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DE7148462U - Gasdurchlässige Vollmetallkatalysatormatte

Info

Publication number: DE7148462U
Application number: DE7148462U
Authority: DE
Original assignee: Universal Oil Products Co
Current assignee: Universal Oil Products Co
Priority date: 1970-12-28
Publication date: 1973-01-11

Description

OR-INQ. DIPL.-INO. M. SC. J 6T^L.* Ρ^Υβ! DR." ♦ " I · "dIPL.-PHVS.

HÖGER - STELLRECHT - G'rVeSSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 39 255 b G 71 H84 62.3

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11.o9.72

Universal Oil Products Company Ten UOP Plaza-Algonquin &. Mt. Prospect Roads

Des Piaines, Illinois 6ccl6, USA

Gasdurchlässige Vollmetallkatalysatormatte

Die Erfindung betrifft eine gasdurchlässige Vollmetallkatalysatormatte, insbesondere eine Oxydationskatalysatorftatte.

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

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sten für die Anlage sich schnell amortisieren. Bei der rein thermischen Verbrennung eines Gasstromes ist beispielsweise eine Temperatur von etwa 593 bis 816°C (lloo bis lSoo°F) erforderlich, während eine katalytische Verbrennung bei einer Temperatur von etwa 316 bis 371 C (6oo bis 7oo F) durchgeführt werden kann. Es ist offensichtlich, dass Herdurch eine grosse Brennstoffersparnis erreicht werden kann.

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

Als Basismaterial für die Edelmetallschichten wurden bei den bisher bekannt gewordenen Katalysatorelementen verschiedene Legierungen mit einem besonders hohen Nickelgehalt verwendet, beispielsweise eine Nickel-Chrom-Legierung, wie sie unter dem Warenzeichen "Chrome1" im Handel ist, und eine Legierung aus

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

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

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

Ein solcher Katalysator ist hochtemperaturfest und|oit besonderem Vorteil bei der katalytischen Verbrennung schädlicher Gase

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

Die Herstellung des erfindungsgemässen Katalysators erfolgt vorzugsweise nach folgendem Verfahren:

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

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

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

d) Schliesslich wird das so erhaltene Element als Katalysator in einer brennbare Gase enthaltenden Strömung bei einer erhöhten Temperatur von vorzugsweise 482 bis 53 8 C (9oo bis looo⁰!") als Katalysator aktiviert, wobei die Konzentration der brennbaren Gase unter der unteren Grenze gehalten wird, bei der das Gasgemisch explodieren kann.

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

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

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

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

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

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

Im Anschluss an die Plattierung und vor der Aktivierung der Edelmetalloberfläche erfolgt eine Spülung und Trocknung. Die Konditionierung bzw. Aktivierung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Vorzugsweise erfolgt sie jedoch in der Weise, dass das Element auf etwa 482 bis 538 C (9oo bis looo°F) erhitzt wird, während es sich direkt in einer Strömung heisser Verbrennungsgase eines Brenners befindet, wobei in den Verbrennungsgasen Naphtha- oder Hexan-Dämpfe in einer Konzentration vorhanden sind, die unter der unteren Grenze der Explosivität liegt und wobei diese Dämpfe.zwischen der Brennerflame und dem beschichteten Element kontinuierlich in die Strömung der heissen Verbrennungsgase eingeleitet werden. Diese Behandlung bzw. Konditionierung führt zu einer "Voraktivierung¹¹ des gesamten Elementes. Diese "Voraktivierung" wird als ein helles, rotes Glühen sichtbar, welches sich über die gesamte Oberfläche und Stärke des Elementes ausbreitet. Die sich dabei ergebende Oberfläche ist nach ihrer Abkühlung stumpf und im allgemeinen

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

Im allgemeinen _st das Katalysatorelement im Anschluss an die % Reinigung, die Elektroplattierung und die Konditionierung ak-

I tiviert und damit für den kommerziellen Einsatz vorbereitet.

I Wenn es jedoch erwünscht ist, eine stärkere Edelmetallschicht

I zu erhalten und ein Katalysatorelement, welches mit Sicherheit

i, bei der Oxydierung von den Abgasen eine lange Lebensdauer be-

fi sitzt, kann eine zweite Beschichtung vorgenommen verden, die in

der gleichen Weise, wie dies oben beschrieben wurde, erfolgen kann, woran sich dann erneut die'ebenfalls vorstehend beschriebene Konditionierung anschliesst.

I Gemäss einer bevorzugten Arbeitsweise lässt man die Plattier-

·: lösung durch ein Kationenaustauscher-Harzbett zirkulieren, um

=■' gelöste, kationische Verunreinigungen, die von dem Basismaterial stammen, zu entfernen und somit zu einem verbesserten, gesteuerten Plattiervorgang zu kommen. Normalerweise sollte man

I? erwarten, dass der Plattiervorgang kationisch wäre. Da aus der

I Plattierlösung beim Passieren des Kationenaustauscherharzes

ν keine Edelmetalle entfern-t werden, scheint es jedoch, dass der

i Plattiervorgang anionisch erfolgt. Die Lösung kann durch das

ί Austauscher-Harzbett als Abstrom (slip stream) hindurchgeführt

werden oder man kann die ganze Lösung kontinuierlich oder für \ eine vorgegebene Zeit durch das Austauscher-Harzbett zirkulie-

1; ren lassen. Das in saurer Form vorliegende Kat ionenaustauscher-

harz kann ein sulfoniertes Styrol-Copolymer und Divinylbenzol % sein oder beispielsweise eine im Handel erhältliche Form eines

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

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

Die nachfolgende Beschreibung und die in ihr enthaltenen Daten beziehen sich auf die Herstellung von Katalysatorelementen sowie auf die Prüfung derselben. Die gewonnenen Versuchsdaten, die in der Zeichnung graphisch dargestellt sind, zeigen,dass

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

Für die Versuche wurden kleine Matten aus gekräuseltem Metallband speziell so angefertigt, dass sie in einen Früfreaktor passten, welcher aus einem Rohr aus rostfreiem Stahl mit einem Innendurchmesser von 5,5 cm hergestellt war, -welches von Heiz- und Isolationseinrichtungen umgeben war, so dass der Reaktor zwischen einer minimalen Gaseinlasstemperatur von etwa 21 C (7o°F) und einer maximalen Gaseinlasstemperatur von ungefähr 816 C (i5oo F) arbeiten konnte. An dem Reaktor waren Thermoelemente vorgesehen, um die Einlass- und Auslasstemperaturen zu bestimmen. Die Katalysatorelemente bestanden bei jedem Versuch aus zwei Matten, von denen jede 3,2 cm (1,25 Zoll) dick war und einen Durchmesser"von 1,8 cm (1 -g Zoll) aufwies. Die Bänder aus dem Basismaterial waren vor dem Kräuseln und vor der Verarbeitung zu einer Matte 1,6 mm (γ₆Ζο11) breit und o,127 mm (o,oo5 Zoll) dick.

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

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arbeitende Dosierpumpe verbunden, welche dem Reaktoz· eine konstante Brennstoffmenge zuführte. Am Auslaßende des Reaktors waren Ventileinrichtungen vorgesehen, die es gestatteten, einen Teil des katalytisch behandelten Gasstromes in die Atmosphäre austreten zu lassen und einen anderen Teil einer Analysiervorrichtung zuzuleiten, welche die Kohlenwasserstoffkonzentration in dem behandelten Gas anzeigte. Die Kohlenwasserstoffmenge, welche dem Reaktor zugeführt wurde, war bekannt, und die den Reaktor verlassende Kohlenwasserstofföle konnte aufgrund der Analyse des abströmenden Gases errechnet werden. Auf diese Weise konnte die prozentuale Kohlenwasserstoffumwandlung in dem Reaktor errechnet werden.

In dem Prüfreaktor wurde für etwa 3oo Stunden ein "Eich"-Katalysator verwendet, mit dem die Oxydation von Benzol und n-Heptan durchgeführt wurde (das η-Heptan wurde etwa von der 13o. bis zur216. Stunde eingeleitet). Dieser "Eich"-Katalysator bestand aus zwei Matten und war somit 6,U cm (2,5 Zoll) dick und hatte einen Durchmesser von 4,8 cm ( 1 g Zoll). Das Basismaterial war ein Band aus 35 % Nickel, 19 % Chrom und der Rest im wesentlichen Eisen (Legierung 1), und das Basismaterial war mit einer Palladium-Platdn-Schicht elektroplattiert. Die Elektroplattierung war in einer Lösung ausgeführt worden, welche mittels Zirkulation durch ein Kationenaustauscherharz rein gehalten wurde.

Die tatsächlichen Versuche wurden so durchgeführt, daß sich pro Woche eine Versuchszeit von etwa Io5 Stunden ergab, wobei die Brennstoffeinspritzung vielMcht 42 Stunden pro Woche

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stattfand. Über jedes Wochenende konnte der Reaktor abkühlen.

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Der Gasdurchfluss betrug 7,1 m /min bei 15 C und einer Atmosphäre (25o Kubikfuss bei 6o F und einer Atmosphäre). Das BEnzol wurde mit Hilfe einer Einspritzpumpe in solcher Menge eingeführt, dass sich ein GHSV-Wert von U8 ergab, wobei GHSV gleich Kohlenwasserstoffdampf-Volumen pro Stunde bei 15 C und einer Atmosphäre pro Volumen des Katalysators in dem Reaktor ist. Die Versuchstemperaturen lagen bei ungefähr 371, 482 und 593 C

(7oo, 9oo und lloo F). Die Versuche wurden in drei Phasen ausgeführt, d.h. der Katalysator wurde zuerst BEnzol, dann n-Heptan und dann wieder Benzol ausgesetzt. Im einzelnen sind die Versuchsdaten in der· nachstehenden Tabelle I zusammengefasst ϊ

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Tabelle I

Phase

Betriebs-Dauer in Stunden

ungef. Einlasstemperatur ⁰C (⁸F)

reziproke Durchsehn.

tem. ± (1/⁰RxTiO⁵)

Um - Ver- Reaktions·
setzg. weil- geschw.-
>«. zeit Jconstante
^C*^J t,secxlo^d κ,see"

Lösungsmittel

76,5	593	lloo
85	482	9oo
Io2	371	7 oo
199,5	482	9oo
2o8	593	lloo
276	371	7 oo
289,5	482	9oo
293	593	lloo

64,1 73,4 85,8

73,3 64,6

86,3 73,6 64,3

87,4	16,7	124	,3
74,3	19,1	71,	2
51,7	22,3	32	,6
22,2	19,1	i-3	,2
3o,7	16,8		8
37,9	22,4	21,	2
66,4	19,1	57
73,2	16,7	78,	9

Benzol Benzol Benzol

n-Heptan n-Heptan

Benzol BEnzol Benzol

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In lOO/lOCTC

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Bei einer anderen Versuchsreihe wurde ein Katalysatorelement verwendet, welches aus gekräuseltem Band aus 4,5 % Aluminium, 22 % Chrom, o,5 Kobalt und der Rest im wesentlichen Eisen (Legierung 2) hergestellt war und welches in der gleichen Heise und für die gleiche Zeit aktiviert worden war, wie dies vorstehend für den "Eich"-Katalysatordnit Legierung 1 als Basismaterial) beschrieben wurde. Der Katalysator mit Legierung 2 als Basismaterial wurde den gleichen Versuchsbedingungen unter worfen wie der "Eich"-Katalysator mit nickelhaltigem Basis- . material. Die Ergebnisse dieser Versuchsreihe sind in der folgenden Tabelle II zusammengefasst:

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Tabelle U

Phase

Betriebsdauer in Stunden

ungef. Einlasstemperatur reziproke Um-Durchschn.- set-

tem. ! ^zun8 *
T

Ver-

eilzeit

t, see χ

Reaktions geschw.-

konstante K,see ^-

Lösungsmittel

79,5 88
Io5

OO	2	2o6	»5
σ>		214
ISJ
	3	274	,5
ca		282
	A	291
		39 255 b
		k-146
	22.12.71

593	(lloo)	64,1
482	( 9oo)	73,2
371	( 7oo)	85,2
482	( 9oo)	73,3
593	(lloo)	64,7
593	(lloo)	64,2
371	( 7oo)	85,9
371	( 7oo)	85,7

86,4 16,7 83, £ 19,ο b6,4 22,3

28,9 19,1 44,5 16,8

77,4 16,7 39,6 22,3 52 22,3

119,6 94,6 49,2

:17,9

89,1 22,5 32,9

Benzol Benzol Benzol

n-Heptan n-Heptan

Benzol Benzol Benzol

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Einzelheiten der Versuchsergebnisse und weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachstehend anhand einer schaubil^lichen Darstellung näher erläutert werden. In der schaubildlichen Darstellung zeigen:

Schaubild 1 ein Arrhenius-Diagramm der Ergebnisse der ersten Versuchsreihe und

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

Zur Erleichterung einer vergleichenden Auswertung der in der ersten Versuchsreihe erhaltenen Versuchsergebnisse zeit Schaubild 1 ein Arrhenius-Diagramm- der errechneten Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten für die Oxydation von Benzol über eine längere Zeit, welche auch einen Zeitraum einschließt, in welchem n-Heptan oxidiert wurde. Die Linien A und C zeigen Vergleiche im Anschluß an eine Versuchsdauer von etwa loo Stunden, in welchen von den Katalysatoroberflächen lediglich Benzol oxidiert worden war. Die Katalysatoren wurden dann jedoch weitergetestet_s und die Linien B und D zeigen die Versuchsergebnisse nach etwa 3oo Betriebsstunden. Nach dieser Zeit waren die Katalysatoren sowohl für die n-Heptan-Oxydation als auch für die Benzol-Oxydation verwendet worden.

Die Linien A und B stellen die Versuchsergebnisse für Katalysatoren mit der Legierung 1 als Basismaterial dar, und zwar nach loo und nach 3oo Betriebsstunden.

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Die Linien C und D stellen die Versuchsergebnisse für Katalysatoren mit der Legierung 2 als Basismaterial dar» und zwar nach loo bzw. 3oo Betriebsstunden.

Aus Bild 1 wird deutlich, daß der Katalysator mit nickelfreiem Basismaterial sowohl im gealterten als auch im nicht gealterten Zustand eine bessere Aktivität zeigt als ein Katalysator mit der Legierung 1 als Basismaterial. Diese Ergebnisse wurden in Anbetracht früherer Versuche und in Anbetracht der Annahme der Industrie, daß es für eine gute KataiysatoraktivitSt erforderlich sei, ein Basismaterial mit hohem Nicke!gehaltzu verwenden, nicht erwartet.

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

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

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die derjenigen vollkommen ähnlich war, die bei der Aktivierung einer Katalysatormatte mit Bändern aus Legierung 1 und 2 als Basismaterial beobachtet wurde.

Die Zeichnung zeigt eine perspektivische Darstellung eines Drahtstückes für eine Vollmetallkatalysatormatte gemäß der Erfindung. Dabei ist das Material des Kerns 2 eine hochtemperaturfeste Legierung, die im wesentlichen aus Aluminium, Chrom und Eisen besteht, während die Oberfläche des Drahtstückes vor. einer Schicht aus mindestens einem Platinmetall bedeckt ist.

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Claims

A 39 255 b - 19 - k-146 m.o9.72 Schutzansprüche

1. Gasdurchlässige Vollmetallkatalysatormatte, insbesondere Oxydationskatalysatormatte, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismaterial des Mattenmaterials eine hochtemperaturfeste Legierung ist, die im wesentlichen aus Aluminium, Chrom ijnd Eisen besteht, und daß das Basismaterial mit einer Schicht aus mindestens einem Platinmetall bedeckt ist.

2. Vollmetallkatalysatormatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht eine poröse aktivierte Platinmetalloberfläche aufweist.

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

U. Vollmetallkatalysatormatte nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,daß die Platinmetallschicht eine durch Elektroplattieren abgeschiedene Schicht ist.

5. Vollmetallkatalysatormatte nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platinmetallschicht aus Platin, aus Palladium oder aus Mischungen dieser beiden Metalle besteht. .

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6, Vollmetallkatalysatormatte nac'i. Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mattenmaterial aus gekräuselten, mit Platinmetall bedeckten Bändern aus dem Basismaterial

besteht.