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Dokumentenidentifikation DE69020347T2 21.12.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0471033
Titel KATALYTISCHE ZERSETZUNG VON HALOGENORGANISCHEN VERBINDUNGEN.
Anmelder Allied-Signal Inc., Morristown, N.J., US
Erfinder LESTER, George, R., Park Ridge, IL 60068, US
Vertreter Hoffmann, Eitle & Partner Patent- und Rechtsanwälte, 81925 München
DE-Aktenzeichen 69020347
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 30.04.1990
EP-Aktenzeichen 909087462
WO-Anmeldetag 30.04.1990
PCT-Aktenzeichen US9002386
WO-Veröffentlichungsnummer 9013352
WO-Veröffentlichungsdatum 15.11.1990
EP-Offenlegungsdatum 19.02.1992
EP date of grant 21.06.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.12.1995
IPC-Hauptklasse B01D 53/70
IPC-Nebenklasse B01J 23/64   A62D 3/00   

Beschreibung[de]

Katalytische Verbrennung (Oxydation) ist ein energiewirksames Verfahren zum Reinigen von Abgasen, z.B. von Dämpfen von Lösungsmitteln, Farben, Anstrichen etc., welche schädliche und/oder toxische organische Komponenten, einschließlich Kohlenwasserstoffe und oxydierter Kohlenwasserstoffe, wie Alkohole, Ester, Säuren etc., enthalten. Ein solches Verfahren bringt das Kontaktieren des Abgasstromes mit einem Katalysator in Gegenwart eines überschusses an Sauerstoff bei einer Temperatur von unter 600ºC mit sich. Die Kontakt- oder Verweilzeit des Abgases mit dem Katalysator ist sehr kurz, nämlich in einer Größenordnung von weniger als 0,1 Sekunden. Die Gegenwart von halogenierten Verbindungen im Gasstrom verhindert jedoch gewöhnlich die Verwendung dieses Verfahrens, da die verwendeten Katalysatoren durch die Halogenverbindungen vergiftet bzw. deaktiviert werden.

Ströme, welche halogenierte organische Verbindungen enthalten, die im folgenden als Organohalogen-Verbindungen bezeichnet werden, müssen gewöhnlich bei Temperaturen von zumindest 1100ºC durch thermische Verbrennung gereinigt werden, wobei Reaktoren verwendet werden, die groß genug sind, um lange Verweilzeiten zu schaffen, und zwar in einer Größenordnung von mehr als 1 Sekunde. Somit weisen thermische Verbrennungsöfen zwei Nachteile auf: (1) der Gasstrom muß auf hohe Temperaturen erhitzt werden, was die Verbrennung von großen Mengen an Brennstoff voraussetzt und (2) die großen Reaktoren erfordern große Kapitalinvestitionen. Aus diesem Grunde besteht ein Bedarf an einem Katalysator, der Organohalogen-Verbindungen bei niedrigeren Temperaturen und kürzeren Verweilzeiten zu zerstören vermag.

Der Stand der Technik zeigt, daß einfache Organohalogenide enthaltende Gasströme unter Verwendung eines Katalysators oxydiert werden können. Beispielsweise lehrt die US-A-4 039 632, daß ein halogenierte Kohlenwasserstoffe mit C&sub2;-C&sub4; enthaltendes Abgas behandelt werden kann, indem das Abgas mit einem hydrierten Nickeloxyd-Katalysator in Kontakt gebracht wird. Dieses Verfahren funktioniert am besten mit ungesättigten chlorierten Kohlenwasserstoffen, wie Vinylchlorid.

Die US-A-4 059 675, 4 059 676 und 4 059 683 offenbaren jeweils die Verwendung von Katalysatoren, die Ruthenium, Ruthenium plus Platin und auf einem nicht-oxydierenden Träger verteiltes Platin enthalten, zum Zersetzen von chlorierten organischen Verbindungen mit einem bis vier Kohlenstoffen. Die halogenierten organischen Verbindungen sind dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtzahl an Wasserstoffatomen zumindest gleich der Gesamtzahl an Halogenatomen in der Verbindung ist. Die Verbindungen werden mit dem Katalysator bei einer Temperatur von mindestens 350ºC in Kontakt gebracht. Die Oxydationsprodukte sind CO&sub2;, H&sub2;O, HCl und Cl&sub2;. Somit werden unter Verwendung dieser Katalysatoren und Verfahren sowohl HCl als auch Cl&sub2; erzeugt. Die Erzeugung von Cl&sub2; ist unerwünscht, da sie extrem korrodierend ist.

Die JP-A-61141919 lehrt, daß ein 1,1,1-Trichloräthan enthaltendes Abgas durch Kontaktieren mit einem oder mehreren katalytischen Oxyden von Vanadium, Chrom, Wolfram, Mangan, Kobalt und Nickel behandelt werden kann. Das Gas muß mit dem Katalysator 1-30 Sekunden lang bei 150-300ºC in Kontakt gebracht werden. Schließlich offenbaren Murakami et al. (siehe Preprints of Papers of The Seventh International Congress on Catalysis, July 3-4, 1980, Tokyo, Japan, paper B49), daß Vanadiumoxyd auf einem Titandioxyd-Katalysator Benzol zu oxydieren vermag, wobei aber vom Benzol, das oxydiert wird, nur die Hälfte des Benzols vollständig oxydiert wird, während die andere Hälfte zu Maleinsäureanhydrid umgewandelt wird.

Von G.C. Bond und N. Sadeghi wurde im J. Appl. Chem. Biotechnol., 25, 241-248 (1975) auch berichtet, daß Pt auf einem Aluminiumoxyd-Katalysator dazu benutzt werden könne, Verbindungen zu zerstören, wie CCl&sub4;, CHCl&sub3; etc. Ihr Verfahren erfordert jedoch die Verbrennung eines Kohlenwasserstoffes als Brennstoff und muß bei Temperaturen von über 420ºC betrieben werden, um wirksam zu sein. Schließlich wurde von J.J. Spivey, Ind. Eng. Chem. Res., 26, 2165-80 (1987) eine Übersicht über den Stand der Technik publiziert. Die EP-A-0-306540 offenbart die Behandlung eines eine Organohalogen-Verbindung enthaltenden Gasstromes mit einem Titanoxyd enthaltenden Katalysator in Gegenwart von Wasser. Die Behandlungstemperatur ist hoch (800- 1100ºC).

Worauf diese Literaturstellen hinweisen, ist die Tatsache, daß kein Verfahren zur Verfügung steht, das Organohalogen-Verbindungen, insbesondere keine C-H-Bindungen, z.B. CCl&sub4;, ClCOOH, CF&sub2;Cl&sub2;, CF&sub4; etc. enthaltende Organohalogen-Verbindungen mit C&sub1; etc., zu Kohlendioxyd, Wasser und Halogensäuren (Halogensäuren sind HCl, HBr etc.) bei niedriger Temperatur und hoher Raumgeschwindigkeit umwandeln kann. Diesen Bedingungen muß Genüge getan werden, wenn ein Verfahren einen kommerziellen Erfolg haben soll. Die Anmelderin setzte sich mit diesem Problem auseinander und entdeckte Katalysatoren, die auf die im Gasstrom vorhandenen Verbindungen maßgeschneidert werden können, so daß der Gasstrom bei so niedrigen Temperaturen wie 300ºC und einer Raumgeschwindigkeit von 15'000&supmin;¹ wirksam behandelt werden kann.

Das Verfahren der Anmelderin beinhaltet das Kontaktieren eines Gasstromes mit einem Katalysator bei Betriebsbedingungen. Wenn lediglich Organohalogen-Verbindungen mit C&sub1; umgewandelt werden müssen, die keine C-H-Bindungen enthalten, dann enthält der Katalysator Titanoxyd und gegebenenfalls Wolframoxyd. Wenn beide Organohalogen-Verbindungen und andere organische Verbindungen umgewandelt werden müssen, kann ein Titanoxyd-Katalysator verwendet werden, obwohl ein bevorzugter Katalysator Titanoxyd und Vanadiumoxyd und gegebenenfalls Wolframoxyd und/oder ein Edelmetall, wie Platin, enthalten wird. Schließlich kann Zinnoxyd einem beliebigen der obigen Katalysatoren zugegeben werden, hauptsächlich um ihre Stabilität zu erhöhen. Unter Verwendung des Katalysators der Anmelderin werden 99% Kohlenstoff- Tetrachlorid in einem Gasstrom bei einer so niedrigen Temperatur wie 240ºC und bei praktischen Verweilzeiten von weniger als 0,3 Sekunden zu Kohlendioxyd und Chlorwasserstoff umgewandelt. Die Anmelderin ist die erste Person, die ein solches Resultat erzielte.

Ein Vergleich des vorliegenden Katalysators mit jenen, die im Stande der Technik berichtet werden, enthüllt rasch die gewaltigen Vorteile des vorliegenden Katalysators. Beispielsweise oxydiert der Katalysator der Anmelderin Benzol vollständig zu CO&sub2; und Wasser, wohingegen der Katalysator des Standes der Technik (Murakami) Benzol zu CO&sub2; und Wasser und zu Maleinsäureanhydrid oxydiert. Offenkundig ist das letztere ein unerwünschtes Ergebnis, wenn man einen solche Chemikalien enthaltenden Gasstrom behandeln will. Zusätzlich wird von den Katalysatoren der US-A-4 059 675, 4 059 676, 4 059 683 und 4 039 623 beansprucht, sie seien zum Oxydieren lediglich jener halogenierten Verbindungen wirksam, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten (ausschließlich von Kohlenstoff-Tetrachlorid). Im Gegensatz dazu ist der Katalysator der Anmelderin in der Lage, eine Vielfalt von Organohalogen-Verbindungen zu unschädlichen Verbindungen umzuwandeln, unabhängig von der Anzahl der Kohlenstoffatome oder davon, ob an der Verbindung Wasserstoffatome vorhanden sind oder nicht. Sogar die Literaturstelle von Bond und Sadeghi berichtet, daß die Umwandlung von Kohlenstoff-Tetrachlorid Temperaturen von mindestens 420ºC und die Gegenwart eines Kohlenwasserstoffes als Brennstoff erfordert. Aus diesem Grunde stellt das Verfahren der Anmelderin eine wesentliche Verbesserung der Technik dar.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Behandeln eines Gasstromes. Demgemäß ist eine Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Behandeln eines Gasstromes, der Organohalogen-Verbindungen mit C&sub1; enthält, die keine Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen aufweisen, welches Verfahren das Kontaktieren des Gasstromes bei einer Temperatur von 200 bis 500ºC mit einem Titanoxyd enthaltenden Katalysator in Gegenwart einer wirksamen Menge von Wasser zum Umwandeln der Organohalogen-Verbindungen zu Kohlendioxyd und Halogensäuren umfaßt.

Noch eine andere Ausführungsform dieser Erfindung liegt in einem Verfahren zum Behandeln eines Gasstromes, welcher Verbindungen enthält, die aus der aus Organohalogen-Verbindungen, anderen organischen Verbindungen und Gemischen davon bestehenden Gruppe ausgewählt sind, welches Verfahren das Kontaktieren des Gasstromes mit einem Titanoxyd aufweisenden Katalysator bei einer Temperatur von 200 bis 500ºC in Gegenwart eines Oxydationsmittels und einer wirksamen Menge von Wasser zum Umwandeln der Organohalogen-Verbindungen zu Kohlendioxyd und Halogensäuren umfaßt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wie hierin schon angemerkt, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren unter Verwendung des Katalysators zum Behandeln von Organohalogen-Verbindungen enthaltenden Gasströmen. In seiner einfachsten Form weist der Katalysator nach der Erfindung Titanoxyd auf. Von diesem Katalysator wurde gefunden, daß er bei der Umwandlung von keine Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen enthaltenden Organohalogen-Verbindungen mit C&sub1; zu Kohlendioxyd und Halogensäuren wirksam ist. Ein bevorzugter Katalysator enthält auch Wolframoxyd. Wenn eine Oxydation von Kohlenwasserstoffen ebenfalls erwünscht ist, wird ein bevorzugter Katalysator Titanoxyd und Vanadiumoxyd enthalten, wogegen ein speziell bevorzugter Katalysator auch Wolframoxyd und zumindest ein aus der aus Platin, Palladium und Rhodium bestehenden Gruppe ausgewähltes Edelmetall enthalten wird. Es ist auch bevorzugt, Zinnoxyd, vorwiegend als Stabilisator, zuzugeben. Es ist wichtig anzumerken, daß das Titanoxyd eine aktive katalytische Komponente und nicht bloß ein Träger ist.

Es ist wünschenswert, daß die Titanoxyd-Komponente eine spezifische Oberfläche in einem Bereiche von 10 bis 150 m²/g aufweist. Das Titanoxyd der vorliegenden Erfindung kann in einer beliebigen Konfiguration, Gestalt oder Größe verwendet werden, welche das Titanoxyd und jede andere darauf verteilte katalytische Komponente dem zu behandelnden Gas aussetzen. Beispielsweise kann das Titanoxyd zweckmäßig in Partikelform verwendet werden, oder das Titanoxyd kann auf einem festen, monolithischen Träger abgelagert sein. Falls eine Partikelform erwünscht ist, kann das Titanoxyd zu Formen wie Pillen, Pellets, Granulat, Ringen, Kugeln etc. ausgebildet werden. Die Partikelform ist speziell in Fällen erwünscht, wo große Volumina an Katalysatoren benötigt werden, und zur Verwendung unter solchen Umständen, bei denen ein periodischer Austausch des Katalysators erwünscht sein mag. In Umständen, bei denen weniger Masse erwünscht ist oder wo ein Bewegen oder Rühren von Titanoxyd- Partikeln zu einer Pulverisierung, einem Stauben und einem daraus resultierenden Verlust an dispergierten Metallen oder zu einer unzuläßigen Zunahme des Druckabfalls über die Partikel führen kann, wird eine monolithische Form bevorzugt.

Bei Verwendung einer monolithischen Form ist es gewöhnlich äußerst zweckmäßig, das Titanoxyd als dünnen Film oder Beschichtung zu verwenden, die auf einem inerten Trägermaterial abgelagert sind, welches den strukturellen Träger für das Titanoxyd bildet. Das inerte Trägermaterial kann ein beliebiges Feuerfestmaterial sein, wie keramische oder metallische Materialien. Es ist wünschenswert, daß das Trägermaterial mit den katalytischen Komponenten nicht reagiert und durch das Gas, dem es ausgesetzt wird, nicht abgebaut wird. Beispiele von geeigneten keramischen Materialien schließen Sillimanit, Petalit, Kordierit, Mullit, Zirkon, Zirkonmullit, Spodumen, Aluminiumoxyd- Titanat etc. ein. Zusätzlich umfassen metallische Materialien, die im Rahmen dieser Erfindung liegen, Metalle und Legierungen, wie sie in der US-A-3 920 583 geoffenbart sind, welche oxydationsbeständig und auch sonst fähig sind, hohen Temperaturen zu widerstehen.

Das monolithische Trägermaterial kann am besten in einer beliebigen starren Einheitskonfiguration benutzt werden, welche eine Mehrzahl von Poren oder sich in Richtung des Gasflusses erstreckenden Kanälen vorsieht. Es ist bevorzugt, daß die Konfiguration eine Zellenstruktur ist. Die Zellenstruktur kann vorteilhaft entweder in einheitlicher Form oder als Anordnung von mehrfachen Modulen verwendet werden. Die Zellenstruktur ist gewöhnlich so ausgerichtet, daß der Gasfluß im allgemeinen in dieselbe Richtung wie die Zellen oder Kanäle der Zellenstruktur verläuft. Für eine detailliertere Erörterung monolithischer Strukturen beziehe man sich auf die US-A-3 785 998 und die US- A-3 767 453.

Falls eine Partikelform erwünscht ist, kann das Titanoxyd durch in der Industrie wohlbekannte Mittel zu Granulat, Kugeln oder Extrudaten geformt werden. Beispielsweise kann ein Titanoxyd-Pulver (Anatas-Phase) mit einer spezifischen Oberfläche von zumindest 120 m²/g mit einem Binder, wie Lehm, kombiniert werden und in einer Scheibenpelletiervorrichtung gewalzt werden, um Titanoxyd-Kugeln zu ergeben. Die Menge an Binder kann beträchtlich variieren, aber zweckmäßigerweise beträgt seine Menge 10 bis 30 Gewichtsprozent.

Zusätzliche katalytische Komponenten können auf dem Titanoxyd durch in der Technik wohlbekannte Mittel verteilt werden. Beispielsweise mag es erwünscht sein, Vanadiumoxyd, Wolframoxyd oder eine Kombination der beiden Oxyde auf dem Titanoxyd zu verteilen. Eine Art, diese Komponenten zu dispergieren, besteht darin, Titanoxyd-Kugeln oder -Pulver (Kugeln oder Pulver werden als repräsentative Beispiele von Formen von Titanoxyd verwendet) mit einer eine Vanadium- und/oder Wolfram-Verbindung enthaltenden Lösung zu imprägnieren. Die Lösung kann eine wäßrige Lösung, eine solche, die ein organisches Lösungsmittel anwendet, oder ein Gemisch der beiden sein, wobei eine wäßrige Lösung bevorzugt ist. Die angewendeten Kriterien zur Auswahl der Vanadium- und Wolfram-Verbindungen bestehen darin, daß die Verbindungen im erwünschten Lösungsmittel löslich sind und daß die Verbindungen sich bei hohen Temperaturen zersetzen, um das geeignete Oxyd zu ergeben. Illustrativ für diese Verbindungen sind die Halogenide von Vanadium und Wolfram, die Oxysäuren, die Oxysäuresalze und die Oxysalze von Vanadium und Wolfram. Spezifische Beispiele sind Wolfram-Dibromid, Wolfram-Pentabromid, Wolfram-Tetrachlorid, Wolfram-Dioxydichlorid, Wolframsäure, Ammonium-para-Wolframat, Vanadium-Tribromid, Vanadium-Dichlorid, Vanadium-Trichlorid, Vanadium-Oxychlorid, Vanadium- Oxydichlorid, Vanadinsäure, Vanadylsulfat und Ammonium-meta-Vanadat. Ammonium-para-Wolframat und Ammonium-meta-Vanadat sind die bevorzugten Verbindungen.

Die Imprägnierung der Kugeln oder des Pulvers mit der Metallverbindungslösung kann auf in der Technik bekannte Weise ausgeführt werden. Ein zweckmäßiges Verfahren besteht darin, das Titanoxyd in einen Drehverdampfer einzubringen, der mit einem Dampfmantel versehen ist. Die Imprägnierungslösung, die die Menge des erwünschten Metalles im fertigen Katalysator (als Metall) enthält, wird nun den Kugeln zugegeben, worauf das Gemisch für eine Zeitdauer von 10 bis 60 Minuten kaltgewalzt wird (kein Dampf). Als nächstes wird Dampf eingegeben, wonach das Lösungsmittel verdampft wird. Dies beansprucht gewöhnlich 1 bis 4 Stunden. Schließlich wird der Feststoff aus dem Drehverdampfer entfernt und 1 bis 3 Stunden lang in Luft bei einer Temperatur von 450-700ºC kalziniert. Falls sowohl das Vanadium- wie auch das Wolframoxyd erwünscht sind, können sie gleichzeitig oder nacheinander in einer beliebigen Reihenfolge imprägniert werden.

Um bei der Umwandlung von Organohalogen-Verbindungen und anderen organischen Verbindungen wirksam zu sein, ist es wünschenswert, daß das Vanadiumoxyd in einer Konzentration von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent (als Metall) des Titanoxyds, und vorzugsweise von 1 bis 5 Gewichtsprozent, vorhanden sei. Das Wolframoxyd sollte in einer Konzentration von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent (als Metall) des Titanoxyds und vorzugsweise von 5 bis 15 Gewichtsprozent vorhanden sein.

Andere Verfahren des Verteilens des Vanadium- und/oder Wolframoxyds auf den Titanoxyd-Träger sind die Kopräzipitation der Komponenten oder die gemeinsame Gelierung. Für weitere Details zu diesen Herstellverfahren für den Katalysator siehe die US-A- 4 085 193.

Falls Zinnoxyd ebenfalls erwünscht ist, können der die Vanadium- und/oder Wolfram-Verbindungen enthaltenden Lösung Zinnverbindungen hinzugegeben werden, oder der die Vanadium- und/oder Wolframoxyde enthaltende Titanoxyd-Träger kann mit einer Zinnverbindungslösung imprägniert werden. Die Lösungsmittel, die dabei verwendet werden können, sind dieselben wie für die Vanadium- und/oder Wolfram-Lösung. Illustrativ für die Zinnverbindungen, die verwendet werden können, sind Zinnazetat, Zinnbromid, Zinnchlorid und Zinnitrat. Schließlich ist es wünschenswert, daß das Zinnoxyd in einer Konzentration von 0,1 bis 2,0 Gramm Atomgewicht (Grammatome) Zinn pro 100 Grammatome Titan, und vorzugsweise 0,3 bis 1,0 Grammatome Zinn pro 100 Grammatome Titan vorhanden sei.

Wenn auf dem Katalysator eine Edelmetallkomponente erwünscht ist, kann diese aus der aus Platin, Palladium, Rhodium und Gemischen davon bestehenden Gruppe ausgewählt werden. Die Edelmetallkomponente kann auf den Titanoxyd-Kugeln oder dem Titanoxydpulver verteilt werden, welche Vanadium- und/oder Wolframoxyde enthalten können, indem das Material mit einer eine Verbindung des erwünschten Edelmetalls oder der Edelmetalle enthaltenden Lösung imprägniert wird. Die Lösung kann eine wäßrige oder nicht-wäßrige (organisches Lösungsmittel) Lösung sein. Es kann eine beliebige Edelmetallverbindung verwendet werden, vorausgesetzt daß die Verbindung im gewählten Lösungsmittel löslich ist und sich beim Erhitzen in Luft bei erhöhten Temperaturen zum Metall zersetzt. Illustrativ für diese Edelmetallverbindungen sind Chlorplatinsäure, Ammonium- Chlorplatinat, Hydroxydisulfitplatin-II-Säure, Bromplatinsäure, Platin-Trichlorid, Platin-Tetrachloridhydrat, Platin-Dichlorcarbonyldichlorid, Dinitrodiaminoplatin, Natrium-Tetranitroplatinat, Rhodium-Trichlorid, Hexaamminrhodiumchlorid, Rhodium- Carbonylchlorid, Rhodium-Trichloridhydrat, Rhodiumnitrat, Natrium-Hexachlorrhodat, Natrium-Hexanitrorhodat, Chlorpalladiumsäure, Palladiumchlorid, Palladiumnitrat, Diamminpalladiumhydroxyd und Tetramminpalladiumchlorid.

Der Imprägniervorgang ist analog zu demjenigen, der angewandt wird, um das Vanadium- und/oder das Wolframoxyd zu verteilen. Es ist wünschenswert, daß das Edelmetall auf dem Katalysator in einer Menge von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent des Titanoxyds, und vorzugsweise von 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent, vorhanden sei.

Falls eine monolithische Form erwünscht ist, kann das Titanoxyd oder das Titanoxyd und andere Komponenten durch herkömmliche Mittel auf dem monolithischen Honigwaben-Träger abgelagert werden. Beispielsweise kann eine Aufschlämmung durch in der Technik bekannte Mittel hergestellt werden, wie das Kombinieren der geeigneten Mengen des Titanoxyds oder des Titanoxyds und anderer Komponenten in Pulverform mit Wasser oder einer wäßrigen Lösung einer Säure, wie Salpeter, Salz-, Schwefelsäure etc. Die sich ergebende Aufschlämmung wird 2 bis 6 Stunden lang in einer Kugelmühle verarbeitet, um eine verwendbare Aufschlämmung zu bilden. Es können andere Arten von Mühlen, wie Prallmühlen, verwendet werden, um die Vermahlzeit auf 5 bis 30 Minuten zu reduzieren. Diese Aufschlämmung kann nun dazu verwendet werden, um durch in der Technik bekannte Mittel einen dünnen Film oder eine Beschichtung von Titanoxyd oder Titanoxyd und anderer Komponenten auf dem monolithischen Träger abzulagern. Ein solches Verfahren beinhaltet das Eintauchen des monolithischen Trägers in die Aufschlämmung, wobei der Überschuß an Aufschlämmung abgeblasen, getrocknet und in Luft bei einer Temperatur von 450 bis 700ºC 1 bis 4 Stunden lang kalziniert wird. Diese Verfahrensweise kann wiederholt werden, bis die erwünschte Menge an Titanoxyd auf dem monolithischen Honigwaben-Träger abgelagert ist. Es ist wünschenswert, daß das Titanoxyd auf dem monolithischen Träger in einer Menge im Bereiche von 50 bis 400 g Titanoxyd pro Liter Trägervolumen und vorzugsweise von 100 bis 300 g/l vorhanden sei.

Ein alternatives Herstellverfahren besteht darin, einen mit Titanoxyd beschichteten monolithischen Träger zu imprägnieren, welcher durch die obige Verfahrensweise mit einer eine zersetzbare Vanadium- und/oder Wolfram- und gegebenenfalls eine Zinnverbindung enthaltenden wäßrigen Lösung lediglich mit Titanoxyd beschichtet wurde. Die Vanadium-, Wolfram- und Zinnverbindungen, die verwendet werden können, sind dieselben wie die oben aufgezählten. Nachdem eine oder mehrere dieser Verbindungen auf den mit Titanoxyd beschichteten Träger imprägniert wurden, wird der monolithische Träger getrocknet und bei einer Temperatur von 450 bis 700ºC für eine Zeitdauer von 1 bis 6 Stunden kalziniert. Falls sowohl Vanadium wie auch Wolfram erwünscht sind, können sie gleichzeitig oder einzeln in einer beliebigen Reihenfolge imprägniert werden. Die Zinnkomponente kann ebenfalls gleichzeitig oder in einer beliebigen Reihenfolge imprägniert werden.

Wenn eine Edelmetallkomponente auf dem Katalysator erwünscht ist, können eine oder mehrere auf analoge Weise wie die für die Partikelform auf das Titanoxyd verteilt werden. Das heißt, der monolithische Honigwaben-Träger, auf dem Titanoxyd und gegebenenfalls Vanadiumoxyd und/oder Wolframoxyde verteilt wurden, kann in eine eine lösliche und zersetzbare Edelmetallverbindung enthaltende wäßrige Lösung eingetaucht, getrocknet und bei einer Temperatur von 400 bis 500ºC 1 bis 3 Stunden lang kalziniert werden. Es kann eine beliebige zersetzbare Edelmetallverbindung, wie oben aufgezählt, verwendet werden. Die Konzentration der Edelmetalle ist auch wie oben dargelegt. Wiewohl das/die Edelmetall(e) vor dem Vanadium- und/oder Wolframoxyd, und gegebenenfalls dem Zinnoxyd, imprägniert werden kann/können, ist es bevorzugt, daß sie nach dem Vanadium, dem Wolfram, und gegebenenfalls dem Zinn, imprägniert werden.

Ein alternatives Verfahren der Herstellung eines Katalysators in monolithischer Form besteht darin, zuerst die oben beschriebenen Titankugeln bzw. das Titanpulver, auf welchen bereits Vanadium- und/oder Wolframoxyd verteilt wurde, zu vermahlen. Sobald diese Kugeln einmal auf eine kleinere durchschnittliche Partikelgröße als 0,297 mm (50 mesh) vermahlen sind, wird eine Aufschlämmung hergestellt, wie oben beschrieben ist, und ein monolithischer Träger, wie beschrieben, beschichtet. Wenn schließlich ein Edelmetall erwünscht ist, wird es darauf verteilt, wie es im vorhergehenden Absatze beschrieben wurde.

Eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung liegt in einem Verfahren zur Zerstörung oder Umwandlung durch Oxydation und/oder Hydrolyse von Organohalogen-Verbindungen und anderen in einem Gasstrom vorhandenen organischen Verbindungen, welches Verfahren des Kontaktieren des Gasstromes bei einer Temperatur von 200 bis 500ºC und vorzugsweise bei einer Temperatur von 250ºC bis 450ºC mit dem zuvor beschriebenen Katalysator umfaßt. Die Organohalogen-Verbindungen, die behandelt werden können, sind beliebige organische Verbindungen, die zumindest ein Halogenatom in der Struktur der Verbindungen enthalten. Einige spezifische Beispiele sind Chlorbenzol, Dichlorbenzole, Fluorbenzol, Kohlenstoff-Tetrachlorid, Chloroform, Methylchlorid, Vinylchlorid, Methylenchlorid, 1,1,2-Trichloräthan, 1,1,1-Trichloräthan, Äthylendibromid, Trichloräthylen, polychlorierte Biphenyle, Chlortrifluormethan, Dichlordifluormethan, 1-Chlorbutan, Fluortrichlormethan, Tetrafluormethan, Äthylbromid, Dichlorfluormethan, Chlorameisensäure, Trichlor-Essigsäure, Trifluor-Essigsäure, 2-Chloräthyl-Mercaptan und Chlorcyan. Eine Untergruppe der Organohalogen-Verbindungen setzt sich aus Organohalogen-Verbindungen mit C&sub1; zusammen, die keine Kohlenstoff- Wasserstoff-Bindungen enthalten. Spezifische Beispiele für diese Verbindungen sind Chlortrifluormethan, Dichlordifluormethan, Fluortrichlormethan, Tetrafluormethan, Dichlorfluormethan, Chlorameisensäure und Kohlenstoff-Tetrachlorid. Der Gasstrom kann auch andere organische Verbindungen enthalten, die in ihrer Struktur keine Halogene enthalten. Diese anderen organischen Verbindungen schließen Kohlenwasserstoffe, Oxygenate, Amine, Mercaptane etc. ein. Spezifische Beispiele umfassen Benzol, Toluol, Phenol, Äthylalkohol, Isopropylamin, Äthylmercaptan, Butylphthalat, Anilin, Formaldehyd, Methyläthylketon, Azeton etc.

Der in diesem Verfahren zu verwendende Katalysator wurde zuvor bereits beschrieben. Obwohl der lediglich Titanoxyd enthaltende Katalysator bei der Zerstörung von Organohalogen-Verbindungen, wie von Kohlenstoff-Tetrachlorid, sehr aktiv ist, ist ein Titanoxyd und Wolframoxyd enthaltender Katalysator für diese Funktion noch aktiver. Die Aufnahme von Vanadiumoxyd mit Titanoxyd hat bei der Zerstörung von Kohlenstoff-Tetrachlorid eine leicht negative Auswirkung auf die Aktivität von Titanoxyd, vergrößert aber die Aktivität des Titanoxyds für die Zerstörung von organischen Stoffen, wie Benzol. In ähnlicher Weise ist die Aufnahme von Zinnoxyd für die Verbesserung der Aktivität zur Zerstörung einiger Klassen von flüchtigen organischen Verbindungen vorteilhaft. Die Aufnahme einer Edelmetallkomponente ist auch sehr wirksam für die Verbesserung der Fähigkeit des Katalysators, schwierig zu oxydierende organische Verbindungen zu zerstören, und die völlige Umwandlung der Verbindungen zu Kohlendioxyd, Wasser und Halogensäuren, wie auch die Umwandlung von beliebigen Produkten einer unvollständigen Oxydation, wie Kohlenmonoxyd, sicherzustellen. Beispielsweise oxydierte in einem Labortest ein V&sub2;O&sub5;/WO&sub3;/TiO&sub2;-Katalysator 99% des Benzols im Zufuhrstrom bei einer Temperatur von 390ºC, während im Falle der Zugabe von Platin eine 99-prozentige Umwandlung bei 225ºC erhalten wurde.

Es ist auch wünschenswert, daß der zu behandelnde Gasstrom Wasserdampf enthält. In dem Falle, in welchem Organohalogen- Verbindungen mit C&sub1;, die keine C-H-Bindungen enthalten, umgewandelt werden sollen, bringt das Umwandlungsverfahren eine Hydrolyse mit sich, und somit ist Wasser eine notwendige Komponente des Verfahrens. In dem Falle, in welchem die Organohalogen-Verbindungen C-H- und/oder C-C-Bindungen enthalten, ist es auch wünschenswert, Wasser im Gasstrom vorhanden zu haben, so daß Halogensäuren gebildet werden, z.B. HCl anstelle von molekularen Halogenverbindungen, z.B. Cl&sub2;. Es ist aus zwei Gründen wünschenswert, Halogensäuren anstelle von molekularen Halogenverbindungen herzustellen. Erstens kann eine Säure, wie HCl, viel leichter festgehalten und aus dem Abgasstrom neutralisiert werden als Chlor (Cl&sub2;), wodurch Korrosionsprobleme in der stromabwärts gelegenen Verfahrensausrüstung reduziert werden. Zweitens können molekulare Halogenverbindungen die Komponenten des Katalysators viel leichter angreifen als Halogensäuren, wodurch die Lebensdauer des Katalysators verringert wird.

Gewöhnlich werden die Gasströme entsprechend Wasser enthalten, da der Gasstrom oft ein Produkt eines Verbrennungsprozesses ist. Wenn der Gasstrom jedoch kein Wasser enthält, kann es dem Gasstrom vor dem Kontaktieren des Gasstromes mit dem Katalysator zugegeben werden. Die minimale Menge an benötigtem Wasser ist jene Menge, die ein Atomverhältnis H:X von 1:1 ergeben wird, wobei H die gesamten Wasserstoffatome und X die gesamten Halogenatome sind.

Ein weiteres Verfahren der Lieferung des benötigten Wassers zu einem trockenen Gasstrom besteht darin, einen Kohlenwasserstoff oder eine andere organische Verbindung, wie Äthylen, Propylen, Methanol, Äthanol, Azeton, Methyläthylketon etc., im Abgasstrom zu haben, welche über dem Katalysator zu Kohlendioxyd und Wasser verbrannt werden. Falls solche Verbindungen im Abgasstrom nicht vorhanden sind, können sie vor dem Kontakt mit dem Katalysator zugegeben werden. Wenn außerdem der Gasstrom keinen Sauerstoff oder keine Luft enthält, müssen diese zur Durchführung der Verbrennung zugegeben werden. Die Menge an benötigtem Sauerstoff ist zumindest jene stöchiometrische Menge, die nötig ist, um die organische Verbindung zu verbrennen. Die Menge einer solchen organischen Verbindung wird so gewählt, daß das Verhältnis des gesamten Wasserstoffes aus allen in den Katalysatorreaktor eintretenden Quellen im Gasstrom zur Gesamtmenge an Halogenatomen zumindest 1:1 beträgt.

Wenn Organohalogen-Verbindungen mit C&sub1; behandelt werden sollen, die keine Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen enthalten, ist es nicht nötig, daß der Gasstrom ein Oxydierungsmittel enthält, wenn aber Organohalogen-Verbindungen mit zumindest einer Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung oder andere organische Verbindungen umgewandelt werden sollen, muß der Gasstrom genügend Oxydierungsmittel enthalten, um diese Verbindungen vollständig zu Kohlendioxyd, Wasser und Halogensäuren umzuwandeln. Beispiele von Oxydierungsmitteln sind Sauerstoff und Luft, wobei Luft aus Gründen der Zweckmäßigkeit bevorzugt ist. Viele Gasströme enthalten bereits genügend Sauerstoff (O&sub2;), um alle Schadstoffe zu oxydieren, und die meisten Gasströme enthalten einen großen Überschuß. Im allgemeinen erleichtert ein großer Überschuß an Luft die Oxydationsreaktion sehr. Im Falle, daß der Gasstrom nicht genügend Oxydierungsmittel enthält, können Sauerstoff oder Luft vor dem Kontakt mit dem Katalysator in den Gasstrom injiziert werden. Die minimale Menge an Oxydierungsmittel, die im Gasstrom vorhanden sein muß, ist die stöchiometrische Menge, die notwendig ist, um den in den Verbindungen vorhandenen Kohlenstoff und Wasserstoff zu Kohlendioxyd und Wasser umzuwandeln. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit und um sicherzustellen, daß die Oxydierungsreaktion bis zur Vollständigkeit vor sich geht, ist es wünschenswert, daß ein Überschuß an Oxydierungsmittel vorhanden sei. Demgemäß ist es bevorzugt, daß zumindest die zweifache Menge der stöchiometrischen Menge und am bevorzugtesten zumindest die fünffache Menge der stöchiometrischen Menge an Oxydierungsmittel im Abgasstrom vorhanden sei.

Die Fließgeschwindigkeit des Gasstromes über den Katalysator ist nicht kritisch, da die Kontaktzeit, die erforderlich ist, um die Schadstoffe zu zerstören, sehr kurz ist (weniger als 1,0 sec). Aus diesem Grunde kann die stündliche Raumgeschwindigkeit des Gases (GHSV) im wesentlichen von 1 000 bis 100 000&supmin;¹ und vorzugsweise von 4 000 bis 30 000&supmin;¹ variieren, basierend auf den bei Standardtemperatur und -druck berechneten Gasgeschwindigkeiten. Die GHSV kann durch Einstellen der Größe des Katalysatorbettes gesteuert werden.

Das Verfahren nach dieser Erfindung ist auch für Verfahren anwendbar, bei denen flüssige Organohalogen-Verbindungen und organische Verbindungen verdampft und mit einem Oxydationsmittel, wie Luft, gemischt werden. Es versteht sich auch, daß das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung nicht von der Konzentration der organischen Verbindungen und/oder der Organohalogen-Verbindungen abhängt. Somit können Gasströme mit einem sehr weiten Konzentrationsbereich an Schadstoffen durch das vorliegende Verfahren behandelt werden.

Sobald der Gasstrom einmal mit dem Katalysator in Kontakt gebracht worden ist und die Schadstoffe zerstört wurden, kann der mit dem Katalysator behandelte Gasstrom erforderlichenfalls weiterbehandelt werden, um die Halogensäure und jegliches Halogen, die während des Umwandlungsprozesses gebildet wurden, zu entfernen. Beispielsweise kann der mit dem Katalysator behandelte Gasstrom durch einen Naßreiniger hindurchgeführt werden, um die Säure zu absorbieren. Der Naßreiniger kann eine Base, wie Natrium- oder Ammoniumhydroxyd, enthalten, welche die Säuren neutralisiert und die Halogene als basische Hypohalite und Halogenide löslich macht.

Ein besonders einzigartiges Merkmal unseres Verfahrens besteht darin, daß der Katalysator über längere Zeiten mehr als 99 Prozent der Kohlenwasserstoffe und Organohalogen-Verbindungen entfernen kann. Beispielsweise war in Labortests ein Katalysator, der aus einem mit Titanoxyd beschichteten monolithischen Honigwaben-Träger bestand und auf dem Vanadiumoxyd, Wolframoxyd und Platin verteilt waren, dazu in der Lage, bei 375ºC und 15 000 h&supmin;¹ GHSV während wenigstens 1500 Stunden mindestens 99% des Kohlenstoff-Tetrachlorids im Testgas zu oxydieren.

Um die von der vorliegenden Erfindung abzuleitenden Vorteile noch ausführlicher zu veranschaulichen, werden die folgenden Beispiele angeführt.

BEISPIEL I

Es wurde eine Laborvorrichtung aufgestellt, um die Wirksamkeit von Katalysatoren zum Oxydieren von Kohlenwasserstoffen und von Organohalogen-Verbindungen auszuwerten. Ein Quarzrohrreaktor wurde in einen Lindburg-Ofen gestellt. Die Gase wurden vom Boden des Reaktors her eingeführt und flossen entlang eines ringförmigen Abschnittes aufwärts, um die Gase vorzuerhitzen, worauf die Gase über den Katalysator nach unten fließen gelassen wurden. Ein monolithischer Honigwaben-Träger mit Ausmaßen von 2,22 Durchmesser mal 2,54 cm Länge wurde in den Reaktor gestellt und bewertet.

Tabelle 1 beschreibt die Zusammensetzung des Gases, das verwendet wurde, um den Katalysator zu bewerten.

Tabelle 1 Zusammensetzung des Testgases
Komponente Konzentration (Volumen) * Kohlenstoff-Tetrachlorid * Chlorbenzol * Dichlorbenzol * Fluorbenzol * Benzol * Toluol Wasser Luft Rest * Bei diesen Tests war während eines jeden Tests nur eines/eine dieser Kohlenwasserstoffe oder Organohalogen-Verbindungen im Gase vorhanden.

Der Katalysator wurde bewertet, indem das Testgas über den Katalysator fließen gelassen wurde, während der Katalysator auf 375ºC erhitzt wurde. Sofern bei 375ºC keine 99-prozentige Umwandlung erreicht worden war, wurde die Temperatur erhöht, bis eine 99-prozentige Umwandlung erhalten oder eine Maximaltemperatur von 600ºC erreicht wurde. Der Ofen wurde dann ausgeschaltet und der Reaktor auf 150ºC abkühlen gelassen. Während die Temperatur abfiel, wurde ein Analysator mit einem Flammen-Ionisations-Detektor (FID) dazu verwendet, das Gas am Auslasse zu analysieren und die Konzentration der restlichen Kohlenwasserstoff- oder Organohalogen-Verbindung zu erhalten. Die Wirkungsgrad der Umwandlung wurde bei verschiedenen Temperaturen mit der Gleichung

Cin-Caus/Cin X 100%

berechnet, worin Cin und Caus die jeweiligen Ein- und Ausgangskonzentrationen der Kohlenwasserstoff- oder Organohalogen-Verbindung bedeuten. Aus diesen Berechnungen wurde die erforderliche Temperatur, um eine gegebene Umwandlung zu erreichen, berechnet.

BEISPIEL II

Ein Titanoxyd-Katalysator wurde wie folgt hergestellt. In einer Kugelmühle wurden 100 g Titanoxyd (erworben von Degussa Corp. und als P-25 bezeichnet) und 200 g Wasser gemischt. Diese Mischung wurde während ungefähr 3 Stunden vermahlen.

Ein zylinderförmiger Kordierit-Monolith mit einem Durchmesser von 2,22 cm und einer Länge von 7,62 cm und mit 62 quadratischen Kanälen pro cm² (400 quadratischen Kanälen pro Quadratzoll) der Vorderfläche wurde in die oben beschriebene Aufschlämmung eingetaucht. Nach dem Eintauchen wurde der Überschuß an Aufschlämmung mit einer Luftpistole ausgeblasen, und der Monolith wurde in Luft während ungefähr 1 Stunde bei 540ºC kalziniert. Dieser Vorgang wurde wiederholt, bis der Monolith 226 g Titanoxyd pro Liter Monolithvolumen enthielt. Dieser Katalysator wurde als Katalysator A bezeichnet.

BEISPIEL III

Ein Katalysator wurde aus Titanoxyd und Vanadiumoxyd wie folgt hergestellt. In einem Becher wurden 11,6 g Ammonium-meta- Vanadat und 1 500 g Wasser gemischt. Dieser Lösung wurden 150 g Titanoxyd zugegeben. Nach dem Mischen wurde das Gemisch auf einem Dampfbad eingedampft und dann während 1 Stunde bei 540ºC kalziniert. Das sich ergebende Pulver enthielt 5,4% Vanadiumoxyd.

Als nächstes wurde eine Aufschlämmung des Titanoxydes und des Vanadiumoxyds durch Einführen von 100 g des Pulvers in eine Kugelmühle mit 200 g Wasser und durch Vermahlen während etwa 3 Stunden hergestellt. Ein Kordierit-Monolith von der Größe und Form wie in Beispiel II wurde wie in Beispiel II beschichtet, um einen Monolith zu ergeben, der 195 g Titanoxyd pro Liter Monolithvolumen enthielt. Dieser Katalysator wurde als Katalysator B bezeichnet.

BEISPIEL IV

Ein Katalysator aus Titanoxyd und Wolframoxyd wurde auf analoge Weise wie der Katalysator B von Beispiel II hergestellt, außer daß 25,8 g Ammonium-para-Wolframat verwendet wurden, die eine Konzentration von 11,1% Wolframoxyd ergaben. Schließlich enthielt der Monolith 214 g Titanoxyd pro Liter Monolithvolumen. Dieser Katalysator wurde als Katalysator C bezeichnet.

BEISPIEL V

Ein Titanoxyd, Vanadiumoxyd, Wolframoxyd und Zinnoxyd enthaltender Katalysator wurde wie folgt hergestellt. Als erstes wurden 3,7 g SnCl&sub4; . 5H&sub2;O in 25 g Wasser aufgelöst, welches dann mit NH&sub4;OH auf einen pH-Wert von 7 neutralisiert wurde. Das Präzipitat wurde gefiltert, getrocknet und in 2 500 g Wasser zusammen mit 27 g Ammonium-para-Wolframat und 12 g Ammoniummeta-Vanadat aufgelöst. Dieser Lösung wurden 150 g Titanoxyd zugegeben. Dieses Gemisch wurde auf einem Dampfbad getrocknet und dann eine Stunde lang bei 540ºC kalziniert. Die Zusammensetzung des Pulvers wurde analysiert, und es wurde gefunden, daß es 82,1% Titanoxyd, 12,6% Wolframoxyd, 5,0% Vanadiumoxyd und 0,2% Zinnoxyd enthielt.

Durch Verarbeiten von 100 g des obigen Pulvers mit 200 g Wasser während ungefähr 3 Stunden wurde eine Aufschlämmung hergestellt. Diese Aufschlämmung wurde dazu verwendet, einen zylinderförmigen Monolith wie in Beispiel II zu beschichten. Ein Gesamtgewicht von 207 g Titanoxyd pro Liter Monolithvolumen wurde auf dem Monolith abgelagert. Dieser Katalysator wurde als Katalysator D bezeichnet.

BEISPIEL VI

Ein Titanoxyd, Vanadiumoxyd, Wolframoxyd und Zinnoxyd enthaltender Katalysator wurde wie in Beispiel V hergestellt. Diese Probe wurde nun durch Eintauchen des Monolithes in 50 ml einer wäßrigen Lösung von Chlorplatinsäure mit einer Konzentration von 11 mg Pt/ml Lösung mit Platin imprägniert. Nach dem Imprägnieren wurde der Katalysator eine Stunde lang bei 540ºC kalziniert. Ein Teil des Katalysators wurde analysiert, und es wurde gefunden, daß er 1,7 g Pt/l Volumen oder 0,8 Gewichtsprozent Titanoxyd enthielt. Dieser Katalysator wurde als Katalysator E bezeichnet.

BEISPIEL VII

Die Proben A, B, C, D und E wurden unter Verwendung der Verfahrensweise von Beispiel I getestet. Beim Testen der Zerstörung von Benzol oder Kohlenstoff-Tetrachlorid wurde eine neue Katalysator-Probe verwendet. Diese Resultate werden in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2 Wirksamkeit des Katalysators für die Zerstörung von Kohlenwasserstoffen und Organohalogen-Verbindugen
Katalysator-I .D. Benzol-Umwandlung CCl&sub4;-Umwandlung * Erforderliche Temperatur (ºC), um die angegebene Umwandlung zu erreichen.

Die in Tabelle 2 dargestellten Daten zeigen, daß ein nur aus Titanoxyd bestehender Katalysator (Katalysator A) 99% CCl&sub4; bei einer Temperatur unter 300ºC umzuwandeln vermag. Die Zugabe von V&sub2;O&sub5; zum Titanoxyd (Katalysator B) verbessert seine Fähigkeit, Benzol zu oxydieren, hemmt aber die Fähigkeit des Titanoxyds, CCl&sub4; umzuwandeln. Die Kombination von Titanoxyd und Wolframoxyd (Katalysator C) verbessert die Umwandlung von CCl&sub4;, während die Kombination von Titanoxyd/V&sub2;O&sub5;/WO&sub3;SnO&sub3; (Katalysator D) die Umwandlung von Benzol verbessert. Schließlich ergibt ein Zusatz an Platin die beste Aktivität für die Oxydierung von Benzol.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Behandeln eines Gasstromes, der, keinerlei Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen aufweisende, Organohalogenverbindungen mit C&sub1; enthält, welches das Kontaktieren des Gasstromes mit einem Titanoxyd aufweisenden Katalysator bei einer Temperatur von 200 bis 500ºC in Gegenwart einer wirksamen Menge an Wasser umfaßt, um die Organohalogenverbindung in Kohlendioxyd und Halogensäuren umzuwandeln.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Katalysator Wolframoxyd in einer Konzentration als Metall von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent des Titanoxyds enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Katalysator Vanadiumoxyd in einer Konzentration von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent des Titanoxyds enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Katalysator ein aus der aus Platin, Palladium und Rhodium bestehenden Gruppe ausgewähltes Edelmetall enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Edelmetall Platin ist, welches in einer Konzentration von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent des Titanoxyds vorhanden ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Wasser durch Zugabe einer organischen Verbindung zum Abgasstrom geliefert wird, welche mit Sauerstoff oder Luft über dem Katalysator verbrannt wird, wobei die organische Verbindung in einer solchen Konzentration vorhanden ist, daß sich ein Atomverhältnis von H:X von wenigstens 1:1 ergibt, worin X die Gesamtkonzentration an Halogenatomen ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei dem der Katalysator Zinnoxyd in einer Konzentration von 0,1 bis 2,0 Grammatomen an Zinn pro 100 Grammatomen an Titan enthält.

8. Verfahren zum Behandeln eines Gasstromes, der Verbindungen aus der aus Organohalogenverbindungen, anderen organischen Verbindungen und Gemischen davon bestehenden Gruppe enthält, welches das Kontaktieren des Gasstromes mit einem Titanoxyd aufweisenden Katalysator bei einer Temperatur von 200 bis 500ºC in Gegenwart eines Oxydationsmittels und Wasser in einer Menge umfaßt, die für die Umwandlung der Verbindungen in Kohlendioxyd, Wasser und Halogensäuren wirksam ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Katalysator Vanadiumoxyd in einer Konzentration von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent des Titanoxyds enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem der Katalysator ein aus der aus Platin, Palladium und Rhodium bestehenden Gruppe ausgewähltes Edelmetall enthält.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Edelmetall Platin ist, welches in einer Konzentration von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent des Titanoxyds vorhanden ist.

12. Verfahren nach Anspruch 8, 9, 10 oder 11, bei dem der Katalysator Wolframoxyd in einer Konzentration als Metall von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent des Titanoxyds enthält.

13. Verfahren nach Anspruch 8, 9, 10 oder 12, bei dem der Katalysator Zinnoxyd in einer Konzentration von 0,1 bis 2,0 Grammatomen an Zinn pro 100 Grammatomen an Titan enthält.

14. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Wasser durch Verbrennung einer organischen Verbindung über dem Katalysator geliefert wird, wobei die organische Verbindung in einer ausreichenden Konzentration vorhanden ist, um ein Atomverhältnis von H:X von wenigstens 1:1 zu ergeben, worin X die Gesamtkonzentration an Halogenatomen ist.

15. Verfahren nach Anspruch 8, 9, 10, 11, 12 oder 13, bei dem der Katalysator auf einer keramischen oder metallischen Zellenstruktur als Träger abgelagert ist.







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