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DE4323085A1 - Process for eliminating the oxygen, nitrite and/or nitrate content from water - Google Patents

Process for eliminating the oxygen, nitrite and/or nitrate content from water

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Publication number
DE4323085A1
DE4323085A1 DE19934323085 DE4323085A DE4323085A1 DE 4323085 A1 DE4323085 A1 DE 4323085A1 DE 19934323085 DE19934323085 DE 19934323085 DE 4323085 A DE4323085 A DE 4323085A DE 4323085 A1 DE4323085 A1 DE 4323085A1
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DE
Germany
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palladium
water
nitrite
sol
nitrate
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Withdrawn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
DE19934323085
Other languages
German (de)
Inventor
Dirk Dr Bonse
Axel Dr Brehm
Karl-Heinz Bretz
Helmut Dr Derleth
Bettina Darda
Veronika Koch
Michael Dr Sell
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.)
Solvay GmbH
Original Assignee
Solvay Deutschland GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Solvay Deutschland GmbH filed Critical Solvay Deutschland GmbH
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Priority to JP6517418A priority patent/JPH08506987A/en
Priority to AT94909092T priority patent/ATE148003T1/en
Priority to PCT/EP1994/000585 priority patent/WO1994020202A1/en
Priority to DE59401659T priority patent/DE59401659D1/en
Priority to EP94909092A priority patent/EP0687198B1/en
Priority to DE4491188T priority patent/DE4491188D2/en
Publication of DE4323085A1 publication Critical patent/DE4323085A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

German Patent Application (P4306875.8) describes a process for producing spherical particles based on inorganic oxides, inter alia aluminium oxide, in which a liquid alkaline component is combined with a liquid acidic component to form a sol, the sol is converted into droplet-shaped sol particles, the sol particles are solidified by contacting with a reaction gas and introduction into a reaction liquid and, in a subsequent work-up stage, aged, washed, dried and, if appropriate, calcined, the sol particles being injected from below into the reaction gas and after passing through a curved flight path are collected in the reaction liquid. It has now been found that such supports, coated with palladium or palladium and copper are outstandingly suitable as catalysts in a process for eliminating or decreasing the oxygen, nitrite and/or nitrate content in aqueous systems.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Entfernung oder Ver­ minderung des Sauerstoff-, Nitrit- und/oder Nitratgehaltes in Wasser unter Verwendung eines Trägerkatalysators auf Basis eines durch Sprühgelierung hergestellten Trägers.The present invention relates to the removal or Ver Reduction of the oxygen, nitrite and / or nitrate content in Water using a supported catalyst based on a sprayed carrier.

Die in Grund- und Oberflächenwasser in der Bundesrepublik Deutschland aufgefundenen Nitrit- und/oder Nitratgehalte sind in den letzten Jahren erheblich angestiegen. Sie schwanken je nach Standort erheblich und können teilweise die tolerierbaren Höchstgrenzen überschreiten. Für Trinkwasser wird in den neue­ sten EG-Richtlinien ein zulässiger Grenzwert von 50 mg Nitrat pro Liter empfohlen und für Nitrit ein Grenzwert von 0,1 mg/l. Die steigenden Nitrit- und Nitratgehalte in vielen Grund- und Oberflächenwassern machen in zunehmendem Maße Verfahren zur Ni­ trit- und Nitratentfernung im Rahmen der Trinkwasseraufbereitung nötig. Hierzu können biologische Verfahren und physikalisch/che­ mische Maßnahmen im Bereich der Wasserentsalzung angewendet wer­ den. Bekannte Nachteile dieser Verfahren sind die mögliche Kon­ tamination mit Bakterien oder deren Stoffwechselprodukten bzw. die bloße Verlagerung des Problems.The in groundwater and surface water in the Federal Republic Germany found nitrite and / or nitrate contents are in increased significantly in recent years. They vary depending on Location considerably and can partially tolerable Exceed limits. For drinking water will be in the new EC Directives, a permissible limit of 50 mg nitrate recommended per liter and for nitrite a limit of 0.1 mg / l. The increasing nitrite and nitrate contents in many basic and Surface waters are increasingly making processes for Ni trit and nitrate removal in the context of drinking water treatment necessary. For this purpose, biological processes and physical / che mixed measures in the field of desalination the. Known disadvantages of these methods are the possible Kon tamination with bacteria or their metabolites or the mere shift of the problem.

Die Entfernung von Sauerstoff aus Wasser (welches gegebe­ nenfalls auch frei von Nitrit bzw. Nitrat sein kann) ist in vie­ len Fällen wünschenswert. So ist bekannt, daß Sauerstoff im Was­ ser die Korrosion von metallischen Bauteilen wie Kühlanlagen und Wärmekraftanlagen fördert. Im Bereich der Lebensmittelherstel­ lung, beispielsweise im Bereich der Herstellung von Getränken wie Fruchtsäften oder Bier, wird vorzugsweise ein sauerstoffar­ mes oder sauerstoffreiches Wasser verwendet. The removal of oxygen from water (which gave may also be free of nitrite or nitrate) is in vie len cases desirable. So it is known that oxygen in what the corrosion of metallic components such as cooling systems and Thermal power plants promotes. In the field of foodstuffs tion, for example in the production of beverages such as fruit juices or beer, is preferably an oxygenar or oxygenated water.  

Die EP-A-0 359 074 (US-A 4,990,266) beschreibt ein kataly­ tisch arbeitendes Verfahren zur Entfernung von Nitrit und/oder Nitrat aus nitrit- und/oder nitratbelastetem Wasser unter selek­ tiver Stickstoffbildung. Man verwendet einen Trägerkatalysator, der gebildet wird aus einem mit einer aus Palladium und/oder Rhodium oder aus Palladium und einem Metall der Kupfergruppe bestehenden Metallkomponente imprägnierten porösen Träger. Die­ ser Träger weist eine bimodale Porenradienverteilung mit einem mindestens 30%igen Anteil bezogen auf das Gesamtporenvolumen an Makroporen mit einem Mindestradius von 200 Å auf und/oder eine inhomogene Verteilung der Metallkomponente mit einer Konzentrie­ rung im Oberflächenbereich oder er liegt als Pulver vor.EP-A-0 359 074 (US-A 4,990,266) describes a catalytic table process for the removal of nitrite and / or Nitrate from nitrit- and / or nitrate-contaminated water under selek tive nitrogen formation. One uses a supported catalyst, which is formed from a with a palladium and / or Rhodium or palladium and a metal of the copper group existing metal component impregnated porous support. the This carrier has a bimodal pore radius distribution with a at least 30% of the total pore volume Macropores with a minimum radius of 200 Å and / or a inhomogeneous distribution of the metal component with a concentrate tion in the surface area or it is present as a powder.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem die selektive Überführung von Nitrit und/oder Nitrat in Stickstoff möglich ist. Diese Aufgabe wird durch das in den Ansprüchen angegebene Verfahren gelöst.Object of the present invention is to provide an improved To provide methods by which the selective Transfer of nitrite and / or nitrate into nitrogen possible is. This object is achieved by that specified in the claims Procedure solved.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin, einen verbesserten, besonders abriebfesten perlförmigen Trägerkataly­ sator zur Verfahrensdurchführung zur Verfügung zu stellen. Die Teilchen dieses Trägerkatalysators sollen in Partikelgröße und Zusammensetzung möglichst geringe Streuung aufweisen. Diese Auf­ gabe wird durch den in den Ansprüchen angegebenen Trägerkataly­ sator gelöst.Object of the present invention is also a improved, particularly abrasion-resistant bead-shaped Trägerkataly to provide the process implementation. The Particles of this supported catalyst should be in particle size and Composition as low as possible scattering. This up Gabe is by the specified in the claims Trägerkataly solved.

Das erfindungsgemäße, kontinuierlich durchführbare Verfah­ ren zur Entfernung oder Verminderung des Sauerstoff-, Nitrit- und/oder Nitratgehaltes von sauerstoffhaltigem und/oder Nitrit und/oder nitratbelastetem Wasser unter selektiver Stickstoff­ bildung, wobei man in das sauerstoffhaltige, nitrit- und/oder nitratbelastete Wasser Wasserstoffgas einführt und das mit Was­ serstoff beladene Wasser mit einem Katalysator kontaktiert, wel­ cher gebildet wird aus einem mit einer aus Palladium und/oder Rhodium oder aus Palladium und einem Metall der Kupfergruppe bestehenden Metallkomponente beladenen porösen Träger, und man zur Behandlung von nur nitritbelastetem Wasser einen Katalysa­ tor, dessen Metallkomponente aus Palladium und/oder Rhodium be­ steht und, sofern das zu behandelnde Wasser auch Nitrat enthält, einen Katalysator, dessen Metallkomponente aus Palladium und einen Metall der Kupfergruppe oder aus Rhodium und gegebenen­ falls Palladium besteht, oder einem Gemisch aus einem Katalysa­ tor, dessen Metallkomponente aus Palladium und einem Metall der Kupfergruppe besteht, und einem Katalysator, dessen Metallkom­ ponente nur aus Palladium besteht, einsetzt, und dabei den pH- Wert des Wassers nicht über pH 8 ansteigen läßt und das Verfah­ ren gegebenenfalls so oft hintereinander durchführt, bis der Sauerstoffgehalt, der Nitritgehalt und/oder der Nitratgehalt des Wassers entfernt oder auf einen tolerierbaren Wert vermindert ist, sieht vor, daß man einen Katalysator verwendet, dessen Trä­ ger gemäß Patent . . . (Patentanmeldung P 43 06 875.8) unter Über­ führen eines Sols in tropfenförmige Solteilchen durch Einsprühen der Solteilchen von unten in ein Reaktionsgas und Auffangen der Solteilchen nach Durchfliegen einer gekrümmten Flugbahn in der Reaktionsflüssigkeit, und anschließender Aufarbeitung der ver­ festigten Solteilchen unter Altern, Waschen, Trocknen und Kal­ zinieren hergestellt worden ist.The inventive, continuously feasible Verfah to remove or reduce the oxygen, nitrite and / or nitrate content of oxygenated and / or nitrite and / or nitrate-contaminated water under selective nitrogen formation, wherein the oxygen-containing, nitrite and / or nitrate-laden water introduces hydrogen gas and do it with what hydrogen laden water contacted with a catalyst, wel is formed from one with a palladium and / or Rhodium or palladium and a metal of the copper group existing metal component loaded porous carrier, and man for treating only nitrite-loaded water a cata-  tor, whose metal component of palladium and / or rhodium be and, if the water to be treated also contains nitrate, a catalyst whose metal component is palladium and a metal of the copper group or of rhodium and given if palladium exists, or a mixture of a cata- tor, whose metal component consists of palladium and a metal of Copper group consists, and a catalyst whose Metallkom consists only of palladium, is used, and thereby the pH Value of the water does not rise above pH 8 and the procedural If necessary, it is repeated as often as necessary until the Oxygen content, nitrite content and / or nitrate content of Water removed or reduced to a tolerable level is, provides that one uses a catalyst whose Trä according to patent. , , (Patent Application P 43 06 875.8) under About lead a sol into drop-shaped sol particles by spraying the Solteilchen from below into a reaction gas and catching the Solteilchen after flying through a curved trajectory in the Reaction liquid, and subsequent workup ver solidified sol particles under aging, washing, drying and cal zinieren has been produced.

Von entscheidender Bedeutung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens ist somit die Verwendung eines Katalysators auf Basis des speziellen Trägers des Patents . . . (P 43 06 875.8). Die Herstel­ lung des Trägers wird im folgenden beschrieben.Of crucial importance of the Verfah inventive rens is thus the use of a catalyst based on special vehicle of the patent. , , (P 43 06 875.8). The manufacturer ment of the carrier will be described below.

Das Verfahren des Patents . . . (P 43 06 875.8) zur Herstel­ lung kugelförmiger Teilchen auf der Basis von Aluminiumoxid sieht vor, daß man ein Sol in ein Gel überführt. Als Sol kann man beispielsweise ein metastabiles saures Sol einsetzen, z. B. ein salpetersaures Aluminiumoxidsol. Alternativ kann man eine flüssige alkalische Komponente, z. B. Wasserglas, mit einer an­ deren alkalischen Komponente, z. B. Alkalialuminmat-Lösung ver­ einigen, wie in der DE-OS 29 17 313 beschrieben. Die Sol-Her­ stellung gelingt auch dadurch, daß man eine flüssige alkalische Komponente mit einer flüssigen sauren Komponente zu einem Sol vereinigt. Das Sol wird in tropfenförmige Solteilchen überführt, die Solteilchen durch Kontaktieren mit einem Reaktionsgas und Einbringen in eine Reaktionsflüssigkeit verfestigt und in einer sich anschließenden Aufarbeitungsstufe gealtert, gewaschen, ge­ trocknet und, bezüglich der hier zur Anwendung kommenden Träger, kalziniert, wobei jenes Verfahren sich dadurch auszeichnet, daß man die Solteilchen von unten in das Reaktionsgas einsprüht und die Solteilchen nach Durchfliegen einer gekrümmten Flugbahn in der Reaktionsflüssigkeit auffängt.The method of the patent. , , (P 43 06 875.8) for the manufacture of spherical particles based on alumina Forces a gel into a gel. As a sol can For example, to use a metastable acid sol, z. B. a nitric acid alumina sol. Alternatively you can do one liquid alkaline component, eg. As water glass, with a their alkaline component, eg. B. Alkalialuminmat solution ver some, as described in DE-OS 29 17 313. The Sol-Her Position also succeeds in that a liquid alkaline Component with a liquid acidic component to a sol united. The sol is converted into drop-shaped sol particles, the sol particles by contacting with a reaction gas and  Incorporating solidified in a reaction liquid and in a aged, washed, ge dries and, with regard to the carrier used here, Calcined, which method is characterized in that one sprays the Solteilchen from below into the reaction gas and the Solteilchen after flying through a curved trajectory in the reaction liquid traps.

Im Sinne der in Patent . . . (P 43 06 875.8) offenbarten Er­ findung wird unter einem Sol also sowohl ein instabiles Sol, welches sofort nach dem Zusammenfügen der Komponenten geliert, als auch ein metastabiles Sol, welches noch einige Zeit im fließfähigem Zustand verbleibt, verstanden.As defined in the patent. , , (P 43 06 875.8) He disclosed finding is under a sol so both an unstable sol, which gels immediately after assembly of the components, as well as a metastable sol, which is still some time in the flowable state remains understood.

Jenes Verfahren eignet sich prinzipiell zur Herstellung von Teilchen, welche durch die Gelierung gelierfähiger Lösungen, ausgelöst z. B. durch plötzliche pH-Wert-Änderung oder photoche­ mische Initiierung, hergestellt werden können. Sehr gut lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Teilchen auf der Basis von Aluminiumoxid erzeugen, welche sich durch Polykondensation in einer Sol-Gel-Reaktion ausbilden.That method is suitable in principle for the production of Particles formed by gelation of gellable solutions, triggered z. B. by sudden pH change or photoche mixed initiation, can be produced. Very good itself with the inventive method particles on the basis of alumina which is formed by polycondensation form in a sol-gel reaction.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich für alle Gelierun­ gen einsetzen, bei denen gemäß dem Sol-Gel-Verfahren ein insta­ biles Sol durch das Zusammenmischen einer alkalischen Komponente mit einer sauren Komponente erhalten wird.The inventive method can be gelierun for all in which, according to the sol-gel method, an insta Sol by mixing together an alkaline component is obtained with an acidic component.

Auf an sich bekannte Weise werden hierfür saure Aluminium­ oxidsole als saurer Komponente mit einer gasförmigen alkalischen Komponente wie z. B. mit gasförmigem Ammoniak oder den Dämpfen organischer Amine, beispielsweise den Dämpfen niederer Alkylami­ ne, umgesetzt. Geeignete Aluminiumoxidsole können entsprechend dem Stand der Technik aus Aluminiumoxiden z. B. aus Tonerdehy­ draten wie Boehmit, Pseudo-Boehmit, Hydrargillit oder Bayerit, durch Dispergieren in wäßriger Säure, z. B. in Salpetersäure, hergestellt werden. Daneben ist es auch möglich, auf bekannte Weise aus Aluminiumhydroxid und Aluminiumhalogeniden, z. B. AlBr₃, AlCl₃, oder metallischem Aluminium durch Einwirkung von verdünnter Säure, z. B. HCl, Aluminiumsole oder Suspensionen zu erhalten, die im erfindungsgemäßen Verfahren als Aluminiumoxid enthaltende saure Komponenten eingesetzt werden können.In known manner for this purpose are acidic aluminum oxidsole as an acidic component with a gaseous alkaline Component such as. B. with gaseous ammonia or the vapors organic amines, for example the vapors of lower alkylamines ne, implemented. Suitable Aluminiumoxidsole can accordingly The prior art of aluminum oxides z. B. from Tonerdehy such as boehmite, pseudo-boehmite, hydrargillite or bayerite, by dispersing in aqueous acid, e.g. In nitric acid, getting produced. In addition, it is also possible to know Way of aluminum hydroxide and aluminum halides, eg. B. AlBr₃, AlCl₃, or metallic aluminum by the action of  dilute acid, e.g. As HCl, aluminum sols or suspensions obtained in the process according to the invention as alumina containing acidic components can be used.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können selbstver­ ständlich auch Sole eingesetzt werden, welche Feinanteile jeder an sich bekannten Art, Menge und Teilchengröße enthalten. Zur Verbesserung der anwendungstechnischen Eigenschaften können z. B. auf an sich bekannte, Weise als Feinanteile Zuschlagstoffe, z. B. Füllstoffe aus der Gruppe Kieselsäuren, Alumosilikate, Magnesiumverbindungen, z. B. MgO, Aluminiumoxide, Titandioxid, Kaolin, Montmorillonit, Bentonit, Zeolith, Stärke, Holzmehl oder Aktivkohle beigefügt sein. Die Füllstoffe können der sauren und/oder alkalischen Komponente dabei in kristalliner oder amorpher Form oder auch in hochdisperser Form, wie es in der DE 42 16 868 beschrieben wird, zugefügt werden. Auch Feinantei­ le, die auf an sich bekannte Weise die katalytischen Eigenschaf­ ten der Teilchen verändern, können auf an sich übliche Weise eingesetzt werden, ebenso feinverteilte katalytisch aktive Me­ talle oder deren Vorprodukte, z. B. Metallsalze.Selbstver ver Sole also be used, which fines everyone Contain known type, amount and particle size. to Improvement of performance characteristics can z. B. in a known manner, as fines additives, z. B. fillers from the group silicas, aluminosilicates, Magnesium compounds, e.g. As MgO, aluminum oxides, titanium dioxide, Kaolin, montmorillonite, bentonite, zeolite, starch, wood flour or Activated carbon be attached. The fillers can be acidic and / or alkaline component in crystalline or amorphous form or in highly dispersed form, as in the DE 42 16 868 is added. Also Feinantei le, which in a known manner the catalytic property The particles can change in a conventional manner be used, as finely divided catalytically active Me talle or their precursors, z. B. metal salts.

Die Vermischung der alkalischen Komponente mit der sauren Komponente zu einem gelierfähigen instabilen Sol kann auf an sich bekannte Weise in einer geeigneten Mischvorrichtung, z. B. einer Mischdüse durchgeführt werden. Anschließend wird das so erhaltene Sol unmittelbar in eine Vorrichtung gepumpt, mit der es in tropfenförmige Sol-Teilchen überführt und auf erfindungs­ gemäße Weise von unten in das Reaktionsgas eingesprüht werden kann. Als Sprühsystem, mit dem das Sol von unten in das Reak­ tionsgas in Form tropfenförmiger Teilchen eingebracht werden kann, können im Labormaßstab aus der medizinischen Praxis be­ kannte Kanülen oder im größeren technischen Maßstab an sich bekannte Sprühdüsen, Sprühscheiben, Ultraschalldüsen, Turbo­ glocken, mechanisch angetriebene Düsen oder Sprühvorrichtungen, wie man sie bei der elektrostatischen Versprühung oder in Jet- Printern, z. B. piezoerregte Düsen, verwendet, eingesetzt wer­ den. Mixing of alkaline component with acidic Component to a gellable unstable sol can on known manner in a suitable mixing device, for. B. a mixing nozzle are performed. Then it will be like this obtained sol directly pumped into a device with the converted it into drop-shaped sol particles and on fiction, be sprayed from below into the reaction gas can. As a spray system, with which the sol from below into the Reak tion gas are introduced in the form of droplet-shaped particles can be laboratory scale from medical practice be knew cannulas or on a larger technical scale per se known spray nozzles, spray disks, ultrasonic nozzles, turbo bells, mechanically driven nozzles or sprayers, as they are used in electrostatic spraying or in jet Printern, z. B. piezo-excited nozzles used, who used the.  

Vorzugsweise werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Solteilchen zur Verfestigung in das Reaktionsgas von unten nach oben in einem Winkel α kleiner 90°, wie es in Fig. 1 dar­ gestellt ist, eingesprüht. Vorzugsweise sollte der Winkel α einen Wert von 40 bis 89°, insbesondere einen Wert von 80 bis 88°, haben. Das Reaktionsgas befindet sich in einem Behälter, dem sogenannten Fällturm, oberhalb der zur Verfestigung verwen­ deten Reaktionsflüssigkeit. In Fig. 1 ist der Aufbau der Vor­ richtung zur Durchführung,des erfindungsgemäßen Verfahrens sche­ matisch dargestellt. Durch ein Sprühsystem wird das gelierfähige Sol von unten nach oben in einem Winkel α kleiner 90° in den Fällturm eingesprüht, wobei der Flüssigkeitsstrahl nach dem Ver­ lassen des Sprühsystems kurz nach Eintritt in den Fällturm in etwa gleichgroße Soltropfen aufgerissen wird. Die so erhaltenen Soltropfen durchfliegen dann eine parabelähnliche Flugbahn im Reaktionsgas, bevor sie durch die unterhalb des Reaktionsgases vorgelegte Reaktionsflüssigkeit aufgefangen werden. Indem die Soltropfen eine zu einer Parabel gekrümmte Flugbahn durch das Reaktionsgas passieren müssen, wird deren Verweilzeit im Reak­ tionsgas maximiert. Durch die längere Verweilzeit im Reaktions­ gas kann das Reaktionsgas besonders lange zur Verfestigung der Teilchen beitragen, bevor sie auf die Reaktionsflüssigkeit auf­ treffen. Hierbei ist die gekrümmte Flugbahn der Solteilchen von besonderem Vorteil, da hierdurch die Geschwindigkeit der Sol­ teilchen durch ein Minimum geht, so daß insbesondere Solteilchen mit größeren Durchmessern unbeschädigt in der vorgelegten Reak­ tionsflüssigkeit aufgefangen werden können.Preferably, according to the inventive method, the sol particles for solidification in the reaction gas from bottom to top at an angle α less than 90 °, as shown in Fig. 1 represents, sprayed. Preferably, the angle α should have a value of 40 to 89 °, in particular a value of 80 to 88 °. The reaction gas is in a container, the so-called precipitation tower, above the verwen for solidifying reaction liquid. In Fig. 1, the structure of the front direction for carrying out the method according to the invention is shown cal diagrammatically. By a spray system, the gellable sol is sprayed from bottom to top at an angle α less than 90 ° in the felling tower, wherein the liquid jet after the United spray system is torn open shortly after entering the Fallenurm in about the same size Soltropfen. The sol drops thus obtained then pass through a parabolic-like trajectory in the reaction gas before they are collected by the reaction liquid introduced below the reaction gas. By the Soltropfen must pass through a trajectory curved to a parabola trajectory, their residence time in the reaction gas is maximized. Due to the longer residence time in the reaction gas, the reaction gas can contribute particularly long time to solidify the particles before they hit the reaction liquid on. Here, the curved trajectory of the sol particles is of particular advantage, as a result, the speed of the sol particles goes through a minimum, so that in particular sol particles with larger diameters undamaged can be collected tion liquid in the presented Reak.

Als Reaktionsgase und Reaktionsflüssigkeiten können im er­ findungsgemäßen Verfahren alle nach dem Sol-Gel-Verfahren übli­ chen sauren bzw. alkalischen Reaktionsgase- bzw. Flüssigkeiten eingesetzt werden, wie sie üblicherweise für die Verfestigung von Teilchen auf Basis von Aluminiumoxid nach dem Sol-Gel-Ver­ fahren eingesetzt werden. Als alkalische Reaktionsgase können so z. B. die Dämpfe organischer Amine oder Ammoniak, als Reaktions­ flüssigkeit die Lösung eines organischen Amins oder eine wäßrige Ammoniak-Lösung eingesetzt werden. Besonders bevorzugt setzt man als alkalisches Reaktionsgas Ammoniak und als Reaktionsflüssig­ keit entsprechend eine wäßrige Ammoniaklösung, z. B. eine 5 bis 10%ige wäßrige Ammoniaklösung, ein. Als saure Reaktionsgase können z. B. die Dämpfe organischer Säuren, z. B. die Dämpfe von Ameisensäure, Essigsäure oder Essigsäureanhydrid oder Chlorwas­ serstoff, Schwefeldioxid oder Stickoxide verwendet werden. Dem­ entsprechend setzt man dann als saure Reaktionsflüssigkeit die dazu äquivalenten Säuren ein. Bevorzugt setzt man als saure Re­ aktionsgase Chlorwasserstoff, Schwefeldioxid oder Stickoxide und als saure Reaktionsflüssigkeiten bevorzugt die dazu äquivalenten wäßrigen Säuren, also Salzsäure, Schwefelsäure oder Salpetersäu­ re, z. B. in einer Konzentration von 1 bis 5% ein. Über den entsprechenden Reaktionsflüssigkeiten können die verwendeten Reaktionsgase im Fällturm als geschlossenem Behältnis leicht gehalten werden. Frisches Reaktionsgas kann ständig durch eine separate Gaszufuhr je nach Bedarf in den Fällturm nachgefüllt werden. Das Sol-Gel-Verfahren kann bei Umgebungstemperatur sowie auch bei erhöhter Temperatur durchgeführt werden.As reaction gases and reaction liquids in the he inventive method all according to the sol-gel method übli chen acidic or alkaline reaction gases or liquids are used, as they usually for solidification of particles based on alumina after the sol-gel Ver drive to be used. As alkaline reaction gases can so z. As the vapors of organic amines or ammonia, as a reaction liquid, the solution of an organic amine or an aqueous Ammonia solution can be used. Particular preference is given to setting as alkaline reaction gas ammonia and as reaction liquid  speed corresponding to an aqueous ammonia solution, for. B. a 5 to 10% aqueous ammonia solution, a. As acid reaction gases can z. As the vapors of organic acids, eg. B. the vapors of Formic acid, acetic acid or acetic anhydride or chlorine hydrogen, sulfur dioxide or nitrogen oxides are used. the Correspondingly, the acidic reaction liquid is then added to equivalent acids. Preference is given as an acid Re Hydrogen chloride, sulfur dioxide or nitrogen oxides and as the acidic reaction liquids preferred to the equivalent aqueous acids, ie hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid re, z. B. in a concentration of 1 to 5%. On the corresponding reaction liquids, the used Reaction gases in the tower as a closed container light being held. Fresh reaction gas can constantly through a separate gas supply as needed in the Fallen tower refilled become. The sol-gel method can be used at ambient temperature as well be carried out at elevated temperature.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich kugelför­ mige Teilchen herstellen, dessen durchschnittliche Durchmesser nach dem Trocknen im Bereich von 0,001 mm bis 5 mm liegen kön­ nen. Die Teilchengröße kann dabei über die eingesetzte Sprühvor­ richtung variiert werden.The process of the invention can be kugelför produce miges particles whose average diameter after drying in the range of 0.001 mm to 5 mm kön NEN. The particle size can be over the used Sprühvor be varied.

Al₂O₃ enthaltene Teilchen mit einem Durchmesser von ca. 0,05 mm bis 1 mm können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren z. B. hergestellt werden, indem man eine Alkalialuminatlösung auf an sich bekannte Weise mit einer wäßrigen Schwefelsäurelö­ sung in einer Mischdüse miteinander vermischt oder indem man von einem metastabilen Sol ausgeht, unmittelbar anschließend in ein Sprühsystem pumpt und in den Fällturm von unten nach oben in einem Winkel α von etwa 87° als Solteilchen einsprüht, so daß sie in einem alkalischen Reaktionsgas, z. B. Ammoniak, unter Fixierung der Kugelform vorverfestigt werden und schließlich in der vorgelegten alkalischen Reaktionslösung, z. B. wäßriger Am­ moniaklösung, aufgefangen und durchgeliert werden. Anschließend werden die Teilchen dann noch entwässert, gewünschtenfalls mit einem Alkohol oder Keton behandelt (s. unten), und kalziniert. Al₂O₃ contained particles with a diameter of approx. 0.05 mm to 1 mm can by the method according to the invention z. Example, be prepared by adding a Alkalialuminatlösung in a manner known per se with an aqueous sulfuric acid oil in a mixing nozzle or by mixing emanating from a metastable sol, immediately afterwards in a Spraying system pumps and into the defensive tower from bottom to top in an angle α of about 87 ° sprayed as a sol particle, so that in an alkaline reaction gas, eg. As ammonia, under Fixation of the spherical shape can be preconsolidated and finally in the submitted alkaline reaction solution, for. B. aqueous Am moniaklösung, be caught and geliert. Subsequently the particles are then still dehydrated, if desired with treated with an alcohol or ketone (see below), and calcined.  

Das Trocknen erfolgt üblicherweise bei Temperaturen im Bereich von 100°C bis 200°C für eine Zeitdauer von 1 bis 24 h. An­ schließend können die Teilchen gegebenenfalls auf an sich be­ kannte Weise bei Temperaturen von 400 bis 1.200°C, vorzugsweise 550 bis 900°C, insbesondere 590 bis 650°C kalziniert werden. Die angewendete Temperatur richtet sich danach, welcher Porösi­ tätsgrad gewünscht wird. Bei niedriger Temperatur erhält man Träger mit kleinem Porendurchmesser und hoher Oberfläche, bei höherer Temperatur Träger mit größerem Porendurchmesser bei kleinerer Oberfläche.Drying usually takes place at temperatures in the range from 100 ° C to 200 ° C for a period of 1 to 24 hours. to closing the particles may be on be be knew manner at temperatures of 400 to 1200 ° C, preferably 550 to 900 ° C, in particular 590 to 650 ° C are calcined. The temperature used depends on which Porösi degree is desired. At low temperature you get Carrier with small pore diameter and high surface area, at higher temperature carrier with a larger pore diameter at smaller surface.

Vorzugsweise setzt man Katalysatoren mit Palladium oder Palladium und Kupfer als katalytische Komponente ein.It is preferable to use catalysts with palladium or Palladium and copper as a catalytic component.

Der Gehalt an solchen Metallen liegt üblicherweise im Be­ reich von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den fertigen Katalysa­ torträger. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren kann auf an sich bekannte Weise erfolgen. Beispielsweise kann man Metallsalze oder komplexe Metallverbindungen im Imprägnier­ verfahren, Sprühverfahren oder Fällungsverfahren auf die Teil­ chen aufbringen und nach Trocknung und Kalzinierung gewünschten­ falls reduzieren. Bevorzugt werden die Metalle durch ein Imprä­ gnierverfahren, z. B. mit einer Lösung oder Suspension von Me­ tallsalzen oder komplexen Metallverbindungen in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel, auf die Teilchen aufgebracht. Dabei läßt sich feststellen, daß erfindungsgemäß hergestellte Teilchen bei dieser Imprägnierung zu einer Randanreicherung nei­ gen, d. h., daß die im Imprägnierverfahren eingesetzten Metalle sich stärker in den Randbereichen als im Inneren der Teilchen ablagern. Dies ist besonders vorteilhaft, da hierdurch für die Herstellung der Katalysatoren entsprechend weniger Metall einge­ setzt werden muß. Die katalytisch aktiven Metalle sind bei Scha­ lenkatalysatoren durch kurze Diffusionswege besser zugänglich. Ein weiterer Vorteil der auf Basis der erfindungsgemäß herge­ stellten Teilchen erhaltenen Katalysatoren, ist deren überra­ schend hohe Abriebfestigkeit. The content of such metals is usually in Be rich from 0.1 to 5 wt .-%, based on the finished cata- torträger. The preparation of the catalysts of the invention can be done in a known manner. For example, can Metal salts or complex metal compounds in the impregnating method, spray method or precipitation method on the part apply and after drying and calcination desired if reduce. The metals are preferred by an imprä standard procedure, eg. B. with a solution or suspension of Me tallsalts or complex metal compounds in water or an organic solvent applied to the particles. It can be stated that produced according to the invention Particles in this impregnation to an edge enrichment nei gen, d. h., That the metals used in the impregnation process stronger in the peripheral areas than in the interior of the particles deposit. This is particularly advantageous, as this is for the Production of the catalysts according to less metal turned must be set. The catalytically active metals are at Scha directing catalysts by short diffusion paths more accessible. Another advantage of based on the invention Herge Particles obtained catalysts is their überra Shearing high abrasion resistance.  

In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die erhaltenen kugelförmigen Teilchen nach der Verfestigung in der Reaktionsflüssigkeit und vor dem Trocknen und Kalzinieren noch einer Behandlung mit einem niederen Alkylalkohol, insbeson­ dere einem C₁-C₄-Alkohol, wie z. B. Methanol, Ethanol, Propanol oder Isopropanol oder einer Behandlung mit Aceton unterzogen. Vorzugsweise setzt man Isopropanol, welches möglichst wasserfrei sein sollte, für diese Behandlung der Teilchen ein. Durch die Behandlung der Teilchen mit einem niederen Alkylalkohol oder Aceton können zwei unterschiedliche Effekte erzielt werden: Zum einen kann durch die Behandlung in vorteilhafter Weise ein Ver­ kleben der erhaltenen Teilchen, insbesondere von Teilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser kleiner 1 mm vermieden wer­ den, zum anderen kann durch diese Behandlung das Porenvolumen der erhaltenen Teilchen vergrößert werden. Hierfür werden die Teilchen insbesondere für eine Zeitdauer von 1 Minute bis 24 Stunden, zweckmäßigerweise 2 bis 3 Stunden, dieser Behandlung unterzogen. Insbesondere ist es mit dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren erstmalig möglich, das Porenvolumen von Aluminiumoxid­ teilchen durch diese Behandlung gezielt zu verändern. So liegt z. B. das Porenvolumen von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Aluminiumoxidteilchen nach Behandlung mit einem niederen Alkylalkohol vor dem Trocknen im Bereich von 0,4 bis 1,2 ml/g (bestimmt nach dem Trocknen). Zweckmäßigerweise werden hierfür z. B. nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Aluminiumoxidteilchen anschließend mit Isopropanol für ein- bis achtmal 2 Stunden vor dem Trocknen behandelt. Träger in Form von kugelförmigen Teilchen auf der Basis von Aluminiumoxid, welche einen Durchmesser im Bereich von 0,05 bis 1 mm, vorzugsweise 0,4 bis 0,6 mm, sind besonders geeignet. Eine spezifische Oberfläche im Bereich von 5 bis 250 m²/g, vorzugsweise 100 bis 200 m²/g, ist besonders vorteilhaft. Ein Schüttgewicht im Bereich von 0,3 bis 1,2 g/ml insbesondere 0,3 bis 0,7 g/ml, und ein Porenvolumen im Bereich von 0,6 bis 1,2 ml/g ist vorteilhaft. Der mittlere Po­ rendurchmesser liegt dabei im Bereich von 100 bis 200 Å.In a variant of the method according to the invention the obtained spherical particles after solidification in the reaction liquid and before drying and calcination nor a treatment with a lower alkyl alcohol, esp dere a C₁-C₄-alcohol, such as. As methanol, ethanol, propanol or isopropanol or a treatment with acetone. Preference is given to isopropanol, which is anhydrous as possible should be, for this treatment of the particles. By the Treatment of the particles with a lower alkyl alcohol or Acetone can be achieved two different effects: Zum one can by treatment advantageously an Ver sticking of the obtained particles, in particular particles an average diameter smaller than 1 mm avoided who on the other hand, this treatment can reduce the pore volume the particles obtained are increased. For this purpose, the Particles in particular for a period of 1 minute to 24 hours, suitably 2 to 3 hours, of this treatment subjected. In particular, it is with the Ver invention drive the pore volume of alumina for the first time possible to change particles through this treatment. That's how it is z. B. the pore volume of the inventive method produced aluminum oxide particles after treatment with a lower alkyl alcohol before drying in the range of 0.4 to 1.2 ml / g (determined after drying). Appropriately be for this z. B. produced by the process according to the invention Aluminum oxide particles then with isopropanol for one to treated eight times 2 hours before drying. Carrier in the form of Spherical particles based on alumina, which a diameter in the range of 0.05 to 1 mm, preferably 0.4 to 0.6 mm, are particularly suitable. A specific surface in the range of 5 to 250 m² / g, preferably 100 to 200 m² / g especially advantageous. A bulk density in the range of 0.3 to 1.2 g / ml, in particular 0.3 to 0.7 g / ml, and a pore volume in the Range of 0.6 to 1.2 ml / g is advantageous. The middle butt rendurchmesser lies in the range of 100 to 200 Å.

Durch das Verfahren des Patents . . . (P 43 06 875.8) ist es in vorteilhafter Weise möglich, Trägerkatalysatoren in Form von Teilchen auf der Basis von Aluminiumoxid mit einer sehr gleich­ mäßigen Kugelgestalt sowie einem sehr engen Kornspektrum zu er­ halten. Hierbei kann der Anfall größerer Mengen an Unter- bzw. Überkorn weitgehend vermieden werden. So weisen die nach jenem Verfahren erhältlichen Teilchen mit den in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Durchmesser folgendes enges Kornspektrum auf:By the method of the patent. , , (P 43 06 875.8) is it advantageously possible, supported catalysts in the form of  Aluminum oxide-based particles with a very similar moderate spherical shape and a very narrow grain spectrum to he hold. Here, the accumulation of larger amounts of sub- Oversize grain are largely avoided. So they point to that Process obtainable particles with those in the following Table given diameter following narrow grain spectrum on:

Durchmesser der Teilchen [mm]Diameter of particles [mm] Kornspektrum [mm]Grain spectrum [mm] 1,0-5,01.0-5.0 ±1,0± 1.0 0,1-1,00.1-1.0 ±0,1± 0.1 0,01-0,10.01-0.1 ±0,02± 0.02 0,001-0,010.001-0.01 ±0,004± 0.004

Bei dem Verfahren braucht kein Formöl eingesetzt zu werden, so daß die so hergestellten Teilchen auch frei von weiteren Ver­ unreinigungen oder Verfärbungen sind. Auch läßt sich bei nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Teilchen durch eine Behandlung mit Aceton oder einem niederen Alkylalkohol vor dem Trocknen das Porenvolumen in vorteilhafter Weise vergrößern. Darüber hinaus zeigen die Trägerkatalysatoren auf Trägern in Form von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten ku­ gelförmigen Teilchen eine überraschend hohe Abriebfestigkeit, was sie im Zusammenhang mit dem engen Kornspektrum besonders geeignet für die Verwendung als Katalysator oder Katalysatorträ­ ger in Fließbettreaktoren macht.In the process, no molding oil needs to be used, so that the particles thus produced are also free of further Ver impurities or discoloration. Also can be after Particles produced by the process according to the invention a treatment with acetone or a lower alkyl alcohol the drying increase the pore volume in an advantageous manner. In addition, the supported catalysts on supports in Form of ku produced by the process according to the invention gel particles have a surprisingly high abrasion resistance, what they especially in connection with the narrow grain spectrum suitable for use as catalyst or catalyst carrier ger in fluidized bed reactors.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können sauerstoffhal­ tige bzw. nitrit- oder nitratbelastete Wässer und wäßrige Lösun­ gen beliebiger Herkunft behandelt werden. In der vorliegenden Anmeldung bezeichnet der Ausdruck "Wasser" derartige Wässer und wäßrige Lösungen. Enthält das zu reinigende Wasser unter den Reaktionsbedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens reduzier­ bare andere Stoffe, werden diese ebenfalls reduziert. Sofern es wünschenswert erscheint, entfernt man solche reduzierbare andere Stoffe vorher aus dem zu reinigenden Wasser. In the context of the present invention can oxygenhal or nitrite or nitrate contaminated waters and aqueous Lösun be treated of any origin. In the present Application, the term "water" means such waters and aqueous solutions. Contains the water to be purified among the Reduce reaction conditions of the process according to the invention other substances are also reduced. If it is desirable, one removes such reducible others Substances previously from the water to be purified.  

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein spezieller im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbarer Trägerka­ talysator. Der zur Verminderung des Sauerstoffgehaltes, des Ni­ trit- und/oder Nitratgehaltes geeignete Trägerkatalysator umfaßt Palladium, Rhodium oder Palladium und ein Metall der Kupfergrup­ pe auf einem Träger auf Basis Aluminiumoxid, wobei der Träger gemäß Patent . . . (Deutsche Patentanmeldung P 43 06 875.8) durch Überführen eines Sols in tropfenförmige Solteilchen durch Ein­ sprühen der Solteilchen von unten in ein Reaktionsgas und Auf­ fangen der Solteilchen nach Durchfliegen einer gekrümmten Flug­ bahn in einer Reaktionsflüssigkeit Aufarbeiten der verfestigten Solteilchen durch Altern, Waschen, Trocknen und Kalzinieren, hergestellt wurde, mit der Maßgabe, daß der Träger eine spezifi­ sche Oberfläche im Bereich von 5 bis 250 m²/mg aufweisen soll.Another object of the present invention is a special carrier used in the process according to the invention talysator. To reduce the oxygen content, the Ni trit and / or nitrate content comprises suitable supported catalyst Palladium, rhodium or palladium and a metal of the copper group pe on a support based on alumina, the support according to patent. , , (German Patent Application P 43 06 875.8) by Transfer a sol into droplet-shaped sol particles by one spray the sol particles from below into a reaction gas and up catch the sol particles after flying through a curved flight train in a reaction liquid work up the solidified Sol particles by aging, washing, drying and calcining, with the proviso that the carrier has a specifi should have a surface area in the range of 5 to 250 m² / mg.

Als besonders geeignet haben sich Trägerkatalysatoren er­ wiesen, deren Träger vor dem Aufbringen der katalytisch aktiven Metallkomponente bei einer Temperatur von 600 bis 1.200°C kal­ ziniert worden ist. Trägerkatalysatoren mit einem Schüttgewicht von 0,3 bis 1,2 g/ml und einem Porenvolumen von 0,4 bis 1,2 ml/g liefern besonders gute Verfahrensergebnisse. Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Trägerkatalysators ent­ sprechen den vorstehend als bevorzugt einsetzbar beschriebenen Trägerkatalysatoren. Besonders vorteilhaft sind Trägerkatalysa­ toren, die zwar einen völlig homogenen Aufbau des Trägers, aber eine inhomogene Verteilung der katalytisch aktiven Komponente aufweisen, bei welchen nämlich die Konzentration der katalytisch aktiven Komponente vom Zentrum zur Peripherie zunimmt (Schalen­ katalysatoren).Particularly suitable are supported catalysts he meadows whose support before the application of the catalytically active Metal component at a temperature of 600 to 1200 ° C kal has been ziniert. Supported catalysts with a bulk density from 0.3 to 1.2 g / ml and a pore volume of 0.4 to 1.2 ml / g deliver particularly good process results. Further preferred Embodiments of the supported catalyst of the invention ent speak the one described above as being preferably used Supported catalysts. Particularly advantageous are supported catalysts Although they have a completely homogeneous structure of the carrier, but an inhomogeneous distribution of the catalytically active component namely, in which the concentration of the catalytic active component increases from the center to the periphery (shells catalysts).

Die Herstellung solcher Trägerkatalysatoren ist nach an sich bekannten Verfahren möglich. Zur Herstellung von Palladium oder Rhodium enthaltenden Trägerkatalysatoren imprägniert man zweckmäßig die Träger mit einer wäßrigen Lösung einer löslichen Palladium- oder Rhodiumverbindung mit anschließender Trocknung und Glühung. Zur Herstellung von Palladium und Kupfer enthal­ tenden Trägerkatalysatoren geht man zweckmäßig so vor, daß man die Träger zunächst mit einer wäßrigen Lösung einer Palladium­ verbindung, vorzugsweise Na₂PdCl₄-Lösung, imprägniert, anschlie­ ßend trocknet und gegebenenfalls glüht (kalziniert) und gegebe­ nenfalls reduziert, und danach den Palladium enthaltenden Träger mit einer wäßrigen Lösung einer Kupferverbindung imprägniert und anschließend noch einmal kalziniert und reduziert. Besonders vorteilhafte, Palladium und Kupfer enthaltende Katalysatoren wurden hergestellt, indem der Palladium enthaltende Träger mit einer basischen Lösung, beispielsweise wäßriger Natriumcarbonat- Lösung, kontaktiert wurde ,und anschießend die Imprägnierung mit einer Kupferverbindung vorgenommen wurde. Natürlich kann man die Metalle auch gleichzeitig auf den Träger aufbringen.The preparation of such supported catalysts is according to known methods possible. For the production of palladium or rhodium-containing supported catalysts are impregnated expedient the carrier with an aqueous solution of a soluble Palladium or rhodium compound with subsequent drying and glowing. For the production of palladium and copper enthal supported catalysts is suitably so that one the carrier first with an aqueous solution of a palladium  compound, preferably Na₂PdCl₄ solution, impregnated, then ßend dries and optionally glows (calcined) and give if necessary, and then the palladium-containing carrier impregnated with an aqueous solution of a copper compound and then again calcined and reduced. Especially advantageous, palladium and copper-containing catalysts were prepared by using the palladium-containing carrier with a basic solution, for example aqueous sodium carbonate Solution, was contacted, and then the impregnation with a copper compound was made. Of course you can do that Apply metals to the carrier at the same time.

Trägerkatalysatoren auf Basis von Alugel-Trägern weisen den Vorteil auf, daß sie eine hohe Gleichmäßigkeit aufweisen, und zwar einerseits hinsichtlich ihrer äußeren Form (Kugelform, en­ ges Spektrum der Größenverteilung) als auch im Hinblick auf die stoffliche Qualität des Trägermaterials bei allen Teilchen. Sie weisen eine hohe mechanische Stabilität auf und zeichnen sich, in bevorzugten Ausführungsformen, durch eine Konzentration der katalytisch aktiven Komponenten an der Oberfläche aus. Daraus resultiert eine hohe Selektivität und eine hohe Abbaurate der Katalysatorteilchen.Supported catalysts based on Alugel carriers have the Advantageous that they have a high uniformity, and on the one hand in terms of their external shape (spherical shape, en spectrum of size distribution) as well as in terms of Material quality of the carrier material for all particles. you have a high mechanical stability and are characterized in preferred embodiments, by a concentration of catalytically active components on the surface. from that results in a high selectivity and a high degradation rate of Catalyst particles.

Verwendet man Trägerkatalysatoren mit einer hohen Oberflä­ che (< 140 m²/g) und entsprechend kleinen Porendurchmessern, wird bei Schalenkatalysatoren die Stoffdiffusion weniger limi­ tiert als bei Katalysatoren nach dem Stand der Technik.Using supported catalysts with a high Oberflä (<140 m² / g) and correspondingly small pore diameters, In the case of shell catalysts, the mass diffusion becomes less limited as compared to catalysts of the prior art.

Der Nitrit- und/oder Nitrat-Gehalt sowie der Sauerstoffge­ halt, welcher mit dem erfindungsgemäßen Verfahren entfernt oder auf eine tolerierbare Konzentration vermindert werden kann, kann in einem weiten Bereich variieren. So lassen sich mit dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren Wasser mit einer Nitrit- und/oder Nitrat­ belastung zwischen 0,1 mg/l und einigen Gramm pro Liter behan­ deln. Insbesondere ist das vorliegende Verfahren geeignet zur Entfernung des Nitrit- und/oder Nitratgehaltes aus Wasser mit einer geringen Nitrit- und/oder Nitratbelastung, beispielsweise im Be­ reich von 0,1 mg bis 2 g/l Nitrit und/oder 1 mg bis 10 g/l Nitrat. The nitrite and / or nitrate content and the Sauerstoffge halt, which removed by the method according to the invention or can be reduced to a tolerable concentration vary within a wide range. So can be with the invent According to the invention water with a nitrite and / or nitrate load between 0.1 mg / l and a few grams per liter spindles. In particular, the present method is suitable for Removal of nitrite and / or nitrate content from water with a low nitrite and / or nitrate pollution, for example in Be rich from 0.1 mg to 2 g / l nitrite and / or 1 mg to 10 g / l nitrate.  

Für den Fachmann ist klar, daß das erfindungsgemäße Verfah­ ren zur Entfernung von Sauerstoff aus Wasser angewandt werden kann, welches weder Nitrit noch Nitrat enthält. Das Verfahren kann natürlich auch zur Entfernung von Nitrit und/oder Nitrat aus Wasser angewendet werden, welches keinen Sauerstoff enthält. Schließlich kann man das Verfahren gemäß einer weiteren Variante auch zur Entfernung von Nitrit und/oder Nitrat aus gleichzeitig Sauerstoff enthaltendem Wasser anwenden. In diesem Fall wird neben Nitrit bzw. Nitrat auch der Sauerstoff entfernt.For the expert it is clear that the Verfah inventive be used to remove oxygen from water can, which contains neither nitrite nor nitrate. The procedure Of course, it can also be used to remove nitrite and / or nitrate be applied from water, which contains no oxygen. Finally, one can the method according to another variant also for the removal of nitrite and / or nitrate from simultaneously Apply oxygen-containing water. In this case will In addition to nitrite or nitrate and the oxygen removed.

Inbesondere wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Behand­ lung von Wasser eingesetzt, welches in seinem Reinheitsgrad ei­ nem Wasser entspricht, welches eine natürliche Filtration durch­ laufen hat. Derartiges Wasser kann wasserlösliche Substanzen, z. B. anorganische Salze, in Größenordnungen, wie sie im Grund­ wasser anzutreffen sind, also z. B. bis zu einigen Gramm pro Liter enthalten. Beispiele von mit dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren zu behandelnden Wasser sind z. B. Grundwasser, Brunnen­ wasser, Quellwasser oder Uferfiltrate oder bereits entsprechend vorgereinigte sonstige Abwässer z. B. industrielle Abwässer, beispielsweise aus Rauchgaswäschen, in welchen der Gehalt an Sauerstoff, Nitrit und/oder Nitrat vermindert werden kann. Wei­ tere Beispiele für Wasser, die mit dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren zu behandeln sind, sind Getränke wie Mineralwässer, Limona­ den und Fruchtsäfte sowie Wasser, die zur Herstellung von Ge­ tränken wie Mineralwässer, Limonaden, Fruchtsäfte oder zur Bier­ herstellung, verwendet werden sollen.In particular, the inventive method for treating ment of water used, which in its purity ei Nem water, which is a natural filtration through has run. Such water can be water-soluble substances, z. As inorganic salts, in orders of magnitude, as in the reason water are found, so z. B. up to a few grams per Liters included. Examples of the Ver drive to be treated water are z. B. groundwater, wells water, spring water or bank filtrate or already accordingly Pre-cleaned other wastewater z. Industrial wastewater, for example, from flue gas scrubbing, in which the content of Oxygen, nitrite and / or nitrate can be reduced. Wei Tere examples of water, with the Verfah There are drinks like mineral waters, Limona and fruit juices and water used to produce Ge soak like mineral waters, sodas, fruit juices or beer manufacture, to be used.

Das Verfahren eignet sich beispielsweise zur Anwendung im Rahmen der Trinkwasseraufarbeitung sowie der Aufarbeitung von Wasser bzw. Brauchwasser für die Lebensmittel- oder Getränkein­ dustrie sowie für sonstige Zwecke, wo ein sauerstoff-, nitrit- und/oder nitratarmes oder -freies Wasser benötigt wird.The method is suitable, for example, for use in Framework of drinking water treatment and reprocessing of Water or service water for the food or beverage industry and for other purposes where an oxygen, nitrite and / or nitrate-poor or -free water is needed.

Enthält das Wasser nur Nitrit und gegebenenfalls Sauer­ stoff, so kann man einen Trägerkatalysator verwenden, dessen Metallkomponente aus Palladium und/oder Rhodium besteht. Enthält das zu behandelnde Wasser auch Nitrat, so verwendet man einen Trägerkatalysator, dessen Metallkomponente aus Palladium und ei­ nem Metall der Kupfergruppe oder aus Rhodium und gegebenenfalls Palladium besteht. Sofern das zu behandelnde Wasser auch Nitrat enthält, kann man auch das erfindungsgemäße Katalysatorsystem einsetzen, vorteilhaft das Katalysatorsystem aus nur Palladium als Metallkomponente enthaltenden Katalysatorteilchen und Palla­ dium und ein Metall der Kupfergruppe, insbesondere Kupfer als Metallkomponente enthaltenden Trägerkatalysatorteilchen. Das Gewichtsverhältnis von palladiumhaltigen zu Palladium/Kupfer­ haltigen Katalysatorteilchen kann je nach dem Nitrat- und Ni­ tritgehalt des Wassers und der Menge und Zusammensetzung der Metallkomponenten der Katalysatoren variieren und kann zwischen 1 : 5 und 5 : 1, vorzugsweise zwischen 1 : 2 und 2 : 1 liegen. Die un­ terschiedlichen Partikel liegen zweckmäßig getrennt voneinander vor. Man führt das zu behandelnde Wasser dann erst durch die Palladium/Kupfergruppenmetall-haltigen Partikel und dann durch die nur Palladium enthaltenden Partikel, vorzugsweise jeweils in der Wirbelschicht.Contains the water only nitrite and possibly sour fabric, so you can use a supported catalyst whose Metal component of palladium and / or rhodium. contains the water to be treated also nitrate, so you use one  Supported catalyst whose metal component of palladium and egg metal of the copper group or of rhodium and optionally Palladium exists. If the water to be treated is also nitrate contains, you can also the catalyst system of the invention use, advantageously the catalyst system of palladium only catalyst particles containing metal component and Palla dium and a metal of the copper group, in particular copper as Metal component-containing supported catalyst particles. The Weight ratio of palladium-containing to palladium / copper containing catalyst particles may, depending on the nitrate and Ni Tritgehalt of the water and the amount and composition of Metal components of the catalysts vary and may vary between 1: 5 and 5: 1, preferably between 1: 2 and 2: 1. The un Different particles are appropriate separate from each other in front. Then you lead the water to be treated only through the Palladium / copper group metal-containing particles and then by the particles containing only palladium, preferably in each case the fluidized bed.

Zweckmäßig wird der pH-Wert des Wassers so reguliert, daß der reaktionsbedingte Anstieg nicht zu Werten über pH 8 führt. Die Einstellung des pH-Wertes kann beispielsweise durch Zugabe einer wäßrigen Lösung einer Säure, vorzugsweise einer verdünnten anorganischen Säure wie Salzsäure oder CO₂ erfolgen.Suitably, the pH of the water is regulated so that the reaction-induced increase does not lead to values above pH 8. The adjustment of the pH can, for example, by adding an aqueous solution of an acid, preferably a dilute one inorganic acid such as hydrochloric acid or CO₂ take place.

Das Einleiten des Wasserstoffgases in das Wasser und eine gegebenenfalls nötige pH-Regulierung können gewünschtenfalls erfolgen, während das Wasser mit dem Katalysator in Kontakt ist. Zweckmäßig wird jedoch das Wasserstoffgas in einer separaten Einrichtung in das Wasser eingebracht, bevor dieses mit dem Ka­ talysator kontaktiert wird. Gewünschtenfalls kann man dabei den pH-Wert des zu behandelnden Wassers so einregulieren, daß der nachfolgende pH-Anstieg im gewünschten Bereich bleibt.The introduction of the hydrogen gas into the water and a If necessary, necessary pH regulation can, if desired take place while the water is in contact with the catalyst. However, the hydrogen gas is useful in a separate Device introduced into the water before this with the Ka is contacted. If you want you can do the Adjust the pH of the water to be treated so that the subsequent pH increase remains within the desired range.

Der pH-Wert des zu behandelnden Wassers sollte in einem Bereich von etwa 4 bis 8, insbesondere 6 bis 8 liegen. The pH of the water to be treated should be in one Range of about 4 to 8, in particular 6 to 8 are.  

Üblicherweise enthält Wasser, dessen Nitrit- und/oder Ni­ tratgehalt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren reduziert werden soll, auch Sauerstoff gelöst. Zur vollständigen Entfernung des Nitrit- und/oder Nitratgehaltes des Wassers wird daher insgesamt eine solche Menge Wasserstoffgas benötigt, welche mindestens der zur Reduktion des Sauerstoffgehaltes und des Nitrit- und/oder Nitratgehaltes des Wassers stöchiometrisch notwendigen Menge entspricht. So sind zur Reduktion von 100 mg Nitrat theoretisch etwa 9 mg Wasserstoff erforderlich, zur Entfernung von 8 mg Sauerstoff etwa 1 mg Wasserstoff. Sofern das zu behandelnde Was­ ser nur geringere Mengen an Nitrit und/oder Nitrat enthält, er­ weist es sich als zweckmäßig, eine solche Menge Wasserstoff ein­ zuleiten, welche mindestens der stöchiometrisch berechneten Menge und höchstens einem 20%igen Überschuß dieser berechneten Menge entspricht.Usually contains water whose nitrite and / or Ni trated content can be reduced with the method according to the invention should, also dissolved oxygen. For complete removal of the Nitrite and / or nitrate content of the water is therefore total requires such an amount of hydrogen gas, which at least the to reduce the oxygen content and the nitrite and / or Nitrate content of the water stoichiometrically necessary amount equivalent. Thus, for the reduction of 100 mg of nitrate theoretically about 9 mg of hydrogen required to remove 8 mg Oxygen about 1 mg of hydrogen. Unless the thing to be treated it contains only minor amounts of nitrite and / or nitrate, he it is useful to include such an amount of hydrogen which at least the stoichiometrically calculated Amount and at most a 20% excess of these calculated Quantity corresponds.

Die Begasung des Wassers mit Wasserstoff erfolgt vorzugs­ weise nach der Art der Permeationsbegasung. Hierbei erfolgt der Gaseintrag in das Wasser über eine feste Membran, beispielsweise eine Silikonkautschukmembran. Besonders gut geeignet sind Mem­ branen mit integralasymmetrischem Aufbau und insbesondere Kom­ positmembranen. Diese Membranen umfassen eine poröse, wasserbe­ ständige Trägerstruktur und mindestens eine Schicht aus wasser­ beständigem, porenfreiem Polymer, an der die zu begasende Flüs­ sigkeit vorbeigeführt wird. Diese porenfreie Schicht, z. B. aus Silikonpolymer, ist sehr dünn, sie weist beispielsweise eine Dicke von 0,5 bis 10 Mikrometer auf. Solche Membranen werden in der EP-A 291 679 (US-A 4,933,085) beschrieben. Andere Methoden, z. B. über Gassättiger, sind ebenfalls zum H₂-Eintrag geeignet.The fumigation of the water with hydrogen is preferred wise on the type of Permeationsbegasung. Here, the Gas entry into the water via a solid membrane, for example a silicone rubber membrane. Particularly suitable are mem Branches with an integral asymmetric structure and in particular Kom membranes here. These membranes comprise a porous, watery permanent support structure and at least one layer of water resistant, non-porous polymer, at which the Flüs to be gassed is passed. This non-porous layer, z. B. off Silicone polymer is very thin, it has for example one Thickness of 0.5 to 10 microns. Such membranes are in EP-A 291 679 (US Pat. No. 4,933,085). Other methods z. B. on gas saturator, are also suitable for H₂ entry.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei Normaldruck oder geringem Überdruck, z. B. bis zu 10 Atmosphären oder mehr arbei­ ten. Die Löslichkeit des Wasserstoffgases in dem Wasser liegt bei Normaldruck und Temperaturen zwischen 10 und 25°C unter 1,7 mg/l und erhöht sich proportional zum Arbeitsdruck. Wo zur Reduktion höherer Nitrit- und/oder Nitratmengen entsprechend größere Mengen Wasserstoff benötigt werden, empfiehlt es sich daher, die Begasung unter Druck vorzunehmen. Bei der Behandlung von Wasser, das nur Sauerstoff enthält, ist das Arbeiten bei Umgebungsdruck sehr gut möglich.The inventive method can at atmospheric pressure or slight overpressure, z. B. up to 10 atmospheres or more The solubility of the hydrogen gas in the water is at atmospheric pressure and temperatures between 10 and 25 ° C below 1.7 mg / l and increases in proportion to the working pressure. Where to Reduction of higher amounts of nitrite and / or nitrate accordingly Higher amounts of hydrogen are needed, it is recommended therefore, to do the fumigation under pressure. In the treatment  of water that only contains oxygen is working at Ambient pressure very possible.

Bevorzugt betreibt man das erfindungsgemäße Verfahren als expandiertes Bett, Wirbelbett, Suspensions- oder Fließbett.The process according to the invention is preferably operated as expanded bed, fluidized bed, suspension or fluidized bed.

Bei hohem Gehalt an Sauerstoff, Nitrit bzw. Nitrat kann man das erfindungsgemäße Verfahren notfalls mehrfach hintereinander durchführen oder den Arbeitsdruck erhöhen, bis eine ausreichende Verminderung z. B. auch für Trinkwasser tolerierbare Werte oder eine vollständige Entfernung erreicht ist. Dabei kann man einen Teil des bereits behandelten Wassers in den Reaktor rückführen oder man sieht mehrere Reaktionseinheiten mit Begasungseinrich­ tung und Reaktor vor. Über die eingesetzte Wasserstoffmenge bzw. mehrfache Behandlung des Wassers kann man jede beliebige Rest­ konzentration des ursprünglichen Gehaltes an Sauerstoff bzw. Nitrit oder Nitrat im behandelten Wasser einstellen.With high content of oxygen, nitrite or nitrate one can the inventive method if necessary several times in succession or increase the working pressure until a sufficient Reduction z. B. also for drinking water tolerable values or a complete distance is reached. You can do this one Return part of the already treated water to the reactor or you can see several reaction units with Begasungseinrich tion and reactor before. About the used amount of hydrogen or Multiple treatment of the water can take any rest concentration of the original content of oxygen or Adjust nitrite or nitrate in the treated water.

Die Temperatur bei der Behandlung kann zwischen 5°C und 95°C, vorzugsweise zwischen 8°C und 25°C betragen.The temperature during the treatment can be between 5 ° C and 95 ° C, preferably between 8 ° C and 25 ° C.

Die Nitrit- und/oder Nitratabbauleistung kann je nach der Nitrit- und/oder Nitratanfangskonzentration, dem pH-Wert der Wasserstoffgaskonzentration bzw. -begasungsrate und der Tempera­ tur variieren. Mit einem Palladium-Katalysator mit 1 oder 2 Gew.-% Palladium können im diskontinuierlichen Labortest bei­ spielsweise Nitritabbauleistungen von über 40 mg Nitrit pro Stunde und Gramm Katalysator erzielt werden. Mit einem mit Pal­ ladium und Kupfer dotierten Katalysator mit 1,0 Gew.-% Palladium und 0,25 Gew.-% Kupfer auf Aluminiumoxid können beispielsweise Nitratabbauleistungen von 15 mg Nitrat pro Stunde und Gramm Ka­ talysator erzielt werden.The nitrite and / or nitrate degradation performance may vary depending on the Nitrite and / or nitrate initial concentration, the pH of the Hydrogen gas concentration or fumigation rate and the temperature vary. With a palladium catalyst with 1 or 2 wt .-% palladium can in the batch laboratory test at For example, nitrite removal efficiencies of over 40 mg nitrite per Hour and grams of catalyst can be achieved. With a pal ladium and copper doped catalyst with 1.0 wt% palladium and 0.25 wt.% copper on alumina may be, for example Nitrate removal efficiencies of 15 mg nitrate per hour and gram Ka be achieved.

Ein kontinuierlich durchführbares Festbettverfahren und eine dafür verwendbare Anlage werden in der EP-A-0 359 074 be­ schrieben. Das Wasser wird zunächst in einen Dosierbehälter ge­ leitet, in welchem der pH-Wert gemessen werden kann, dann durch eine Entkeimungsvorrichtung, schließlich über eine Pumpe durch eine oder mehrere Reaktionseinheiten aus Wasserstoff-Begasungs­ behälter und Festbettreaktor. Die Anlage kann noch weitere Maß­ einrichtungen umfassen, beispielsweise Durchflußmeßgeräte, Druckmeßgeräte, pH-Meßgeräte, Temperaturmeßgeräte. Das behandel­ te Wasser kann dann noch einer pH-Werteinstellung unterworfen werden.A continuously feasible fixed bed process and a system which can be used for this purpose are described in EP-A-0 359 074 wrote. The water is first ge in a dosing conducts, in which the pH can be measured, then by a degermination device, finally via a pump through  one or more reaction units from hydrogen fumigation container and fixed bed reactor. The plant can be even more custom facilities, for example flowmeters, Pressure gauges, pH meters, temperature gauges. The treat te water can then be subjected to a pH adjustment become.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Wirbelschicht oder Suspensionsschicht ist die im folgenden beschriebene Anlage besonders gut geeignet. Sie umfaßt eine Druckerhöhungseinrichtung, die mit einer Wasserstoff-Eintrags­ einrichtung verbunden ist, die das Wasser in einem Wirbel­ schicht-, Suspensionsbett- oder Fließbettreaktor leitet, der den obenbeschriebenen speziellen Aluminiumoxid-Trägerkatalysator enthält. Vorzugsweise weist die Anlage zwei Filtereinrichtungen auf, die vor der Druckerhöhungseinrichtung bzw. nach dem Reaktor angeordnet sind. Die Anlage kann noch einen Dosierbehälter pH-Meß- und Regeleinrichtung aufweisen, der vor und/oder hinter Druckerhöhungseinrichtung angeordnet ist. Gewünschtenfalls kön­ nen in den Rohrleitungen bzw. den Anlagenteilen noch Meßstellen zur Bestimmung analytischer Daten des Wassers angebracht sein, beispielsweise Druckmeßeinrichtungen, Druckflußmeßeinrichtungen und/oder Temperaturmeßeinrichtungen.For carrying out the method according to the invention in the fluidized bed or suspension layer is as follows described plant particularly well suited. It includes one Pressure booster equipped with a hydrogen entry The device is connected to the water in a vortex stratified bed, suspension bed or fluidized bed reactor which conducts the above-described special alumina supported catalyst contains. Preferably, the plant has two filter devices on, before the pressure booster or after the reactor are arranged. The system can still have a dosing tank Have pH measuring and control device, the front and / or behind Pressure increasing device is arranged. If desired NEN in the pipes or system parts nor measuring points be appropriate for the determination of analytical data of the water, For example, pressure measuring devices, Druckflußmeßeinrichtungen and / or temperature measuring devices.

Die Begasungseinheit weist vorzugsweise eine Permeations­ membran zum Wasserstoffeintrag auf. Sehr gut geeignet sind auch Permeationsmembranen, die eine aus porösem, wasserbeständigem Polymer gebildete Trägerstruktur umfassen und mindestens eine Schicht aus wasserbeständigem, porenfreien Polymer, wobei das zu behandelnde Wasser auf der Seite der Schicht aus wasserbeständi­ gem, porenfreien Polymer mit der Membran in Kontakt steht. Sehr gut geeignet sind beispielsweise integralasymmetrische Membra­ nen, z. B. aus Polyetherimid. Ganz besonders gut geeignet sind Membranen, die zusätzlich mit wasserbeständigem, hydrophobem, porenfreiem Polymer, vorzugsweise Silikonpolymer, beschichtet sind. Solche Membranen sind als Komposit-Membranen bekannt. Die Begasungseinheit kann beispielsweise als Hohlfadenmodul ausge­ bildet sein. The gassing unit preferably has a permeation membrane for hydrogen entry. Very well suited too Permeation membranes, which consist of a porous, water-resistant Polymer formed carrier structure and at least one Layer of water-resistant, non-porous polymer, wherein the zu treating water on the side of the layer of wasserbeständi gem, pore-free polymer with the membrane in contact. Very For example, integrally asymmetric membras are well suited nen, z. B. of polyetherimide. Very well suited Membranes additionally with water-resistant, hydrophobic, nonporous polymer, preferably silicone polymer are. Such membranes are known as composite membranes. The Gassing unit can, for example, out as a hollow fiber module forms his.  

Das erfindungsgemäße Verfahren weist erhebliche Vorteile auf. Aufgrund der hohen Selektivität der einzusetzenden Träger­ katalysatoren entstehen keine die Umwelt belastenden Nebenpro­ dukte, aufgrund der hohen mechanischen Stabilität und Abriebfe­ stigkeit dieser Katalysatoren kann das erfindungsgemäße Verfah­ ren über lange Zeit ohne Einbuße an Katalysatoraktivität und ohne die Notwendigkeit eines Austausches des Katalysators be­ schrieben werden. Besonders vorteilhaft sowohl in wirtschaftli­ cher als auch hygienischer Hinsicht ist die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Anwendung eines kugelförmigen Trägerkatalysators in der Wirbelschicht.The inventive method has considerable advantages on. Due to the high selectivity of the carrier to be used Catalysts do not give rise to environmental pollution because of its high mechanical stability and abrasion resistance Stigkeit of these catalysts, the Verfah inventive over a long time without loss of catalyst activity and without the need for catalyst replacement be written. Particularly advantageous both in economic As well as hygiene, the implementation of the inventive method using a spherical Supported catalyst in the fluidized bed.

Der anzuwendende Trägerkatalysator enthält vorzugsweise Palladium oder Palladium und Kupfer als katalytisch aktive Kom­ ponente. Der Palladiumgehalt beträgt bevorzugt 0,1 bis 4 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des fertigen Trägerkatalysators. Besteht die Metallkomponente aus Palladium und Kupfer, liegt das Gewichtsverhältnis von Pal­ ladium zu Kupfer vorzugsweise zwischen 2 : 1 und 8:1, vorzugsweise 3 : 1 und 5 : 1, insbesondere 4 ± 0,1 : 1.The carrier catalyst to be used preferably contains Palladium or palladium and copper as the catalytically active com component. The palladium content is preferably 0.1 to 4 wt .-%, in particular 0.5 to 2.5 wt .-%, based on the total weight the finished supported catalyst. Consists of the metal component from palladium and copper, the weight ratio of Pal preferably between 2: 1 and 8: 1, preferably 3: 1 and 5: 1, in particular 4 ± 0.1: 1.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele erläu­ tert, ohne sie in ihrem Umfang einzuschränken.The invention will be elucidated by the following examples tert, without limiting their scope.

Fig. 1 Fig. 1

Schematische Darstellung des Verfahrens zur Trägerherstellung:
(1): Sol, (2): Pumpe, (3): Sprühvorrichtung, (4): Solstrahl, (5): Soltropfen, (6): Fällturm, (7): Reaktionsgaszufuhr, (8): Vorlagebehälter mit Reaktionsflüssigkeit, (9): Sieb zur Abtrennung der Teilchen von der Reaktionsflüssigkeit, (10): Auf­ fangbehälter für die Teilchen, (11): Pumpe, (12): Rücklauf der Reaktionsflüssigkeit in den Vorlagebehälter, α: Winkel α.
Schematic representation of the process for carrier production:
( 1 ): sol, ( 2 ): pump, ( 3 ): spray device, ( 4 ): sol jet, ( 5 ): sol drop, ( 6 ): precipitation tower, ( 7 ): reaction gas supply, ( 8 ): receiver tank with reaction liquid, ( 9 ): sieve for separating the particles from the reaction liquid, ( 10 ): catching container for the particles, ( 11 ): pump, ( 12 ): returning the reaction liquid to the receiver, α: angle α.

Das zu verarbeitende Sol (1) wird unter Druck über die Pumpe (2) und die Kanüle (3) bzw. Kanülen (3′), (3′′), . . . in einem Sol­ strahl (4) in den Fällturm (6) in der Weise eingesprüht, daß der Solstrahl (4) nach Eintritt in den Fällturm (6) in Soltropfen (5) aufriß. Nach dem Durchfliegen einer gekrümmten Flugbahn durch das Reaktionsgas im Fällturm (6) wurden die Soltropfen (5) in dem mit Reaktionsflüssigkeit gefüllten Vorlagebehälter (8) aufgefangen. Als Reaktionsgas wurde Ammoniak-Gas eingesetzt, welches über die Reaktionsgaszufuhr (7) ständig in den Fällturm (6) nachgefüllt wurde. Als Reaktionsflüssigkeit wurde eine Ammo­ niak-Lösung eingesetzt. Die Teilchen wurden dann in der wäßrigen Ammoniak-Lösung gealtert und anschließend über das Sieb (9) von der Reaktionsflüssigkeit getrennt und in den Auffangbehälter (10) überführt. Die Reaktionsflüssigkeit wurde über die Pumpe (11) durch den Rücklauf (12) wieder zurück in den Vorlagebehäl­ ter (8) gepumpt.The sol ( 1 ) to be processed is pressurized via the pump ( 2 ) and the cannula ( 3 ) or cannulas ( 3 '), ( 3 ''),. , , sprayed in a sol beam ( 4 ) in the precipitation tower ( 6 ) in such a way that the sol beam ( 4 ) after entering the precipitation tower ( 6 ) in Soltropfen ( 5 ) torn. After passing through a curved trajectory through the reaction gas in the precipitation tower ( 6 ), the Soltropfen ( 5 ) were collected in the filled with reaction liquid storage tank ( 8 ). The reaction gas used was ammonia gas, which was constantly replenished via the reaction gas feed ( 7 ) into the precipitation tower ( 6 ). As the reaction liquid, an ammonia solution was used. The particles were then aged in the aqueous ammonia solution and then separated via the screen ( 9 ) from the reaction liquid and transferred to the collecting container ( 10 ). The reaction liquid was pumped via the pump ( 11 ) through the return ( 12 ) back into the Vorlagebehäl ter ( 8 ).

Die erhaltenen Teilchen wurden anschließend auf an sich bekannte Weise einem Basenaustausch unterzogen, getrocknet und getempert.The resulting particles were then known per se Base-exchanged, dried and tempered.

BeispieleExamples

Die folgenden Beispiele 1 bis 3 beschreiben die Herstellung der Alugel-Träger. Sie wurden in einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 durchgeführt.The following Examples 1 to 3 describe the preparation of the Alugel carrier. They were carried out in a device according to FIG .

Beispiel 1example 1 Herstellung von Alugel-TeilchenProduction of Alugel particles

Kugelförmige Teilchen auf der Basis von Aluminiumoxid wurden folgendermaßen hergestellt:
Ein metastabiles saures Aluminiumoxidsol (Condea Disperal® 30/2) mit einer Zusammensetzung aus 14,19 Gew.-% Al₂O₃ und 85,81 Gew.-% Wasser wurde in einer Vorrichtung nach Fig. 1 mittels der Pumpe (2) bei einem Druck von 6 bar über 10 Kanülen (Durchmesser: 0,70 mm; Länge: 3,2 cm) mit einem Durchsatz von 0,75 l/Minute von unten nach oben versprüht.
Spherical particles based on alumina were prepared as follows:
A metastable acid Aluminiumoxidsol (Condea Disperal® 30/2) with a composition of 14,19 wt .-% Al₂O₃ and 85.81 wt .-% water was in a device according to Fig. 1 by means of the pump ( 2 ) at a pressure of 6 bar over 10 cannulas (diameter: 0.70 mm, length: 3.2 cm) with a throughput of 0.75 l / minute sprayed from bottom to top.

Die Solstrahlen rissen nach einer Flugstrecke von insgesamt etwa 75 cm in gleichgroße Soltröpfchen auf, wobei sie bereits nach etwa 25 cm in den mit Ammoniakgas gefüllten Fällturm gelangten. Nachfolgend sind die weiteren Reaktionsbedingungen angegeben:
Vorlage: 5%ige Ammoniaklösung
Alterung: 1 h
Trocknen: 8 h 120°
Tempern: 4 h 600°
Durchmesser: 0,4-0,6 mm
Schüttgewicht: 0,71 g/m²
spezifische Oberfläche: 287 m²/g
Porenvolumen: 0,44 ml/g
The Solstrahlen tore after a flight distance of a total of about 75 cm in the same size Soltröpfchen on, and they arrived after about 25 cm in the filled with ammonia gas Fallen tower. The following reaction conditions are given below:
Original: 5% ammonia solution
Aging: 1 h
Drying: 8 h 120 °
Annealing: 4 h 600 °
Diameter: 0.4-0.6 mm
Bulk weight: 0.71 g / m²
specific surface area: 287 m² / g
Pore volume: 0.44 ml / g

Beispiel 2Example 2

Kugelförmige Teilchen auf der Basis von Aluminiumoxid wurden wie in Beispiel 1 angegeben, hergestellt. Zusätzlich wurden diese Teilchen noch einer Behandlung mit wasserfreiem Isopropanol (Dichte: 0,785 g/ml) unterzogen. Für eine Zeitdauer von 2 Stun­ den wurden dafür die erhaltenen Teilchen vor dem Trocknen mit je 1 Liter Isopropanol pro 1 Liter Teilchen überschichtet. Bei ei­ nigen der Teilchen wurde die Isopropanol-Behandlung auch mehr­ fach durchgeführt, indem die Teilchen aus der Isopropanol-Lösung dekantiert wurden und anschließend wieder für die gleiche Zeit­ dauer in identischer Weise mit Isopropanol überschichtet wurden. Diese Isopropanol-Behandlung wurde bei einigen Teilchen bis zu achtmal hintereinander durchgeführt. Nach dem Trocknen und Kal­ zinieren, wie bereits in Beispiel 3 beschrieben, erhielt man Teilchen mit den in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Eigen­ schaften.Spherical particles based on alumina were like in Example 1, prepared. In addition, these were Particles still a treatment with anhydrous isopropanol (Density: 0.785 g / ml). For a period of 2 hours for that, the obtained particles were each dried before drying 1 liter of isopropanol per 1 liter of particles. At egg In addition to the particles, the isopropanol treatment also became more performed by adding the particles from the isopropanol solution were decanted and then again for the same time were overlaid in an identical manner with isopropanol. This isopropanol treatment was up to several particles performed eight times in a row. After drying and cal zinieren, as already described in Example 3, was obtained Particles having the properties given in the table below companies.

Aus Tabelle 4 geht hervor, daß das Porenvolumen, das Schüttge­ wicht sowie der mittlere Porendurchmesser von nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren hergestellten Aluminiumoxid-Teilchen sich durch die zusätzliche Alkohol-Behandlung in weiten Bereichen variieren lassen. From Table 4 shows that the pore volume, the bulk weight and the mean pore diameter of the inventions alumina particles produced according to the invention process itself through the additional alcohol treatment in wide ranges vary.  

Tabelle 1 Table 1

Eigenschaften der gemäß Beispiel 2 erhaltenen Ver­ fahrensprodukte Properties of the process according to Example 2 obtained process products

Beispiel 3Example 3

Kugelförmige Teilchen auf der Basis von Aluminiumoxid wurden folgendermaßen hergestellt:
Ein metastabiles saures Aluminiumoxidsol (Condea Disperal® 30/1) mit einer Zusammensetzung aus 18,00 Gew.-% Al₂O₃ und 82,00 Gew.-% Wasser wurde in einer Vorrichtung nach Fig. 1 mittels einer elektrisch angetriebenen Sprühpistole (Bullcraft N, 80W) mit ei­ nem Durchsatz von 0,060 l/Minute von unten nach oben in den mit Ammoniakgas gefüllten Fällturm eingesprüht. Nachfolgend sind die weiteren Reaktionsbedingungen sowie die Eigenschaften der erhal­ tenen Teilchen angegeben:
Vorlage: 5%ige Ammoniaklösung
Alterung: 0,5 h
Alkoholbehandlung: zweimal 2 h, Isopropanol
Trocknen: 8 h 120°
Tempern: 4 h 600°
Durchmesser: 0,02-0,05 mm
Schüttgewicht: 0,43 g/ml
spezifische Oberfläche: 291 m²/g
Porenvolumen: 1,19 ml/g
Spherical particles based on alumina were prepared as follows:
A metastable acid Aluminiumoxidsol (Condea Disperal® 30/1) with a composition of 18.00 wt .-% Al₂O₃ and 82.00 wt .-% water was in an apparatus according to FIG. 1 by means of an electrically driven spray gun (Bullcraft N, Bullcraft N, 80W) with egg nem throughput of 0.060 l / minute sprayed from bottom to top in the filled with ammonia gas tower. The following reaction conditions and the properties of the particles obtained are given below:
Original: 5% ammonia solution
Aging: 0.5 h
Alcohol treatment: twice 2 h, isopropanol
Drying: 8 h 120 °
Annealing: 4 h 600 °
Diameter: 0.02-0.05 mm
Bulk weight: 0.43 g / ml
specific surface area: 291 m² / g
Pore volume: 1.19 ml / g

Beispiel 4Example 4

Kugelförmige Teilchen auf der Basis von Aluminiumoxid wurden folgendermaßen hergestellt:
Ein metastabiles salpetersaures Aluminiumoxidsol (Kondea Dispe­ ral® 30/1) wurde wie in Beispiel 1 beschrieben über 4 Kanülen in der Vorrichtung nach Fig. 1 in den mit Ammoniakgas gefüllten Fällturm gesprüht. Nachfolgend sind die weiteren Reaktionsbedin­ gungen angegeben:
Vorlage: 3%ige Ammoniaklösung
Alkoholbehandlung: 3 mal 2 h, Isopropanol
Trocknen: 8 h 120°
Tempern: 4 h 900°C
Durchmesser: 0,4 bis 0,6 mm
Schüttgewicht: 0,58 g/ml
spezifische Oberfläche: 180 m²/g
Porenvolumen: 0,68 ml/g
Spherical particles based on alumina were prepared as follows:
A metastable nitric acid Aluminiumoxidsol (Kondea Disper ral® 30/1) was sprayed as described in Example 1 via 4 cannulas in the apparatus of FIG. 1 in the filling tower filled with ammonia gas. The following reaction conditions are indicated below:
Original: 3% ammonia solution
Alcohol treatment: 3 times 2 h, isopropanol
Drying: 8 h 120 °
Annealing: 4 h 900 ° C
Diameter: 0.4 to 0.6 mm
Bulk weight: 0.58 g / ml
specific surface area: 180 m² / g
Pore volume: 0.68 ml / g

Beispiel 5Example 5 Herstellung von Palladium enthaltenden Alugel-Trägerkatalysato­ renPreparation of Palladium-Containing Alugel-Trägerkatalysato reindeer

Allgemeine Herstellvorschrift:General manufacturing instructions:

5.1.: Herstellung eines 1 Gew. -% Pd enthaltenden Trägerkataly­ sators5.1 .: Preparation of a 1% by weight Pd-containing Trägerkataly crystallizer

10 kg des zur Belegung vorgesehenen Trägermaterials wurden in 60 l entionisiertem Wasser gewaschen. Nach Abgießen des Wassers wurde das vorbehandelte Trägermaterial mit 50 l entionisiertem Wasser versetzt, in welchem 168,21 g PdCl₂ und 109,85 g NaCl ver­ setzt. Die Tränkdauer betrug üblicherweise etwa 45 Minuten. 10 kg of intended for occupancy carrier were in Washed 60 l of deionized water. After pouring off the water was the pretreated substrate with 50 L of deionized Added water in which 168.21 g of PdCl₂ and 109.85 g of NaCl ver puts. The soaking time was usually about 45 minutes.  

Nachdem das Palladiumsalz in das Trägermaterial eingezogen war, wurde die überstehende klare Flüssigkeit abgegossen, das feuchte getränkte Trägermaterial mit Wasser gewaschen und anschließend mit einer Reduktionslösung versetzt. Zur Herstellung dieser Re­ duktionslösung waren 18,24 g NaBH₄ in 60 l entionisiertem Wasser aufgelöst worden. Nach etwa einer Viertelstunde Kontakt zwischen Trägerkatalysator und Reduktionslösung wurde diese abgegossen, der Trägerkatalysator gewaschen und getrocknet.After the palladium salt had entered the carrier material, the supernatant clear liquid was poured off, the damp one soaked carrier material washed with water and then mixed with a reduction solution. For the preparation of this Re were 18.24 g of NaBH₄ in 60 l of deionized water been dissolved. After about a quarter of an hour of contact between Supported catalyst and reducing solution, this was poured off, the supported catalyst was washed and dried.

Eine Mikrosonden-Untersuchung ergab, daß das Palladium-Metall im Oberflächenbereich des Trägers konzentriert vorlag. Die Ein­ dringtiefe betrug bis ca. 50 µm.Microprobe testing revealed that the palladium metal was in the Concentrated surface area of the carrier. The one penetration depth was up to about 50 microns.

5.2. Herstellung eines 1,5 Gew.-% Palladium enthaltenden Träger­ katalysators5.2. Preparation of a 1.5 wt .-% palladium-containing carrier catalyst

Beispiel 5.1. wurde wiederholt. Diesmal wurde eine Tränklösung verwendet, die 252,32 g PdCl₂ und 164,78 g NaCl enthielt. Die Reduktionslösung bestand aus 67,36 g NaBH₄ gelöst in 60 l entio­ nisiertem Wasser.Example 5.1. was repeated. This time became an impregnation solution used, which contained 252.32 g of PdCl₂ and 164.78 g of NaCl. The Reduction solution consisted of 67.36 g NaBH₄ dissolved in 60 l entio water.

Die Mikrosonden-Untersuchung ergab, daß auch bei derartigen Trä­ gerkatalysatoren das Palladiummetall im Oberflächenbereich kon­ zentriert vorlag.The microprobe investigation showed that even in such Trä gerkatalysatoren the palladium metal in the surface area kon centered.

Mit Palladium belegt wurden die kugelförmigen Aluminiumoxid- Teilchen der Beispiele 1 bis 4. Anwendungsversuche ergaben, daß die derart hergestellten Palladium-Alugel-Trägerkatalysatoren zur Entfernung von Sauerstoff aus wäßrigen Lösungen unter Zusatz von Wasserstoff als Reduktionsmittel geeignet sind. Sie eignen sich auch zur kontinuierlichen Nitrit-Reduktion in Wasser. Die Nitrit-Abbauleistung der Palladium-Alugel-Trägerkatalysatoren mit 1 Gew.-% Pd lag im kontinuierlichen Verfahren zwischen etwa 8 und etwa 10 mg Nitrit pro Gramm Katalysator und Stunde, die Ammoniumbildung betrug üblicherweise weniger als 5 Mol-%. Palladium was used to cover the spherical alumina Particles of Examples 1 to 4. Application experiments showed that the thus prepared palladium-Alugel carrier catalysts for the removal of oxygen from aqueous solutions with addition of hydrogen are suitable as a reducing agent. They are suitable also for continuous nitrite reduction in water. The Nitrite degradation performance of supported palladium-supported catalysts with 1 wt .-% Pd was in the continuous process between about 8 and about 10 mg of nitrite per gram of catalyst and hour, the Ammonium formation was usually less than 5 mol%.  

Beispiel 6Example 6 Herstellung eines Pd/Cu-Alugel-TrägerkatalysatorsPreparation of a Pd / Cu supported Alugel catalyst 6.1. Herstellung des Tragerkatalysators ohne Basenvorbehand­ lung6.1. Preparation of the supported catalyst without base pretreatment lung 6.1.1. Herstellung des Trägerkatalysators mit 1 Gew.-% Pd und 0,25 Gew.-% Cu6.1.1. Preparation of the supported catalyst with 1 wt .-% Pd and 0.25% by weight of Cu

Verwendet wurde der gemäß Beispiel 4 hergestellte Träger, der in Analogie zu Beispiel 5 mit 1 Gew.-% Pd belegt worden war. 5 kg dieses Palladium enthaltenden Trägers wurden mit 24,5 l einer Kupfertränklösung versetzt, welche durch Auflösen von 39,28 g Kupferacetat-Monohydrat in entionisiertem Wasser erhalten worden war. Die Tränkzeit betrug etwa 45 Minuten. Der Überstand wurde dann abgegossen. Der mit Kupfer getränkte Träger wurde dann mehrfach mit entionisiertem Wasser gewaschen. Anschließend wurde der noch feuchte Träger mit einer Reduktionslösung versetzt, die durch Auflösen von 27,36 g NaBH₄ in 30 l entionisiertem Wasser erzeugt worden war. Nach etwa 15 Minuten Kontakt zwischen Träger und Reduktionslösung wurde der Überstand abgegossen. Der feuchte Trägerkatalysator wurde dann bei 120°C getrocknet.The carrier prepared according to Example 4 which was used in By analogy with Example 5 had been occupied with 1 wt .-% Pd. 5 kg this palladium-containing carrier were 24.5 l with a Copper impregnation solution, which by dissolving 39.28 g Copper acetate monohydrate in deionized water was. The soak time was about 45 minutes. The supernatant was then poured off. The copper-impregnated carrier was then washed several times with deionized water. Subsequently was the still moist carrier mixed with a reducing solution, the by dissolving 27.36 g of NaBH₄ in 30 liters of deionized water had been generated. After about 15 minutes contact between carriers and reducing solution, the supernatant was poured off. The wet one Supported catalyst was then dried at 120 ° C.

6.1.2. Herstellung eines Trägerkatalysators mit 1,5 Gew.-% Pd und 0,375 Gew.-% Cu6.1.2. Preparation of a supported catalyst with 1.5% by weight of Pd and 0.375 wt% Cu

Beispiel 6.1.1. wurde analog wiederholt. Diesmal wurde für 5 kg des Palladium enthaltenden Trägers 24,5 l einer Kupfertränklö­ sung verwendet, die durch Auflösen von 58,91 g Kupferacetat-Mo­ nohydrat in entionisiertem Wasser erhalten worden war. Als Re­ duktionslösung wurde eine Lösung von 41,04 g NaBH₄ in 30 l entio­ nisiertem Wasser verwendet.Example 6.1.1. was repeated analogously. This time was for 5 kg of the palladium-containing support 24.5 l of a Kupferränklö obtained by dissolving 58.91 g of copper acetate-Mo hydrate in deionized water. As Re A solution of 41.04 g NaBH₄ in 30 l entio used water.

6.2. Herstellung eines Pd und Cu enthaltenden Alugel-Trägerkata­ lysators mit Basenvorbehandlung6.2. Preparation of a Pd and Cu-containing Alugel Trägerkata lysators with base pretreatment 6.2.1. Herstellung eines Trägerkatalysators mit 1 Gew.-% Pd und 0,25 Gew.-% Cu6.2.1. Preparation of a supported catalyst with 1 wt .-% Pd and 0.25% by weight of Cu

5 kg (Trockengewicht) des in Beispiel 6.1.1. verwendeten Palla­ dium enthaltenden Trägerkatalysators wurden zunächst mit entio­ nisiertem Wasser gewaschen. Dann wurde das Trägermaterial mit ca. 6 l einer Ammoniumcarbonatlösung (Konzentration an Ammonium­ carbonat: 5 g/l) versetzt und über Nacht stehengelassen. Dabei überdeckte die Ammoniumcarbonatlösung das Trägermaterial.5 kg (dry weight) of the Example 6.1.1. used Palla dium-containing supported catalyst were first entio with entio washed with water. Then the support material was with about 6 l of an ammonium carbonate solution (concentration of ammonium carbonate: 5 g / l) and allowed to stand overnight. there the ammonium carbonate solution covered the support material.

Anschließend wurde die überstehende Lösung abgegossen und das vorbehandelte Trägermaterial kurz gewaschen.Subsequently, the supernatant solution was poured off and the pretreated substrate washed briefly.

Zur Herstellung der Kupfertränklösung wurden 47,5 g Kupferni­ trat-Dihydrat in 10 l entionisiertem Wasser gelöst und anschlie­ ßend mittels Ammoniumcarbonat auf einen pH-Wert von 5,3 ge­ bracht; dabei soll eine Flockenbildung unterbleiben. In diese Lösung wurde das mit Ammoniumcarbonat wie vorstehend beschrieben behandelte Palladium enthaltende Alugelmaterial eingebracht und 2 Stunden darin belassen. Die überstehende Lösung wurde abgegos­ sen, das Material mehrfach mit entionisiertem Wasser gewaschen und 15 Stunden lang bei 120°C getrocknet. Anschließend wurde noch 4 Stunden bei 230°C im Stickstoffstrom getempert, um das entstandene Kupfercarbonat in Kupferoxid umzuwandeln. Anschlie­ ßend erfolgte wie unter 6.1.1. beschrieben die Reduktion des Kupferoxids mit NaBH₄-Lösung.To prepare the copper dipping solution, 47.5 g of copper oxide were used tri-dihydrate dissolved in 10 l of deionized water and then ßend by means of ammonium carbonate to a pH of 5.3 ge introduced; while a flocculation is to be omitted. In these Solution became that with ammonium carbonate as described above treated palladium-containing Alugelmaterial introduced and 2 hours left in it. The supernatant solution was depleted sen, the material washed several times with deionized water and dried at 120 ° C for 15 hours. Subsequently was annealed for 4 hours at 230 ° C in a nitrogen stream to the convert resulting copper carbonate into copper oxide. subsequently, ßend took place as in 6.1.1. described the reduction of the Copper oxide with NaBH₄ solution.

6.2.2. Herstellung eines 1,5 Gew.-% Pd und 0,375 Gew.-% Cu ent­ haltenden Trägerkatalysators6.2.2. Preparation of a 1.5 wt .-% Pd and 0.375 wt .-% Cu ent holding supported catalyst

Beispiel 6.2.1. wurde wiederholt. Als Kupfertränklösung wurde diesesmal eine Lösung von 71,3 g Cu (NO₃)₂-Trihydrat in 10 l entionisiertem Wasser eingesetzt. Die Reduktion des schließlich erzeugten Kupferoxids erfolgte wie unter 6.1.2. mit NaBH₄-Lösung.Example 6.2.1. was repeated. As a copper dipping solution was This time a solution of 71.3 g of Cu (NO₃) ₂-trihydrate in 10 l used deionized water. The reduction of the finally produced copper oxide as described in 6.1.2. with NaBH₄ solution.

Die Untersuchung mit einer Mikrosonde (Elektronen-Rückstreu-Auf­ nahme) ergab, daß auch die Palladium und Kupfer enthaltenden Ka­ talysatoren eine Konzentration des aufgebrachten Metalls an der Oberfläche aufwiesen. Die Metalleindringtiefe betrug bis etwa 50 µm.The investigation with a microprobe (electron backscatter Auf assumption) that the palladium and copper-containing Ka a concentration of the deposited metal at the  Surface had. The metal penetration depth was up to about 50 μm.

Beispiel 7Example 7 Anwendung von Pd/Cu-Alugel-Trägerkatalysatoren zur Nitratreduk­ tionApplication of supported Pd / Cu-Alugel catalysts to nitrate reduct tion

Eingesetzt wurden 100 g des gemäß Beispiel 6.2.1. hergestellten Palladium-Kupfer-Alugel-Trägerkatalysators mit 1 Gew.-% Pd und 0,25 Gew.-% Cu. Wasser mit einem Gehalt von 60 mg/l Nitrat wurde mit einer Durchflußrate von etwa 11 l pro Stunde und einem Was­ serstoffdruck von 5 bar bei einem pH-Wert von 6,3 durch das Trä­ gerkatalysator-Festbett geführt. Die Nitratabbauleistung betrug 0,7 bis 1,4 mg pro Gramm Katalysator pro Stunde.100 g of the according to Example 6.2.1 were used. produced Palladium-copper-supported Alugel catalyst with 1 wt .-% Pd and 0.25% by weight of Cu. Water containing 60 mg / l nitrate was at a flow rate of about 11 liters per hour and what hydrogen pressure of 5 bar at a pH of 6.3 through the Trä gerkatalysator fixed bed out. The nitrate decomposition performance was 0.7 to 1.4 mg per gram of catalyst per hour.

Claims (12)

1. Kontinuierlich durchführbares Verfahren zur Entfernung oder Verminderung des Sauerstoffgehaltes, des Nitrit- und/oder Nitrat-Gehalt von sauerstoffhaltigem und/oder Nitrit und/oder nitratbelastetem Wasser unter selektiver Stickstoffbildung, wo­ bei man in das sauerstoffhaltige, nitrit- und/oder nitratbela­ stete Wasser Wasserstoffgas einführt und das mit Wasserstoff beladene Wasser mit einem Katalysator kontaktiert, welcher ge­ bildet wird aus einem mit einer aus Palladium und/oder Rhodium oder aus Palladium und einem Metall der Kupfergruppe bestehenden Metallkomponente beladenen porösen Träger, und man zur Behand­ lung von nur nitritbelastetem Wasser einen Katalysator, dessen Metallkomponente aus Palladium und/oder Rhodium besteht und, sofern das zu behandelnde Wasser auch Nitrat enthält, einen Ka­ talysator, dessen Metallkomponente aus Palladium und einem Me­ tall der Kupfergruppe oder aus Rhodium und gegebenenfalls Palla­ dium besteht, oder einem Gemisch aus einem Katalysator, dessen Metallkomponente aus Palladium und einem Metall der Kupfergruppe besteht, und einem Katalysator, dessen Metallkomponente nur aus Palladium besteht, einsetzt, und dabei den pH-Wert des Wassers nicht über pH 8 ansteigen läßt und das Verfahren gegebenenfalls so oft hintereinander durchführt, bis der Sauerstoffgehalt, der Nitritgehalt und/oder der Nitratgehalt des Wassers entfernt oder auf einen tolerierbaren Wert vermindert ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man einen Trägerkatalysator verwendet, dessen Trä­ ger gemäß Patent . . . (Patentanmeldung P 43 06 875.8) unter Über­ führen eines Sols in tropfenförmige Solteilchen durch Einsprühen der Solteilchen von unten in ein Reaktionsgas und Auffangen der Solteilchen nach Durchfliegen einer gekrümmten Flugbahn in der Reaktionsflüssigkeit, und anschließender Aufarbeitung der verfe­ stigten Solteilchen unter Altern, Waschen, Trocknen und Kalzi­ nieren hergestellt worden ist.1. Continuously feasible process for the removal or reduction of the oxygen content, the nitrite and / or nitrate content of oxygenated and / or nitrite and / or nitrate-polluted water under selective nitrogen formation, where in the oxygen-containing, nitrite and / or nitratbela Stete Water introduces hydrogen gas and contacted with the hydrogen-laden water with a catalyst which forms ge from a loaded with a consisting of palladium and / or rhodium or palladium and a metal of the copper group metal component porous carrier, and to treat ment only nitrite loaded Water a catalyst whose metal component consists of palladium and / or rhodium and, if the water to be treated also contains nitrate, a Ka catalyst whose metal component consists of palladium and a Me tall the copper group or rhodium and optionally Palla dium, or a mixture from a catalyst, desse n metal component consists of palladium and a metal of the copper group, and a catalyst whose metal component consists only of palladium, and thereby does not raise the pH of the water above pH 8 and optionally the process is carried out so often in succession until the oxygen content , The nitrite content and / or the nitrate content of the water is removed or reduced to a tolerable value, characterized in that one uses a supported catalyst, the Trä ger according to patent. , , (Patent Application P 43 06 875.8) under lead a sol in drop-shaped sol particles by spraying the Solteilchen from below into a reaction gas and collecting the Solteilchen after flying through a curved trajectory in the reaction liquid, and subsequent workup of the soled BEFE sol particles under aging, washing, drying and calcination has been produced. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Palladium oder Palladium und Kupfer als katalytisch aktive Kom­ ponente eingesetzt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that Palladium or palladium and copper as the catalytically active com component is used.   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß man einen Trägerkatalysator verwendet, dessen Träger bei einer Temperatur von 400 bis 1200°C kalziniert wurde.3. The method according to claim 1 or 2, characterized net, that one uses a supported catalyst, the carrier was calcined at a temperature of 400 to 1200 ° C. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Trägerkatalysator verwen­ det, dessen Korngröße im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm, vorzugs­ weise im Bereich 0,4 bis 0,6 mm und dessen Porenvolumen im Be­ reich von 0,4 bis 1,2 ml/g liegt.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that verwen use a supported catalyst det, whose grain size in the range of 0.05 mm to 1 mm, preferably in the range 0.4 to 0.6 mm and its pore volume in Be rich from 0.4 to 1.2 ml / g. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Trägerkatalysator verwen­ det, dessen Porendurchmesser im Bereich von 50 bis 1500 Å, vor­ zugsweise 100 bis 200 Å liegt.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that verwen use a supported catalyst det, whose pore diameter is in the range of 50 to 1500 Å, before preferably 100 to 200 Å. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in das Wasser eine solche Menge Was­ serstoff eingeführt wird, welche mindestens der zur Reduktion des vorbestimmten Gehaltes an Sauerstoff und Nitrit und/oder Nitrat stöchiometrisch notwendigen Wasserstoffmenge und höch­ stens einem 20 gew.-%igen Überschuß dieser Menge entspricht.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the water such a quantity What is introduced, which at least the reduction the predetermined content of oxygen and nitrite and / or Nitrate stoichiometrically necessary amount of hydrogen and hoch at least equal to a 20 wt .-% excess of this amount. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Wasser einsetzt, welches mit 0,1 mg/l bis 2 g/l Nitrit und/oder 1 mg/l bis 10 g/l Nitrat be­ lastet ist.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that one uses water, which with 0.1 mg / l to 2 g / l nitrite and / or 1 mg / l to 10 g / l nitrate be is lasted. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man es in einer Wirbelschicht oder einem expandierten Bett durchführt.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that it is in a fluidized bed or an expanded bed performs. 9. Zur Verminderung des Sauerstoffgehaltes, des Nitrit­ und/oder Nitratgehaltes geeigneter Trägerkatalysator, umfassend Palladium, Rhodium oder Palladium und ein Metall der Kupfergrup­ pe auf einem Träger auf Basis Aluminiumoxid, wobei der Träger gemäß Patent . . . (Deutsche Patentanmeldung P 43 06 875.8) durch Überführen eines Sols in tropfenförmige Solteilchen durch Ein­ sprüchen der Solteilchen von unten in ein Reaktionsgas und Auf­ fangen der Solteilchen nach Durchfliegen einer gekrümmten Flug­ bahn in einer Reaktionsflüssigkeit Aufarbeiten der verfestigten Solteilchen durch Altern, Waschen, Trocknen und Kalzinieren, hergestellt wurde, mit der Maßgabe, daß der Träger eine spezifi­ sche Oberfläche im Bereich von 5 bis 250 m²/g, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 200 m²/g aufweisen soll.9. To reduce the oxygen content, nitrite and / or nitrate content of a suitable supported catalyst comprising Palladium, rhodium or palladium and a metal of the copper group pe on a support based on alumina, the support according to patent. , , (German Patent Application P 43 06 875.8) by Transfer a sol into droplet-shaped sol particles by one Say the sol particles from below into a reaction gas and up  catch the sol particles after flying through a curved flight train in a reaction liquid work up the solidified Sol particles by aging, washing, drying and calcining, with the proviso that the carrier has a specifi cal surface in the range of 5 to 250 m² / g, preferably in Range of 100 to 200 m² / g. 10. Trägerkatalysator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der Träger vor dem Aufbringen der katalytisch aktiven Metallkomponente bei einer Temperatur von 400 bis 1200°C kalzi­ niert wurde.10. Supported catalyst according to claim 9, characterized gekennzeich net, that the carrier before the application of the catalytically active Metal component at a temperature of 400 to 1200 ° C kalzi was renamed. 11. Trägerkatalysator nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgewicht 0,3 bis 1,2 g/ml und das Porenvolumen 0,4 bis 1,2 ml/g beträgt.11. Supported catalyst according to one of claims 9 or 10, characterized in that the bulk density 0.3 to 1.2 g / ml and the pore volume is 0.4 to 1.2 ml / g. 12. Trägerkatalysator nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Palladium oder Rhodium im Bereich von 0,5 bis 5 Gew.-%, und, sofern Kupfer enthalten ist, durch einen Gehalt an Kupfer im Bereich von 0,1 bis 2 Gew.-%.12. Supported catalyst according to one of claims 9 to 11, characterized by a content of palladium or rhodium in the Range from 0.5% to 5% by weight and, if copper is included, by a content of copper in the range of 0.1 to 2 wt .-%.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19517652A1 (en) * 1995-05-17 1996-11-21 Grundfos As Reducing nitrate or nitrite content in water by electrolytic and catalytic treatment
RU2133226C1 (en) * 1998-07-29 1999-07-20 Институт проблем химической физики РАН Catalyst for hydrodenitrification of water
DE102017111014A1 (en) 2017-05-19 2018-11-22 Gunter Buxbaum Use of carbon iron as a reducing agent for removing nitrate from water
CN117398973A (en) * 2023-12-13 2024-01-16 河北鑫鹏新材料科技有限公司 Nitrate industrial wastewater treatment method and adsorbent for treating nitrate wastewater

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19517652A1 (en) * 1995-05-17 1996-11-21 Grundfos As Reducing nitrate or nitrite content in water by electrolytic and catalytic treatment
RU2133226C1 (en) * 1998-07-29 1999-07-20 Институт проблем химической физики РАН Catalyst for hydrodenitrification of water
DE102017111014A1 (en) 2017-05-19 2018-11-22 Gunter Buxbaum Use of carbon iron as a reducing agent for removing nitrate from water
CN117398973A (en) * 2023-12-13 2024-01-16 河北鑫鹏新材料科技有限公司 Nitrate industrial wastewater treatment method and adsorbent for treating nitrate wastewater
CN117398973B (en) * 2023-12-13 2024-02-20 河北鑫鹏新材料科技有限公司 Nitrate industrial wastewater treatment method and adsorbent for treating nitrate wastewater

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