwünscht ist, eine stärkere Edelmetallschicht zu erhalten und ein Katalysatorelement, welches mit Sicherheit bei der Oxydierung von den Abgasen eine lange Lebensdauer besitzt, kann eine zweite Beschichtung vorgenommenverden, die in der gleichen Weise, wie dies oben beschrieben wurde, erfolgen kann, woran sich dann erneut dieebenfalls vorstehend beschriebene Konditionierung anschliesst.

Gemäss einer bevorzugten Arbeitsweise lässt man die Plattierlösung durch ein Kationenaustauscher-Harzbett zirkulieren, um gelöste, kationische Verunreinigungen, die von dem Basismaterial stammen, zu entfernen und somit zu einem verbesserten, gesteuerten Plattiervorgang zu kommen. Normalerweise sollte man erwarten, dass der Plattiervorgang kationisch wäre. Da aus der Plattierlösung beim Passieren des Kationenaustauscherharzes keine Edelmetalle entfernt werden, scheint es jedoch, dass der Plattiervorgang anionisch erfolgt. Die Lösung kann durch das Austauscher-Iiarzbett als Abstrom (slip stream) hindurchgeführt werden oder man kann die ganze Lösung kontinuierlich oder für eine vorgegebene Zeit durch das Austauscher-Harzbett zirkulieren lassen. iJac in saurer Form vorliegende Kationenaustauschorliarz kann ein .sulf oniertcs Styrol-Copolymer und Divinylbenzo] sein oder beispielsweise eine im Handel erhältliche Torrn einer

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Kationenaustauscherharzes , wie es unter dem Warenzeichen "Dowex 5o W" vertrieben wird, und zwar in perlenförmiger oder kugelförmiger Gestalt,

Verschiedene Arten von BEschichtungen können verwendet werden, um eine Anpassung an die verschiedenen Arten von Oxydierungsvorgängen zu erreichen. Bei einem speziellen Verbrennungsvorgang kann beispielsweise Platin oder Palladium allein günstig sein, während in anderen Anwendungsfällen Mischungen aus Platin und Palladium mit Vorteil benutzt werden können. Im allgemeinen haben Mischungen aus Platin und Palladium eine grössere Haftfähigkeit an dem Basismetall und ausserdem eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber extrem hohen Temperaturen. In anderen Fällen können Ruthenium, Iridium oder andere Platinmetalle dem Platin, dem Palladium oder einer Mischung der beiden Metalle in kleinen Mengen beigegeben werden. Wo in der als Beschichtung dienenden Edelmetallegierung weitere Metallkomponenten erwünscht sind, kann man dem Plattierbad das entsprechende Metallsalz beigeben, so dass die gewünschte Metallkomponente auf diese V/eise der im Elektroplattierverfahren aufgebrachten Beschichtung einlegiert bzw. beigemischt wird. Im allgemeinen wird man die Plattierlösung so wählen, dass die Abscheidung der Beschichtung unter den richtigen Bedingungen in etwa fünf Minuten oder weniger erfolgt.

Die nachfolgende Beschreibung und die in ihr enthaltenen Daten beziehen sich auf die Hers te Llung von Katalysator^ Lementen sowie auf die Prüfung άιινι ;: Lbtm. Die gewonnenen Versuchsdaten, die in der Zeichnung graphisch dargestellt sind, ze u^r,en ,dass

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Katalysatorelemente mit einem nickelfreien Basismaterial - also Katalysatorelemente gemäss vorliegender Erfindung - überraschenderweise bei der Anfangsumsetzung und auch wenn sie gealtert sind eine etwas höhere Aktivität zeigen. Die nickelfreien Katalysatoren sind darüberhinaus in ihren Beschaffungskosten wesentlich billiger als sämtliche bisher erhältlichen Vollmetallkatalysatoren, bei welchen die üblichen einen hohen Prozentsatz von Nickel enthaltenden Chrom-Nickel-Legierungen als Baasjnetall verwendet wurden.

Für die Versuche wurden kleine Matten aus gekräuseltem Metallband speziell so angefertigt, dass sie in einen Prüfreaktor passten, welcher aus einem Rohr aus rostfreiem Stahl mit einem Innendurchmesser von 5,5 cm hergestellt war, welches von Heiz- und Isolationseinrichtungen umgeben war, so dass der Reaktor zwischen einer minimalen Gaseinlasstemperatur von etwa 21 C (7o F) und einer maximalen Gaseinlasstemperatur von ungefähr 816 C (i5oo F) arbeiten konnte. An dem Reaktor waren Thermoelemente vorgesehen, um die Einlass- und Auslasstemperaturen zu bestimmen. Die Katalysatorelemente bestanden bei jedem Versuch aus zwei Matten, von denen jede 3,2 cm (1,25 Zoll) dick

7 war und einen Durchmesser von 4,8 cm (1 -^ Zoll) aufwies. Die Bänder aus dem Basismaterial waren vor dem Kräuseln und vor der Verarbeitung zu einer Matte 1,6 mm (jgZoll) breit und o,127 mm (o,oo5 Zoll) dick.

Auf der Einlaßseite des Reaktors war ein Brennstoff-Einlassdocht und ein der Mischung durch Wirbelbildung dienendes Leitblech vorgesehen. Mit dem Docht war eine als Einspritzpumpe

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arbeitende Dosierpumpe verbunden, welche dem Reaktor eine konstante Brennstoffmenge zuführte. Am Auslassende des Reaktors waren Ventileinrichtungen vorgesehen, die es gestatteten, einen TEiI des katalytisch behandelten Gasstromes in die Atmosphäre austreten zu lassen und einen anderen Teil einer Analysiervoi¹-ri'chtung zuzuleiten, welche die Kohlenwasserstoff konzentration in dem behandelten Gas anzeigte. Die Kohlenwasserstoffmenge, welche dem Reaktor zugeführt wurde, war bekannt, und die den Reaktor verlassende Kohlenwasserstoffmenge konnte aufgrund der j Analyse das abströmenden Gases errechnet werden. Auf diese Weise konnte die prozentuale Kohlenwasserstoffumwandlung in dem Reaktor errechnet werden.

In dem Prüfreaktcr wurde für etwa 3oo Stunden ein "Eich"-Katalysator verwendet, mit dem die Oxydation von Benzol und n-Heptan durchgeführt wur>de ( das n-Heptan wurde etwa von der 13obis zur 216, Stunde eingeleitet). Dieser "Eich"-Katalysator bestand aus zwei Matten und war somit 6,4 cm (2,5 Zoll) dick

und hatte einen Durchmesser von 4,8 cm (1 -g Zoll). Das Basismaterial war "Nikrothal^V'-Band (35 % Nickel, 19 % Chrom und der Rest im wesentlichen Eisen), und das Basismaterial war mit einer Palladium-Platin-Schicht elektroplattiert. Die Elektro- \ plattierung war in einer Lösung ausgeführt worden, welche mittels Zirkulation durch ein Kationenaustauscherharz rein gehalten wurde.

Die tatsächlichen Versuche wurden so durchgeführt, dass sich pro Woche eine Versuchszeit von etwa loS Stunden ergab, wobei die Brennstoffeinspritzung vielleicht 4 2 Stunden pro Woche

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stattfand. Über jedes Wochenende konnte der Reaktor abkühlen.

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Der Gasdurchfluss betrug 7,1 m /min bei 15 C und einer Atmosphäre (25o Kubikfuss bei 6o F und einer Atmosphäre). Das BEnzol wurde mit Hilfe einer Einspritzpumpe in solcher Menge eingeführt, dass sich ein GHSV-Wert von 48 ergab, wobei GHSV gleich Kohlenwasserstoffdampf-Volumen pro Stunde bei 15 C und einer Atmosphäre pro Volumen des Katalysators in dem Reaktor ist. Die Versuchstemperaturen lagen bei ungefähr 371, 4 82 und 593 C (7oo, 9oo und lloo F). Die Versuche wurden in drei Phasen ausgeführt, d.h. dar Katalysator wurde zuerst BEnzoD., dann n-Heptan und dann wieder Benzol ausgesetzt. Im einzelnen sind die Versuchsdaten in der nachstehenden Tabelle I zusammengefasst:

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	Betriebs- Dauer in Stunden	ungef. Einlass temperatur ⁰C (⁰F)	lloo ·	Tabelle	I	Ver weil zeit ,secxlo	l· Reaktions- geschw.- ,konstante ^d K,see	Lösungs mittel
Phase	76,5	593	9 oo	reziproke Durchschn. tem. Z	Um ~ setzg. (%) _t	16 ,7	124,3	Benzol
	85	482	7 oo	64,1	87,4	19,1	71,2	Benzol
1	Io2	371	73,4	74,3	22,3	32,6	Benzol
		85,8	51,7

199	,5	482	9oo	73	,3	22	,2	19	,1
2o8		593	lloo	64	,6	3o	,7	16	,8

13,2

n-Heptan
n-Heptan

276	371	7 oo	86	,3	37	,9	22	,4	21	,2	Benzol
289	482	9oo	. 73	,6	66	,4	19	,1	57		BEnzol
293	593	lloo	64	,3 '	73	,2	16	,7	78	,9	Benzol

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In 100/100'C

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Bei einer anderen Versuchsreihe wurde ein Katalysatorelement verwendet, welches aus gekräuseltem Band aus "Kanthol D" (1,5 % Aluminium, 22 % Chrom, o,5 Kobalt.und der Rest im wesentlichen Eisen) hergestellt war und welches in der gleichen Weise und für die gleiche Zeit aktiviert worden-war, wie dies vorstehend für den "Eich"-Katalysator (mit Nikrothal#4 als Basismaterial) beschrieben wurde. Der Katalysator mit "Kanthai D" als Basismaterial wurde den gleichen Versuchsbedingungen unterworfen wie _ der "Eich"-Katalysator mit nickelhaltigem Basismaterial.Die ™ Ergebnisse dieser Versuchsreihe sindjin der folgenden Tabelle II zusammengefasst:

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Tabelle Π.

Phase Betriebs dauer in Stunden	ungef, Einlass temperatur	(lloo)	reziproke Durchschn,- tem. 1 ' T	Um- set- sung %	Ver- eil- zeit	Reaktions- geschw,- konstante -ι K,sec " ^A	119,6	- 1	Lösungs mittel	ro —*
		( 9oo)	U/^wRxlo5)	t,	sec χ	Io3	94,6		CD
79,5	593	( 7oo)	64,1	86,4	16,7	49,2	Benzol	123
1 88	482	( 9oo)	73,2	83,5	19,0	17,9	Benzol
Io5	371	(lloo)	85,2	66,4	22,3	35	Benzol
2o6	482	(lloo)	73,3	28,9	19,1	89,1	n-Heptan
2 214,5	593	( 7oo)	64,7	44,5	16 ,8	22,5	n-Heptan
274	593	( 7oo)	64,2	77,4	16,7	32,9	Benzol
3 282,5	371		85,9	39,6	22,3		Benzol
291	371		85,7	52	22,3	Benzol

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Einzelheiten der Versuchsergebnisse und weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert werden.
In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Arrhenius-Diagramm der Ergebnisse der ersten Versuchsreihe und

Fig. 2 ein Arrhenius-Diagramm der Ergebnisse der zweiten Versuchsreihe.

Zur Erleichterung einer vergleichenden Auswertung der in der ersten Versuchsreihe erhaltenen Versuchsergebnisse zeigt Fig.l ein Arrheniusdiagramm der errechneten Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten für die Oxydation von Benzol über eine längere Zeit, welche auch einen Zeitraum einschliesst, in welchem n-Heptan oxidiert wurde. Die Linien A und C zeigen Vergleiche im Anschluss an eine Versuchsdauer von etwa loo Stunden, in welchen von den Katalysatoroberflächen lediglich BEnzol oxidiert worden war. Die Katalysatoren Wurden dann jedoch weitergetestet,und die Linien B und D zeigen die Versuchsergebnisse nach etwa 3oo Betriebsstunden. Nach dieser Zeit waren die Katalysatoren sowohl für die n-Heptan-Oxydation als auch für die Benzol-Oxydation verwendet worden.

Die Linien A und B stellen die Versuchsergebnisse für Katalysatoren mit "NikrothaliH" als Basismaterial dar, und zwar nach loo und nach 3oo Betriebsstunden.

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Die Linien C und D stellen die Versuchsergebnisse für Katalysatoren mit "Kanthal-D" als Basismaterial dar, und zwar nach loo bzw. 3oo Betriebsstunden.

Aus Fig. 1 wird deutlich, dass der Katalysator mit nickelfreiem Basismaterial sowohl im gealterten als auch im nicht gealterten Zustand eine bessere Aktivität zeigt als ein Katalysator mit "NikrothaljfV als Basismaterial. Diese Ergebnisse wurden in Anbetracht früherer Versuche und in Anbetracht der Annahme der Industrie, dass es für eine gute Katalysatoraktivität erforderlich sei, ein Basismaterial mit hohem Nickelgehalt zu verwenden, nicht erwartet.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt ein Arrhenius-Diagramm für Versuchsergebnisse, die in den letzten Tagen und während der Phase 2 der Testreihe gewonnen wurden, wo der "Eich"-Katalysator und der "Tesf'-Katalysator für die Oxydation von n-Heptan verwendet wurden.

Aus gekräuselten "Alkrothai"-Bändern wurde eine Matte handelsüblicher Grosse (3o,5 cm χ 45,7 cm bei einer Dicke von 3,2 cm bzw. 12 χ 18 Zoll bei einer Dicke von 1 * Zoll) hergestellt, gereinigt und anschliessend in der oben beschriebenen Weise beschichtet, so dass sich eine konventionelle Palladium * Platin Schicht von etwa o,l mm oder weniger ergab. Die Matte wurde in üblicher Weise in Anwesenheit eines Stromes heisser Verbrennungsgase von einem Brenner mit beigegebenen Hexandämpfen aktiviert. Bei der Aktivierung breitete sich eine helle, rote Farbe über die gesamte Katalysatormatte in einer Weise aus,

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die derjenigen vollkommen ähnlich war, die bei der Aktivierung einer Katalysatormatte mit "Chromel D" oder "Nikrothal^V¹-Bändern als Basismaterial beobachtet wurde.

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Claims

Patentans prüche

1. Vollmetallkatalysator, insbesondere Oxydationskatalysator, dadurch gekennzeichnet, dass eine hochtemperaturfeste Legierung, dieim wesentlichen aus Aluminium, Chrom und Eisen A besteht, als Basismaterial vorgesehen ist und dass das Basismaterial mit einer Schicht aus mindestens einem Platinmetall bedeckt ist.

2. Katalysator nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, dass er eine poröse, aktiviert® Platinmetalloberfläche aufweist.

3. Katalysator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial etwa 3 bis 5 % Aluminium, etwa 12 bis 25 % Chrom und als Rest im wesentlichen Eisen enthält.

4. Katalysator nach Anspruch Ibis 3, dadurch gekennzeichnet,

dass die Platinmetallschicht eine durch Elektroplattierung \ abgeschiedene Schicht ist.

5. Katalysator nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass er die Form einer gasdurchlässigen Matte aus gekräuselten mit Platinmetall bedeckten Bändern aus dem Basismaterial aufweist.

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6. Katalysator nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platinmetallschicht aus Platin, aus Palladium oder aus Mischungen dieser beiden Metalle besteht.

7. Verfahren zum Herstellen eines Katalysators nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass zunächst das im wesentlichen aus einer Legierung von Aluminium, Chrom und Eisen bestehende Basismateraal

" chemisch gereinigt wird und dass das Basismaterial an-

schliessend mit einem Platinmetall elektroplattiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroplattierlösung zumindest zeitweise in Kontakt mit einem Kationenaustauscherharz gebracht wird, wodurch Bestandteile des Basismaterials aus der Elektroplattierlösung entfernt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator im Anschluss an das Elektroplattieren durch Erhitzen in einer brennbare Dämpfe enthaltenden Strömung aktiviert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator bei einer Temperatur von vorzugsweise etwa 482 bis 538°C aktiviert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 und Io, dadurch gekennzeichnet, dass die brennbaren Dämpfe in Konzentrationen unterhalb der Untergrenze der Explosivität gewählt werden.

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12. Verfahren zum Oxydieren von brennbaren Komponenten in Gasströmungen unter Verwendung eines Katalysators nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Gasströmung in Kontakt mit dem Katalysator gebracht wird.

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