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Dokumentenidentifikation DE19920868A1 16.11.2000
Titel Verfahren zur Trennung der in Abgaskonvertern enthaltenen keramischen Abgaskatalysatoren von Konvertergehäuse
Anmelder Degussa-Hüls AG, 60311 Frankfurt, DE
Erfinder Schuldes, Florian, 63452 Hanau, DE;
Göttlinger, Markus, 63517 Rodenbach, DE;
Humm, Dieter, 63796 Kahl, DE;
Lox, Egbert, Dr., 63457 Hanau, DE
DE-Anmeldedatum 06.05.1999
DE-Aktenzeichen 19920868
Offenlegungstag 16.11.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.11.2000
IPC-Hauptklasse B01D 53/86
IPC-Nebenklasse B01J 23/96   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung der in Abgaskonvertern enthaltenen keramischen Abgaskatalysatoren vom Konvertergehäuse, wobei das Konvertergehäuse zwei Anschlußstutzen für die Zu- und Abführung der Abgase aufweist. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die keramischen Katalysatoren im Konvertergehäuse durch mechanische Krafteinwirkung zerkleinert und durch einen dr Anschlußstutzen aus dem Konvertergehäuse entfernt werden.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung der in Abgaskonvertern enthaltenen keramischen Abgaskatalysatoren vom Konvertergehäuse für die Wiedergewinnung der in den Katalysatoren enthaltenen Edelmetalle.

Heutzutage werden fabrikneue Kraftfahrzeuge fast ausnahmslos mit Abgaskonvertern für die Reinigung der von den Verbrennungsmotoren emittierten Abgase ausgestattet. Ein Abgaskonverter besteht aus einem Gehäuse, zumeist aus Edelstahl, in dem Abgaskatalysatoren angeordnet sind. Das Konvertergehäuse ist mit zwei Anschlußstutzen für die Zu- und Abführung der zu reinigenden Abgase versehen.

Überwiegend handelt es sich bei den Katalysatoren um sogenannte Beschichtungskatalysatoren, die eine katalytisch aktive Beschichtung auf einem wabenförmigen Tragkörper aufweisen. Zu über 80% werden Tragkörper aus keramischem Material, im allgemeinen Cordierit, verwendet. Als katalytisch aktive Komponenten dienen in der Regel Edelmetalle der Platingruppe, also Platin, Palladium, Rhodium, Osmium, Iridium und Ruthenium. Im Mittel enthält ein Abgaskatalysator etwa 1 g dieser wertvollen Edelmetalle.

Bei einer weltweiten jährlichen Fertigung von etwa 50 Millionen Kraftfahrzeugen bedeutet dies einen Verbrauch an Edelmetallen von 50 Tonnen. Zur Schonung der Edelmetalllagerstätten wird daher der Edelmetallgehalt von ausgedienten Katalysatoren zurückgewonnen.

Hierzu werden zunächst die Anschlußstutzen der Abgaskonverter abgeschnitten und das Konvertergehäuse aufgetrennt, um die Keramikkatalysatoren entnehmen zu können. Anschließend werden die Katalysatoren zerkleinert und der Edelmetallrückgewinnung zugeführt.

Dieses Verfahren ist sehr arbeitsintensiv. Außerdem werden dabei gesundheitsgefährdende Edelmetall- und Mineralfaserstäube freigesetzt. Darüber hinaus werden die Keramikkatalysatoren beim Aufsägen der Konvertergehäuse mit Metallspänen verunreinigt, die bei der späteren Wiederaufarbeitung und Rückgewinnung der Edelmetalle stören können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem die Keramikkatalysatoren in einfacher und kostengünstiger Weise von den Konvertergehäusen getrennt werden können. Außerdem soll das Verfahren die Emission gesundheitsgefährdender Stäube weitgehend unterbinden.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Trennung der in Abgaskonvertern enthaltenen keramischen Abgaskatalysatoren vom Konvertergehäuse gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die keramischen Katalysatoren im Konvertergehäuse durch mechanische Krafteinwirkung zerkleinert und durch einen der beiden Anschlußstutzen aus dem Konvertergehäuse entfernt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet also das Zeit- und arbeitsintensive Abtrennen der Anschlußstutzen des Konvertergehäuses sowie das Auftrennen des Konvertergehäuses.

Die spröden Keramikkatalysatoren werden direkt im Konvertergehäuse durch mechanische Krafteinwirkung zerstört und zerkleinert. Dies kann zum Beispiel dadurch erzielt werden, daß das Konvertergehäuse in einer Presse gestaucht wird. Alternativ hierzu kann das Konvertergehäuse auch durch Schläge mit einem Hammer oder in einem Hammerwerk bearbeitet werden. Es besteht auch die Möglichkeit, die Katalysatoren durch Rütteln des Konvertergehäuses oder durch Erregung mechanischer Schwingungen zu zerkleinern. Weiterhin kann auch ein Werkzeug durch einen der Anschlußstutzen in das Konvertergehäuse eingeführt werden, wobei das Werkzeug zur Zerkleinerung der Katalysatoren in radiale oder axiale Schwingungen, Drehungen oder eine Kombination aus diesen Bewegungen versetzt wird.

Das bei der Zerkleinerung der Katalysatoren im Konvertergehäuse anfallende Granulat kann durch Ausschütten aus einem der Anschlußstutzen aus dem Konverter entnommen und der weiteren Verarbeitung zwecks Rückgewinnung der Edelmetalle oder anderer Wertstoffe zugeführt werden.

Die Zerkleinerung der Keramikkatalysatoren im Konvertergehäuse vermeidet schon weitgehend die Emission von gefährlichen Stäuben. Eine weitere Verbesserung kann dadurch erzielt werden, daß das Konvertergehäuse vor der Zerstörung der Katalysatoren staubdicht in ein Tuch oder in eine Folie eingehüllt wird. Besonders bewährt hat sich hierbei das Einschweißen des Konvertergehäuses in eine Folie aus Polyethylen. Alternativ kann das Konvertergehäuse zur Zerkleinerung der Katalysatoren auch in eine staubdichte Kammer eingebracht werden.

Eine besonders vorteilhafte Variante des Verfahrens besteht darin, das Konvertergehäuse während des Zerkleinerns der Katalysatoren mit einem seiner Anschlußstutzen an ein Unterdruckgefäß zur Absaugung der zerkleinerten Katalysatoren und von Staub anzuschließen.

Eine mögliche Apparatur zur Durchführung dieser Verfahrensvariante ist in Fig. 1 dargestellt. In Fig. 1 bezeichnet (1) den Abgaskonverter, dessen Keramikkatalysatoren entfernt werden sollen. Er weist die beiden Anschlußstutzen (2) und (2') auf. Der Konverter wird durch die beiden Halterungen (3) und (3') in vertikaler Ausrichtung gehalten. (6) bezeichnet ein Unterdruckgefäß, welches durch das Gebläse (8) auf ein geeignetes Niveau evakuiert wird. Das Unterdruckgefäß ist über die Leitung (4) an den Anschlußstutzen (2') des Konvertergehäuses angeschlossen. (5) bezeichnet ein flexibles Zwischenstück der Leitung (4). (9) und (10) bezeichnen die Preßwerkzeuge einer Presse, mit denen das Konvertergehäuse zur Zerkleinerung der Katalysatoren gestaucht wird. Das dabei entstehende Granulat wird nach unten in das Unterdruckgefäß abgesaugt und kann entweder kontinuierlich oder chargenweise der weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Durch das Gebläse (8) wird durch den oberen Anschlußstutzen (2) des Konverters Zuluft durch das Konvertergehäuse gesaugt und nach entsprechender Filterung als Abluft über Leitung (7) wieder an die Umgebung abgegeben.

Die in Fig. 1 dargestellte Apparatur ist nur eine Möglichkeit zur Durchführung des Verfahrens und bildet somit keine Beschränkung des durch die Patentansprüche beanspruchten Verfahrens.

Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die fast ohne Staubemission ablaufende Trennung der Katalysatoren vom Konvertergehäuse, die geringere Bearbeitungszeit pro Konverter, der verminderte Aufwand zur Sicherstellung der Arbeitssicherheit, die Vermeidung von Lärmbelästigung und die Vermeidung von Metallspänen in den zerkleinerten Keramikkatalysatoren.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Trennung der in Abgaskonvertern enthaltenen keramischen Abgaskatalysatoren vom Konvertergehäuse, wobei das Konvertergehäuse zwei Anschlußstutzen für die Zu- und Abführung der Abgase aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die keramischen Katalysatoren im Konvertergehäuse durch mechanische Krafteinwirkung zerkleinert und durch einen der Anschlußstutzen aus dem Konvertergehäuse entfernt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Krafteinwirkung zur Zerkleinerung der Katalysatoren durch Stauchen des Konvertergehäuses in einer Presse oder durch Schläge mit einem Hammer oder Hammerwerk erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Krafteinwirkung zur Zerkleinerung der Katalysatoren durch Rütteln des Konvertergehäuses oder durch Erregung mechanischer Schwingungen erfolgt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Krafteinwirkung durch Einführen eines Werkzeugs durch einen der Anschlußstutzen vorgenommen wird, wobei das Werkzeug zur Zerkleinerung der Katalysatoren in radiale oder axiale Schwingungen, Drehung oder eine Kombination aus diesen Bewegungen versetzt wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Konvertergehäuse vor dem Zerkleinern staubdicht mit einem Tuch oder einer Folie eingehüllt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Konvertergehäuse in eine Polyethylenfolie eingeschweißt wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Konvertergehäuse zur Zerkleinerung der Katalysatoren in eine staubdichte Kammer eingebracht wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Konvertergehäuse während des Zerkleinerns der Katalysatoren mit einem seiner Anschlußstutzen an ein Unterdruckgefäß zur Absaugung der zerkleinerten Katalysatoren und von Staub angeschlossen ist.






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