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DE2501056A1 - Hochfeste poroese tonerde-agglomerate - Google Patents

Hochfeste poroese tonerde-agglomerate

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Publication number
DE2501056A1
DE2501056A1 DE19752501056 DE2501056A DE2501056A1 DE 2501056 A1 DE2501056 A1 DE 2501056A1 DE 19752501056 DE19752501056 DE 19752501056 DE 2501056 A DE2501056 A DE 2501056A DE 2501056 A1 DE2501056 A1 DE 2501056A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alumina
agglomerates
bayerite
clays
components
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19752501056
Other languages
English (en)
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DE2501056B2 (de
Inventor
Marc Mercier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rhone Poulenc Industries SA
Original Assignee
Rhone Poulenc Industries SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhone Poulenc Industries SA filed Critical Rhone Poulenc Industries SA
Publication of DE2501056A1 publication Critical patent/DE2501056A1/de
Publication of DE2501056B2 publication Critical patent/DE2501056B2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B01J20/08Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04Alumina
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/30Oxides other than silica
    • C04B14/303Alumina

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Description

Hochfeste poröse Tonerde-Agglomerate
Die Erfindung betrifft poröse Tonerde-Agglomerate, die ausgehend von Pulvern erhalten werden, welche Bayerit enthalten,
Es ist allgemein bekannt, daß poröse lonerde-Agglomerate vielfältige Anwendung finden, vor allem bei der Adsorption und für Katalysezwecke· Diese verschiedenen Anwendungen, vor allem bei der Katalyse, erfordern je nach dem Einzelfall bestimmte definierte Eigenschaften hinsichtlich spezifischer . Oberfläche und Porosität sowie in fast allen Fällen eine gute mechanische Festigkeit, vor allem eine Zerdrückfestigkeit und meistens auch eine gute Verschleißfestigkeit.
Für bestimmte Anwendungen werden solche porösen lonerde-Agglomerate gewünscht, die eine Mikroporosität, welche einer be- · stimmten für die Aktivität erforderlichen spezifischen Oberfläche entspricht, mit einer beträchtlichen Makroporosität
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-2- -458^πιης«
Ιοό I gob
kombinieren, welche den Gasaustauseh erleichtert. Selbstver^- ständlich.bewirkt der Wert für die Gesamtporosität in diesen Fällen zu einer zu starken Verschlechterung der mechanischen Festigkeitseigenschaften der gebrauchten Tonerde-Agglomerate. Dies ist vor allem dann von Nachteil, wenn die Agglomerate für die.katalytische Reinigung' bzw. Verbrennung der giftigen Abgase von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden sollen und den starken Vibrationen unterliegen, die den Verschleiß der als Katalysatorträger verwendeten Agglomerate beschleunigen.
Außerdem sollen meistens die mechanischen Festigkeitseigenschaften dieser Tonerde-Agglomerate während längerer Zeitspannen bei ziemlich hohen Temperaturen, die bis zu 100O0C betragen können, ausreichende Werte beibehalten.
Häufig werden diese porösen Tonerde-Agglomerate durch Agglomerieren von Pulvern erhalten und es sind zahlreiche Verfahren hierfür bereits empfohlen worden, um derartigen Agglomeraten oder Körpern eine beträchtliche Makroporosität zu verleihen. Die allgemeinen Verfahren, die auf die meisten agglomerierbaren Stoffe angewandt werden können, bestehen beispielsweise darin, daß man den Pulvern, die agglomeriert v/erden sollen, Stoffe unterschiedlicher Beschaffenheit zusetzt, welche nach der Formgebung zu den gewünschten agglomerierten Körpern entfernt werden können und die infolge Gasentwicklung ihr Eigenvolumen oder ein noch größeres Volumen als Poren zurücklassen. Daneben gibt es eine Anzahl von Verfahren, die enger an die besonderen Eigenschaften von Tonerde bzw. Aluminiumoxid(hydrat) gebunden sind, die wie allgemein bekannt, in verschiedenen amorphen oder kristallinen, gegebenenfalls hydratisierten Formen vorliegt, welche sehr unterschiedliche Textur bzw. Gefüge aufweisen können.
Zu den Verfahren, die durch Agglomerieren von Tonerde zu porösen Stoffen führen gehört das in der FR-PS beschriebene Verfahren 1 077 163; es führt zu besonders interessanten
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- 3 - 1A-45 897
Ergebnissen und besteht darin, daß man teilweise und schnell Tonerde-Hydrate in Form von Teilchen entwässert, die dann stark desorganisiert sind und nach gegebenenfalls Zermahlen und nach Anfeuchten zu verschiedenen Formen agglomeriert und durch einen ähnlichen Abbindevorgang wie bei hydraulischen Bindemitteln gehärtet werden können. Dieses Verfahren wird ganz allgemein auf Tonerde-Trihydrat angewandt, das Hydrargillit oder Gibbsit bezeichnet und bekanntlich nach dem Bayer-Verfahren erhalten wird, welches bekanntlich 'der Aluminiumindustrie die benötigte Tonerde liefert. Selbstverständlich müssen die durch Agglomerieren erhaltenen Körper durch Brennen aktiviert werden, damit sie die angestrebten spezifischen Oberflächen erhalten.
Is ist jedoch schwierig, den mittels Agglomerieren von teilweise entwässerten Hydrargillit-Teilchen eine großporige Porosität zu verleihen. Bestimmte Verfahren erlauben dies Ziel zu erreichen, vor allem durch Steuern der Menge Wasser, die zum Anfeuchten benötigt wird und durch Anwendung einer sehr engen Korngrößenverteilung dieser Teilchen«, Diese Verfahren sind jedo.ch mit Nachteilen behaftet: Es ist beispielsweise schwierig, im großtechnischen Maßstab eine enge Korngrößenverteilung zu erhalten und dieses Problem läßt sich wie allgemein bekannt, nur schwer lösen.
Es ist jedoch möglich,, zu porösen Tonerde-Agglomeraten mit Makroporosität zu gelangen, wenn man als Ausgangsstoffe, die in Heißgas-strömeη teilweise entwässert sein müssen, andere Tonerde-Hydrate verwendet, als Hydrargillit. Gemäß einem älteren Vorschlag (DT-OS 2 411 846) erhält man großporige Tonerde-Agglomerate ausgehend von gefällten Gelen, die nicht nur eine beträchtliche Makroporosität sondern auch bereits eine gute Festigkeit besitzen. Um aber bei der großtechnischen Durchführung vollständig reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten, muß dieses Verfahren in allen Phasen oder Stufen sehr
* erhaltenen Körpern
— A —
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- 4 - 1A-45 897
gut gesteuert werden wegen des instabilen Charakters der gefällten Gele, die unter der Einwirkung zahlreicher Faktoren sich weiterentwickeln bzw. verändern können.
Es hat sich nun gezeigt, daß eine andere Tonerde-Trihydrat-Varietät, der Bayerit, beim Entwässern in Heißgasströmen zu stark desorganisierten Tonerdeteilchen führt, die durch Rehydratation abbinden können und nach dem Aktivieren poröse Agglomerate liefern, die eine überraschend hohe mechanische Festigkeit besitzen, die zudem bei ziemlich hohen Temperaturen im Bereich von 100O0C erhalten bleibt. Es hat sich weiter nun gezeigt, daß Bayerit selbst diesen Agglomeraten nur eine geringe Porosität verleiht, daß aber vermutlich in Folge der durch ihn bewirkten Festigkeit man die angestrebten Veränderungen oder Modifikationen der Poreneigenschaften erreichen kann in dem Sinne vor allem, daß eine Maleroporosität entsteht, ohne daß die mechanischen Eigenschaften dieser Agglomerate oder Körper erheblich in Mitleidenschaft gerät. Diese Veränderungen können durch die verschiedenen oben genannten bekannten Verfahren sowie durch andere weniger bekannte Verfahren beispielsweise die verschiedenen hydrothermischen Behandlungen erzielt werden sowie dadurch, daß man gemeinsam mit Bayerit andere Tonerde-Hydrat-Varietäten verwendet, die geeignet sind, zur Porosität beizutragen«,
Aufgrund der großen Festigkeit, die durch den Bayerit bewirkt wird, lassen sich weiterhin andere poröse Agglomerate ausgehend von komplexeren Ausgangsgemischen erhalten, denen weitere Komponenten zugesetzt worden sind, vor allem die Tonerden der verschiedenen kristallinen Varietäten, gegebenenfalls in Heißgasströmen behandelt, sowie Zeolithe oder Molekularsiebe. Diese Zusätze können weiterhin Elemente oder Verbindungen mit katalytischer Wirkung unterschiedlicher Art sein, vor allem Oxide und Metalle, die der Tonerde vor der Heißgasbehandlung, nach dieser, nach der Formgebung oder auch der Natrium-äluminat-Lösung oder den Aluminiumsalzen zugesetzt werden, aus deren lösungen die Tonerde ausgefällt wird, welche dann der Heißgaseinwirkung unterworfen wird«
5098 2 9/0890 "" 5 ~
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In der technischen Praxis finden die verschiedensten Formgebungsverfahren zur Agglomerierung Anwendung, vor allem das Verformen zu Kugeln in einem Drehgranulator, das Verformen zu Ringen oder Zylindern mittels Strangpressen sowie die Druckverformung. Man erhält Agglomerate mit ausgezeichnet reproduzierbaren Eigenschaften, das von großer technischer Bedeutung ist.
Damit ausgehend von Bayerit die am besten entsprechenden starke desorganisierten Tonerden erhalten werden, soll das Ausgangsmaterial vorzugsweise so vollständig wie möglich entwässert werden, bis die Menge Restwasser, die durch Brennen bei hoher Temperatur entfernt werden kann, maximal 10 Gew.-^ ausmacht. Werden komplexe Gemische aus verschiedenen Tonerde— Hydrat-Varietäten behandelt, so muß natürlich, um eine ausreichende Desorganisation des vorhandenen Bayerits zu erhalten, der Restwassergehalt dieser behandelten Gemische in der gleichen Größenordnung liegen.Weiterhin müssen die Gemische eine ausreichende Menge an entwässertem Bayerit enthalten, weil die festigkeit der Agglomerate auf diese Komponente zurückzufuhren ist; die anderen Komponenten tragen weniger zur Festigkeit und mehr zur Porosität bei. Vorzugsweise soll der Anteil an partiell entwässertem Bayerit mindestens 15 $> des Gemisches ausmachen.
Die Bedingungen, unter denen Tonerde-Hydrate, die mehr oder
"Λ"
weniger reich sind an Bayerit, sind allgemein bekannt. Übliche Verfahren bestehen beispielsweise darin, daß man bei Temperaturen wenig oberhalb Raumtemperatur sowie bei relativ hohem pH-Wert von etwa 10 bis 13 Alkalialuminate oder' Aluminiumsalze ausfällt; vorzugsweise läßt man bei diesen gleichen pH-Werten Gele sich entwickeln oder altern, die bei weniger hohen pH-Werten ausgefällt worden sind. Die Dauer dieser Fortentwicklung (Reifung), die Temperaturen, bei denen sie stattfindet, sowie bestimmte andere Bedingungen"wie Beschaffenheit und Konzentration der Reaktionspartner verändern die Ergebnisse derart, daß die erzielten Produkte sehr unterschiedliche Zusammensetzungen hinsichtlich der vorhandenen
* erhalten werden 509829/0890 -6-
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Bayeritmenge und der Beschaffenheit der anderen damit Kombinierten Tonerde-Hydrat-Varietäten aufweisen können; letztere können amorph oder kristallisiert, im Zustand von Uorstrandit, Hydrargillit oder Böhmit vorliegen.
In den nachfolgenden Beispielen wurden die Ausfällungen entweder ausgehend von Uatriumaluminat oder von Aluminiumsulfat, erhalten und die summarischen (allgemeinen) Angaben beziehen sich auf die Fällungsbedingungen und die Zusammensetzung dieser Niederschläge,
In einem 1, Beispiel werden die Eigenschaften der Kugeln angegeben, die ausgehend von desorganisierten Tonerden hergestellt wurden, welche sich bei der Behandlung im Heißgasstrom von Tonerde enthaltend unterschiedliche Mengen Bayerit ergeben. Die nachfolgenden Beispiele beziehen sich auf Kugeln, deren Makroporen-Volumen durch Zusatz weiterer Verbindungen, welche durch Brennen entfernt werden können, erhöht worden ist; ferner auf Kugeln, die ausgehend von einem Gemisch von Tonerden und ausgehend von einem Gemisch aus Tonerde und Molekularsieb erhalten worden sind. In einem letzten Beispiel wird gezeigt, daß vorzugsweise die Entwässerung von Bayerit ausreichend weit getrieben werden soll, damit man die besten Ergebnisse erhält.
Beispiel 1
Dieses Beispiel erläutert vor allem die Beziehungen, die zwischen dem Anteil Bayerit in den Tonerden, die nachfolgend im Heißgasstrom entwässert werden und der Mikroporosität der Agglomerate bestehen, die ausgehend von den entwässerten Tonerden hergestellt werden, Um deutlich zu zeigen, daß die Verringerung der Mikroporosität auf die besonderen Eigenschaften des Bayerit zurückzuführen ist, wurden ebenfalls die Mikroporosität der ursprünglichen Tonerden gemessen, die einfach durch Versprühen getrocknet und dann bei 5000C gebrannt wurden sowie die Mikroporosität von Tonerden nach dem Entwässern aber vor dem Agglomerieren, die Mikroporosität der erhaltenen Agglomerate sowie die Gesamtporosität.
— 7 — 5 09829/0890
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Die verschiedenen, geprüften Tonerden werden nachfolgend mit A,B, C, D, E, E, G- bezeichnet; die Art ihrer Herstellung wird nachstehend angegeben:
Tonerde A - 15 Bayerit
Es wurde eine Tonerdegel-Suspension enthaltend 50 g/l AIpCU hergestellt durch Ausfällen einer Batriumaluminatlösung mit Salpetersäurelösung bei 300C und bei konstantem pH-Wert von 8,7. Diese Suspension wurde 6 h bei der Ausfällungstemperatur gehalten und anschließend filtriert; der Filterkuchen wurde mit entmineralisiertem Wasser gewaschen und erneut in Wasser suspendiert und diese Suspension in Heißgas von 30O0C zerstäubt.
Tonerde B - 39 $ Bayerit
Das Herstellungsverfahren war analog; die Ausfällung wurde bei 430C und bei pH-Wert 10 vorgenommen; die ausgehend von dem gewaschenen Filterkuchen erhaltene Suspension erhielt 150 g/l AIpO,- und wurde durch Zerstäuben in Heißgase von 45O0C
getrocknet.
Tonerde C - 50 fo Bayerit
Es wurde im Verlauf von 5 h Tonerdehydrat enthaltend 80 % Bayerit, gesondert hergestellt und suspendiert in Wasser zu einem Gel amorpher Tonerde gegeben, das durch Ausfällen von ITatriumaluminatlösung mit Salpetersäure bei 250C und bei pH-Wert 7,5 erhalten worden war; das Mengenverhältnis betrug 30 $ Tonerdehydrat enthaltend 80 % Bayerit auf 70 $> Tonerdegel, jeweils gerechnet als Al2O^. Man ließ das Gemisch 20 h sich fortentwickeln bzw. altern; darauf wurde filtriert und der erhaltene Kuchen gewaschen. Der Kuchen wurde erneut in Wasser suspendiert und die Suspension durch Zerstäuben bei 45O0G getrocknet.
Tonerde D - 65 $> Bayerit
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Tonerde C angewandt; lediglich die Zeit für das Alternlassen des Gemisches war verschieden und betrug hier 36 h.
Tonerde E - 75 Bayerit
-8-509829/0890
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Es wurde bei 450C und bei pH-Wert 9,5 ein Tonerdegel , ausgehend von Wasserglas und Salpetersäure ausgefällt, filtriert, gewaschen und erneut bei Raumtemperatur in Wasser suspendiert. Die Suspension enthielt 150 g/l Al2CU; nach einer Portentwicklung (Altern^) von 2 Tagen wurde die Suspension durch Zerstäuben bei 45O0C getrocknet.
Tonerde Έ - 80 Bayerit
Es wurde das gleiche Verfahren wie bei Tonerde E angewandt mit der Abwandlung, daß die Entwicklungs- bzw. Alterungszeit der Suspension hier 3 Tage betrug.
Tonerde G- - 90 $ Bayerit
Eine Aluminiumsulfatlösung wurde kontinuierlich bei 400C und pH-Wert 11 mit einer Natriumaluminatlösung ausgefällt. Die Konzentrationen der Lösungen wurden so bemessen, daß die erhaltene Suspension 50 g/l AIpO., enthielt. Die Suspension wurde 12 h bei Raumtemperatur gehalten und anschließend filtriert und gewaschen; der Kuchen wurde erneut in Wasser suspendiert und die Suspension durch Zerstäuben bei 30'O0C getrocknet.
Die verschiedenen auf diese Weise erhaltenen Tonerden A,B, C,D,E,]? und G wurden in Heißgasströmeη partiell entwässert derart, daß sie noch 3 bis 8 σ/ο Restwasser enthielten, das durch Brennen bei hoher Temperatur entfernt v/erden konnte. Unter diesen Bedingungen war der Bayerit nicht mehr im Rön-tgenbeugungsdiagramm zu erkennen.
Diese entwässerten Tonerden wurden dann erneut angefeuchtet und im Drehgranulator zu Kugeln mit Durchmesser 3 bis 4 mm verformt; die Kugeln wurden im Ofen während 24 h bei 1050C reifen gelassen.
Zur Aktivierung wurde dann ein Teil der Kugeln 2 h bei 65O0C, der andere Teil 24 h bei 10000C gebrannt. Um die Herkunft der Mikroporosität (VmP) in den bei 65O0C gebrannten Agglomeraten deutlich zeigen, wurde diese Mikroporosität nicht nur an diesen (gebrannten) Produkten gemessen.sondern auf an den
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in Heißgasströmen partiell entwässerten Tonerden und an den Tonerden nach dem Zerstäubungstrocknen und anschließendem Brennen bei 50O0C. Diese Mikroporosität wurde mit Hilfe von Kohlenstofftetrachlorid bestimmt. Weiterhin wurde die Gesamtporosität der bei 65O0C gebrannten Agglomerate mit Hilfe eines Quecksilber-Porosimeters bestimmt sowie die spezifischen Oberflächen der partiell entwässerten Tonerden und der agglomerierten und bei 65O0C gebrannten Produkte. Schließlich wurde die Zerdrückfestigkeit Korn je Korn der bei 65O0C gebrannten sowie' der bei 100O0C gebrannten Agglomerate bestimmt.
Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.
Tabelle 1
509829/0890
- 10 -
Tabelle 1
Ϊonerde
Nach Zerstäubungstrocknen und Brennen bei 5000G
VmP cn?/g
Nach Entwässerung
Wach Agglomerieren .und Brennen Nach Brennen
bei 6500C
bei 1000uC
V.m|
spez.Oberfl« 2/
VmE in Gesamtporo- spez.Ober- Zerdrück- Zerdrückcnr/g ßi/bät fläche festig- festigkeit cm3/g m2/g keit
kg
kg
15 5 A 0,60 0,51 300 0,75 0,95 401 4 2,5
50982 39 5
50 j
B
C
0,55
0,48
0,40
0,33
310
310
0,70
0,65
0,90
0,80
220
205
5
6
4
5
9/0890 65 :
75 :
so :
D
E
1
0,42
0,39
0,35
0,31
0,28
0,26
250
230
. 210
0,60
0,56
0,50
0,78
0,75
0,70
215
220
210
6,5
1 7
15
4,5 fe
4,5
7
9o : G 0,18 0,13 185 0,47 0,57 196 18 7,3
& Bayerit
& Bayerit
fo Bayerit
fo. Bayerit
fo Bayerit
$ Bayerit
in Bayerit
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Der Vergleich dieser Versuchsergebnisse zeigt deutlich, daß die Mikroporen-Volumina der durch Agglomerieren der verschiedenen Tonerden erhaltenen Kugeln sich im gleichen Sinne ändern wie die Mikroporen-Volumina der Tonerden von denen ausgegangen wird, in gleichem Sinne wie bei den entwässerten Tonerden und im entgegengesetzten Sinne wie der Bayerit-GehaIt der Tonerden. Die Mikroporen-Volumina der Kugeln sind jedoch größer als die der Tonerden, wahrscheinlich, weil die durch Entwässern erhal- ' tene desorganisierte Tonerde sich nach dem Agglomerieren rehydratisiert und dabei Kristalle in Form von stark porösen Filzen bildet«
Die Zunahme der Festigkeit mit dem Gehalt an Bayerit zeigt die Bedeutung der Agglomerate, die ausgehend von Tonerden erhaltenwerden, welche ausreichend Bayerit enthalten.
Die nach Brennen der Kugeln bei 100O0C während 24 h erzielten Ergebnisse zeigen, daß die Zerdrückfestigkeit noch ausreichend gut ist,
Beispiel 2
Dieses Beispiel betrifft Kugeln hergestellt aus einem Gemisch von Tonerden, von denen die eine ausgehend von einem Bayerit-reichen Produkt und die andere von einem Tonerdegel ohne Bayerit hergestellt worden ist· \
Das Gel, welches keinen Bayerit enthielt und bei einem pH-"Wert von etwa 8 erhalten wurde, bestand hauptsächlich aus Pseudoböhmit und amorphen Phasen. Es wurde gewaschen, zerstäubungsgetrocknet und dann in einem Heißgasstrom entwässert, derart, daß der Restwassergehalt (entfernbar lediglich durch Brennen bei hoher Temperatur) 8 Gew.-^ ausmachte. 68 kg dieses entwässerten Gels wurden mit 103 kg (gerechnet als AIpO,) entwässerter Tonerde D gemäß dem vorangegangenen Beispiel vermischt, die 4 Gew.-% Restwasser enthielt, da.s bei hoher Temperatur entfernt werden konnte. Das Gemisch der beiden Tonerden wurde im Drehgranulator zu Kugeln mit Durchmesser 3 bis 4 mm
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verformt; die Kugeln -wurden anschließend reifen gelassen und dann bei 65O0O und bei 100O0C gebrannt. Pur diese gebrannten Kugeln wurden die spezifische Oberfläche, die Mikroporosität (VmP), die Gesamtporosität und die Zerdrückfestigice it bestimmt; die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengefaßt:
Tabelle 2
!fach Brennen bei lach Brennen bei 65O0O 100O0C
Spez. Oberfläche m /g VmP cnr/g
Gesamtporosität cnr/g Zerdrückfestigkeit kg
213 126
0,73 0,70
1,01 0,95
4,3 3,3
Beispiel 3
Dieses Beispiel betrifft Kugeln, deren G-esamtporenvolumen durch Zusatz von Stoffen vergrößert wurde, die durch thermische Zersetzung wieder entfernt werden können.
Es wurde das ausgehend von Tonerde G (Beispiel 1) erhaltene entwässerte Tonerdepulver verwendet, das fast ausschließlich aus Bayerit bestand. Ein bestimmtes Gewicht dieses erneut gemahlenen Pulvers wurde mit 10, 12 oder 15 Gew.-^ Holzcellulosefasern (Handelsbezeichnung "Solkafloc BW 40") zersetzt.
Das Gemisch wurde im Drehgranulator zu Kugeln mit Durchmesser 3 bis 4 mm verformt; die Kugeln'wurden 2 Tage in feuchter Atmosphäre bei 1000C reifen gelassen und dann bei 100° sowie bei 2000C 3· h lang getrocknet und schließlich 2 h bei 65O0C gebrannt.
-13-
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- 13 - 1A-45 897
Die Eigenschaften der erhaltenen Kugeln sind in der folgenden Tabelle 3 zusammengefaßt:
Tabelle 3
Zusatz von Cellulosefasern
12 <fo
.15
Spez. Oberfläche m /g 185 190 205
VmP cnr/g 0,47 0,49 0,50
Gesamtporosität cnr/g 0,69 0,87 0,93
Zerdriickfestigkeit kg 6 5,2 2,1
Dieses Beispiel zeigt, daß man ausgehend von Bayerit-Ionerde Agglomerate erhalten kann, die eine große Porosität aufweisen, welche zu einem beträchtlichen Teil aus großen Poren besteht und die dennoch eine ausreichende mechanische Festigkeit besitzen.
Beispiel 4
Dieses Beispiel betrifft Kugeln auf der Basis von Molekularsieben*
entwässerter Tonerde G (Beispiel 1) und
Molekularsieb 4 A ,getrocknet; wurde vermählen und dann im
Ein Gemisch aus 30
Drehgranulator zu Kugeln agglomeriert. Nach dem Reifenlassen in feuchter Atmosphäre bei 1000C wurden die Kugeln in einem Heißluftstrom von 4500C aktiviert. Erhalten wurden folgende
Eigenschaften:
-14-
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- '54 - 1A-45 897
Spez. Oberfläche m /g 120
■z
ymP cm /g 0,23
G-esamtporosität cm /g 0,57 Zerdrückfestigkeit kg 7
Dieses Beispiel zeigt die Bedeutung des Bayerits zur Herstellung von aus aktiver Tonerde und Molekularsieb gemischten Agglomeraten, die sich durch besondere Adsorptionseigenschaften auszeichnen.
Beispiel 5
Es wurden mehrere Portionen Tonerde G- gemäß Beispiel 1 soweit entwässert, daß jede Probe nicht mehr als 8 bzw. 10 bzw. 15 Gew.-% Wasser enthielt, das bei hoher !Temperatur entfernt werden konnte.' Darauf wurden wie in den vorangegangenen Beispielen Kugeln mit Durchmesser von 3 bis 4 mm_hergestellt, getrocknet und dann bei 650 und bei 10000C gebrannt.
In der folgenden Tabelle 4 sind die Werte für die Mikroporosität nach Brennen bei 65O0C und die Werte für die Zerdrückfestigkeit nach Brennen bei 650 und bei 10000C aufgeführt.
Tabelle 4 10 15
0,39 0,35
8 14 10
0,42 5 2
16
7
Restwasser
YmP cnr/g nach Brennen bei
65O0C
Zerdrückfestigkeit nach
Brennen bei 65O0C
Zerdrückfestigkeit nach
Brennen bei 1Ö00°C
509829/0890
- 15 - U-4-5 897
Dieses Beispiel zeigt eine deutliche Abnahme der Festigkeit der Agglomerate, wenn die verwendete Tonerde einen Restwassergehalt von 15 G-evu-% aufwies. Infolgedessen ist es von Vorteil, die Entwässerung der Tonerde im Heißgasstrom ziemlich weit zu treiben.
Patentansprüche
•7243
5 0 9 8 2 9/0890

Claims (6)

Patentansprüche
1. Hochfeste poröse Tonerde-Agglomerate, insbesondere für "Adsorptions- und Katalysezwecke, erhalten durch Anfeuchten und Agglomerieren von Tonerde-Pulvern, und anschließendes Aktivieren mittels Brennen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Pulverteilchen durch partielle Entwässerung von Bayerit enthaltendem Tonerde— hydrat in einem Heißgasstrom erhalten worden ist und daß der Anteil der partiell entwässerten Tonerde auf Basis Bayerit " zumindest 15 Gew.-$ der Gesamtmasse ausmacht.
2. Agglomerate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die durch teilweise Entwässerung von Tonerdehydrat in einem Heißgasstrom erhaltenen Teilchen höchstens 10 Gew.-^ Restwasser, das durch Brennen bei hoher Temperatur eliminiert werden kann, enthalten.
3. Agglomerate nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß den teilweise entwässerten Tonerdeteilchen andere Komponenten zugesetzt worden sind,
4· Agglomerate nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Komponenten durch Brennen entfernt werden können, insbesondere, um den Agglomeraten Makroporosität zu verleihen.
5c Agglomerate nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die anderen Komponenten Tonerden, Zeolithe, Molekularsiebe und/oder Metalloxide sind.
6.
ζ e
Agglomerate nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η -
ichnet
Wirkung besitzen. 7243
daß die anderen Komponeten katalytisch^
509 8 29/0890
DE2501056A 1974-01-14 1975-01-13 Hochfeste makroporöse Tonerde-Agglomerate Withdrawn DE2501056B2 (de)

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