Platinkatalysator und Verfahren zur Herstellung desselben. Die vielen Verfahrensarten zur Herstel lung von Plalinkontaktkörpern für die, Kata lyse des Systems Schivefeldioxyd/Luft zer fallen im wesentlichen in die zwei Gruppen: 1. Das Platin wird auf Trägern nieder geschlagen mit möglichet dichter und glatter Oberfläche; gegebenenfalls werden die Poren der Trägermassen noch durch besondere Ver fahrensarten gesehloseen. Auf diesen Trägern werden alsdann glänzende, mehr oder weniger zusammenhängende Metallschichten von Pla tin erzeugt, dem Glanzplatin der keramischen Industrie ähnlich. Chaxakteristisch für diese Gruppe von Verfahrensarten sind die D. R. P. Nr. 267868, 119279, 188503, 518725, 140353 (Klasse, 12 g, Gruppe 2).
2. Das Platin wird auf Trägern nieder geschlagen mit möglidist grosser Oberfläche, also auf porenreichem Material. Wenn mög- lioh, wird die Oberfläche des Trägers noch im Herstellungsverfahren des Kontaktkörpers vergrössert. Es werden also hochporöse Kon taktkörper erzeugt, die das Platin nicht nur rein oberfläehlieh tragen, sondern durch und durch in der gesamten Masse, nach Art einer vollkommen durchgefärbten Gespinstfaser (Winkler). Charakteristisch für diese Gruppe von Verfahrensarten sind die Patente D.R.P.
Nr. 4566, 113705, 131871, 256962-, inobeson- dere aber Nr. 102244 und 128554 (Grillo- Schroeder), Klasse 152 g, Gruppe 2.
Beide Gruppen von Verfahrensarten für die Herstellung von Platinkontaktkörpern sind in den letzten drei Jahrzehnten im grosstechnischen Prozess auf die Feuerprobe, gestellt worden. Die naah den Verfahrens arten der ersten Gruppe hergestellten Platin- kontaktkörper sind vollkommen versehwun- den; der teahnische Prozess konnte mit ihnen mir untex Anwendung von relativ grossen Platinmeugen durchgeführt werden;
die Kon taktkörper waren sehr empfindl.ie,h für Ars-envergiftung und waren, wenn vergiftet, nur echwer regenerierbar. Die hoohporösen Trägermassen der zweiten Gruppe sind bis heute im Betrieb geblieben; besonders be- währt haben sieh die Kontaktmaesen mit Asbest als Träger und mit MagnesiumEiuliat (die sogenannten Grillo-Schroeder-Massen). Diese Trägermassen bieten dem Platin unver gleichlich, grössere Oberflächen dar als die Trägermmsen der ersten Gruppe.
Infolge der durch diese Träger ermöglichten feineren Verteilung des Kontaktmetalles (Platin) war es möglich, mit diesen Massen im technischen Betrieb pro Volumeneinheit des Trägers ver hältnismässig kleine Mengen Platin (z. B. 0.3 % Pt bei den Grillo-Sehroeder-Massen) anzuwenden, ohne dass die Ladefähigkeit der Kontakte wesentlich beeinträGhtigt wurde. Weiter ergab sich bei der grosstechnisohen Anwendung dieser Kontaktmassen, dass sie weniger empfindlich für Arsenvergiftung sind als die Platinkontaktkörper der ersten Gruppe; die Grillo-Sehroeder-Massen sind eogar wieder weniger empfindlich für Arsen vergiftung als die Asbestmassen, und wenn ihre Aktivität durch Arsen gelähmt ist, sind sie leichter regenerierbar als die Kontakte der ersten Gruppe.
Innerhalb der letzten zehn Jahre ist zu den porösen Trägermassen für Platin das Silical-Gel hinzugefügt worden. Silica-Gel ist chemisch, gefällte, reine Kieselsäure. Es wird durch Behandlung von Alkalisilikat lösungen mit Mineralsäuren erzeugt. Das durch die chemische Fällung primär erzeugte hydratisierte Gel wird im Diffusicnsverfäh- ren von den bei der Fällung entstehenden Salzen befreit, im Vakuum bei niedrigen Temperaturen getrocknet und entwässert.
Diese derart von Salzen befreite, getrocknete und entwässerte Kieselsäure (kurz Silica-Gel genannt) bewahrt in dieser Form nahezu die selbe Struktur, die bei der Fällung der Kieselsäure durch die chemische Umsetzung entsteht; die Poren des Silica-Gels besitzen bekanntlich ultramikroskopische Ausmasse (etwa 5 uu die Porengrösse das Silica-Gels wechselt nur innerhalb gewisser verhältnis mässig kleiner Grenzen, je nach der Tempe ratur des Wassers, mit dem die iSalze beim Diffusionsverfahren aus dem frisch gefällten Gel gewaschen werden). In bezug auf aktive Oberflächenentwicklung (Kapillaraktivität) übertrifft Silica-Gel alle bisher bekannten porösen Trägermassen.
Von dieser Tatsache ausgehend, sowie die Erfahrungen mit den erwähnten und längst bekannten Träger massen in Rechnung stellend, glaubte man gerade mit Silica-Gel Platinkontaktkörper herstellen zu können, die es ermöglichen, den Schwefelsäurekontaktprozess mit der gering sten Menge Platin durehführen zu können. Man erniedrigte den Platingehalt dieser bis auf 0,125 % Pt, sogar auf 0,07 % Pt (Gewichtsprozente). Die technischen Versuche mit diesen hochporösen und gleichzeitig platinarmen Silica-Gel-Kon- faktmassen ergaben nun, dass bei geringen Gasgekliwindigkeiten die Umsätze an die holien Umsätze der traditionellen porösen Kontaktkörper (mit Asbest bezw.
Magne siumsulfat) annähernd herankommen; bei grossen Gasgeschwindigkeiten fallendie Um- ,sä,tze jedoch rasell und beträchtlich ab; das heisst die Silica-Gel-Kontakte mit kleinen und kleinsten Mengen Platin besitzen nicht die an den gewöhnlichen Platinkontakten so sehr geschätzte Überladefähigkeit. Darum wer-den die Silica-#Gel-Plat.inkon-faktma-q.sen, für deren Zubereituno, in den letzten Jahren viele Verfahrensarten in Vorschlag gebracht worden sind, in der Technik heute noch kaum,
verwendet.
Eingehende Versuche mit diesen platin armen, hochporösen Katalysatorträgern vom Silica-iGel-Typ mit ihrer ausseroedentlioli hohen Kal)illa;rakdvität ergaben nun die überraschende Tatsache, dass das als Kataly sator an sieh schon so ausserordentlich aktive Platin, wenn in extrem starker Verdünnung und in jener feinsten Verteilung angewendet, wie sie diese Trägermassen ermöglichen, akti viert werden kann durch nachträglichen Zu- Satz solcher Substanzen, welche in dem be treffenden System ebenfalls katalytisch wir ken, jedoch in geringerem Masse als Platin selbst,
und dass in diesen aktivierten Syste men das Platin durch Arsenverbindungen und ähnliche, als Platingifte bekannte Ver bindungen nicht vergiftet wird, im Gegen- teil, dass diese Gifte auf das Platin ebenfalls aktivierend wirken, sofern sie selbst schwache und schwächste katalytische Wirkungen her vorbringen können.
Diese Versuche ergaben nun weiter, dass die Immunität gegenüber Arsenverbindungen und ähnlichen Platingiften die Aktivierung des Platins durch sie, besonders aber der starke Aktivierungseffekt durch die noch näher zu beschreibenden besten Aktivatoren das Ergebnis einer ganz bestimmten, ein deutigen Substanzanordnung ist, und zwar: 1. Das Platininetall der Kontaktmasse (also der eigentliche Katalysator) kann nur von den hochparösen Trägermassen mit den ultramikroskopisch kleinen Poren (also von den Trägermassen mit höchster Kapillar aktivität) getragen werden. Diese Träger massen müssen allein den Grad der Vertei lung des Katalysatormetalles (Platin) be stimmen.
2. Die Aktivatorsubstanzen müssen den platinierten Trägersubstanzen mit der hohen Kapillaraktivität nacliträglich übergelagert bezw. lose ein- und aufgelagert sein.
3. Die als Aktivatoren zur Anwendung kommenden Substanzen dürfen niemals Trä ger für das Platininetall sein; die Aktivator substanzen dürfen also keinerlei Platin in freiem Zustande enthalten (Platinschwamm, Platinschwarz etc.), oder solche Platinverbin dungen, aus welchen bei der Benutzung der Katalysatormassen Platin in irgend einer seiner metallischen Formen abgeschieden werden könnte. Die in den neuen Systemen als Aktivatoren zur Anwendung kommenden Substanzen können also in keinem Falle die Rolle übernehmen, die Oberfläche des Kata lysatormetalles (Platin) zu vergrrössern.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist also ein Platinkatalysator, insbesondere für das Schwefelsäurekonfaktverfahren, wel cher geggen Kontaktgifte unempfindlicli und dadurch gekennzeichnet ist, dass er einen hochporösen Träger, dessen Poren ultra mikroskopische Abmessungen aufweisen und der mindestens 55 % Kieselsäure enthält, be- sitzt, welcher mindestens innerhalb der Poren seiner Oberfläelienschicht platiniert ist und auf dieser platinierten Trägersubstanz einen Überzug eines Aktivatars trägt, wel cher frei ist von unverbundenem Platin und für sich allein schwächer katalytisch wirkt als Platin.
Unter diesen Bedingungen wird der Aktivierungseffekt nur mit solchen Trägern erhalten, welche den Charakter des Silica- Gels besitzen oder ihm nahestehen, wie z. B. Meerschaum, welche also einen hohen Kiesel- säuragehalt haben und gleichzeitig eine höchste Kapillaraktivität besitzen (höchste Kapillaraktivität setzt bekanntlich Poren von ultramikroskopischer Kleinheit voraus), eine höhere Kapillaraktivität als die traditionellen porösen Trägermassen, wie Bimsstein, Kiesel gur, Celit (das isteine amerikanische Dialo- meenerde), Porzellan, Seliamotte, Aobeet, Magnesiumsulfat ete.
Silira-Gel und Meer schaum können in diezen neuen Systeinen sowohl einzeln wie in Mischungen gebraucht werden, oder auch mit Kieselgour oder Celit geiniecht. Je mehr sieh jedoch der Träger dem reinen Silica-Gel-Typ nähert (also lediglich aus Silical-Gel oder Meerschaum oder aus Mischungen beider besteht),<B>um so</B> aktivere Katalysatoren werden erhalten, und zwar ergeben wieder die Siliea-Gele mitt lerer Pürengrösse die wirksamsten Kontakt- ma'ssen.
Das auf diesen Trägermaesen mit den ultramikroskopiso'h kleinen Poren meder- geschlagene und darauf stabilisierte Platin metall (Schwarz oder :Schwamm) entw.iükelt im allgemeinen unter den oben gekennzeieh- neten Bedingungen oseine besondere Aktivität stets undunablängig von den -vielen bekann ten Methoden, die zur Erzeugung und Stabi lisierung des metallischen Platins auf den gekennzeichneten Träggeern angewendet wer den können.
Im besonderen ergaben die Ver- su#che"d,ass jene aktivierten Katalysatoren, bei welchen zu ihrer Erzeugung die das Platin metall liefernden Platinverbindungen dem S,ilica-Gel-Trä,ger vor der Entwäs-serung des Silica-Gels zugesetzt werden, oder bei wel- ellen das Platin der dem entwässerten Silica- Gel zugesetzten Platinverbindung (z. B. Pla tinchlorwasserstoffsäure) in Form einer un löslichen chemischen Verbindung (z. B.
Pla tinsulfit) in den Poren des Gels nieder geschlagen und durch darauffolgendes Trock nen und Erhitzen an der Luft in Metall (Schwamm resp. Schwarz) verwandelt wird, beim Zusatz der Aktivatoren langgsamer er- hölite chemische Aktivität entwickeln als jene Katalysatoren, bei welchen die Träger substanz vor der Platinierung entwässert und das Platin darauf in direktem Verfahren (z. B. ohne als Zwischenstufe Platinsulfid zu erzeugen) niedergeschlagen wird.
Jene erst genannten Katalysatoren stehen jedoch die- el sem letzteren in keiner Weise nach, da bei ersteren die Umsatzkurven immer noch steil ansteigen unterhalb jenes Temperaturgebie tes, welches höchste Umsätze ermöglicht; so werden auch indiesem Falle stets die höchst möglichen Umsätze erhalten. Die Wirkeam- keit der neuen, aktivierten Kontakte wird auch nicht nachteilig verändert, wenn das Platin nur innerhalb der Poren der Ober flächenschicht der Silica-Gel- oder Meer schaumkörner niedergeschlagen und stabili siert wird, statt in der ganzen Masse des Träggers.
Wird bei der Herstellung der pla- tinierten Trägermaesen von den vollkommen entwässerten Silica-Gelen irgend einer Her- etellungsart ausgegangen, so kann, wie ge funden wurde, das Platin am besten in der Weise dem entwässerten Silica-Gel einver leibt werden, dass man das trockene Gel mit einer Lösung der bekannten Platinehlor- wasserstoffsäure (H2PtCl6 . aq., 38-40 % Pt) tränkt. (Es können für denselben Zweck auch die löslichen Salze dieser Säure verwendet werden, wie z. B. Na2PtCl6 oder auch andere lösliche Platinsalze, wie z.
B. Bariumplatin- cyanide ete., oder auch andere lösliehe Ver bindungen des Platins, wie z. B.,das bekannte cis-Dinitritodiamminplatin, (NO2)2Pt (NH3)2, 60,6 % o Pt, unter Umständen auch die schwe rer löslichen Salze, wie z. B. (NH4)2PtCl6, K2PtCl6 etc.) Wenn im Platinierunogsprozess, das heisst bei der Zersetzung der in den Trä ger eingeführten Platinverbindungen neben dem Platinssehwarz auoh Alkaliehloride, Ba riumoxyd etc. entstehen, so müssen diese sorgfäligst ausgewaechen werden, bevor der platinierte Träger mit dem AktivatGr be laden wird.
Die Plafinchlorwasserstoffsäure wird am zweekmässigsten mit Alkohol oder Mischungen vou Alkohol und Wasser gelöst; am vorteilhaftesten werden solche Wasser/ Alkoholmisollungen verwendet, deren Ober flächenspannung, durch Alkobolzusatz ver ringert ist (z. B. verursacht ein Zusatz von 110% Äthylalkohol einen Abfall der Ober- flä,r,henc,pannung des Wassers um 39%, der Zusatz von 1% Amylalkohol einen Abfall um 47 %). Die Platinierung der entwässerten Silica-Gele lässt sich mit der geringsten Menge Lösung durehführen, wenn man zu- näcolset nur einen Teil (z.
B. die Hälfte) von dem zu platinierenden trockenen Silica-Gel mit der gesamten, auf ein solches Volumen zueammengedrängten Lösung tränkt, dass dieser eine Teil vermittels dieser Lösung<U>in</U> einen mässig nassen Zustand verwandelt wird, und wenn schliesslich in diese mässig nasse Masse der Rest vom trockenen Silica-Gel ein geführt wird. Auf diese Weise entsteht ein gleichmässig feuchtes Gel, das im Prozess der Platinierung nur wenig zerbröckelt. Die mit Platinehlorid durochtränkten Silica-Gele wer den entweder unter gewöhnliehem Atmo sphärendruck oder im Vakuum getrocknet; es wird zweckmässig bei etwa<B>60'</B> zu trock- neu begonnen und zu Ende des Trockenpro zesses die Temperatur auf etwa 100'C ge steigert.
Das trockene Gel wird s,oliliesslie.11 auf etwa 450 bis<B>600 ' C</B> erhitzt, um das Pla- tinehlorid zu #disssc#ziieren und Platin abzu- ,scheiden. Wird van'Silica-Gel-Lösungen aus gegangen oder<B>von</B> #Silica-Gel in teilweise entwässertem Zustande, so behandelt man diese zum Zwecke der Platinierung am besten mit möglichst konzentrierten Platin- -chloridlösungen;
man mischt die Platin- ehloridlösung mit irgend einer dieser Silica- G,el-Formen und entwässert die Gemische durch Erhitzen im Vakuum oder an der Luft.
Ähnlieh kann man beim Platinieren der Hischungen von Silica-Gel mit Kieselgur, Celit ete. verfahren, besonders aber auch bei Meersehaum und den Meeresshaum-Silica-Gel- Misehungen. Der Meersthaumträger wird, wie Versuche ergeben haben, am zweck mässigsten in Form kleiner Bruchstücke ver wendet (3 bis 10 mm Durehmesser), die am vorteilhaftesten aus den natürlichen Meer- schaumknollen dadurch hergestellt 'werden, dass man diese kurze Zeit auf etwa 700 bis 1000 C erhitzt und dann zerschlägt.
Wer den diese Mieerseliaumstürke dureh Pressen von Meerschaumpulver erzeugt (diese Meer schaumpulver sind vor dein Pressen durch Kochen mit Salzsäure zu reinigen), so kann man diesen Presslingen dadurch eine 'höhere Festigkeit geben, dass man sie vor dem Plati- nieren ebenfalls kurze Zeit auf etwa 700 bis 1000 C erhitzt.
(Kaolinzusatz und Zusätze anderer ähnlicher Substanzen verschlechtern den Meerschaum als Katalysatorträger in den charakterisierten neuen Systemen; derartige Zusätze verringern die aktive Oberfläohe des Trägers beträchtlieh; der Aktivierungseffekt wird durch solehe Beimisehungen wesentlich abgeschwächt, bei grösseren Zusätzen voll kommen unmöglich gemaeht.
Ähnlich ver schlechternd wirken diese Substanzzusätze auf den Silica-Gel-Träger.) Die wirksam sten Silica-Gel-/ Meerschaum-Trägermischun gen wer den erhalten, wenn man die Meer schaumbruchstücke in Wasserglaslösungen einträgt, durch Säurebehandlung die Kiesel säure in der bekannten Weise abseheidet und wenn aus diesen die MeerschaumstüAchen einschliessenden Gelmassen die Alkalisalze derart ausgewasehen werden, dass ein Silica- Gel mittlerer Porengrösse anfällt.
Die Aktivierung des Platins wird in clen gekennzeiichneten Trägern und Trägerkombi- nationen durch den nachträglichen Zusatz aller solcher Substanzen bewirkt, welche auf das System Schwefeldioxyd/Luft katalytisch wirken. Da bekanntlieh alle temperatur beständigen Aletalloxyde derGruppen 4 bis 8 des periodischen Systems, ihre Mischungen untereinander, sowie die Sulfate der Metalle ,der Gruppen 1 bis 3 schwachie Katalysatoren im System Schwefeldioxyd/ Luft eind, und zwar meist um 500'C (,bei welcher Tempe ratur nur niedrige Umsätze möglich sind), so ist, wie Versusshe ergeben haben, jeder dieser schwachen Katalysatoren geeignet, die, Akti vierung des Platins indem gekennzeichneten neuen System zu bewirken.
Die höchsten und stärksten Aktivierungseffekte werden jedoch vorzüglich mit den folgenden Sub stanzen, ihren Oxyden oder Sulfaten oder ihren Mischungen bewirkt: Arsenoxyde, Vanadiumoxyde, Chromoxyde, Zirkonoxyd, Zinnoxyd, Magnesiumsulfat, Eisenoxyde. Die Eisenoxyde bewirken die stärkste Aktivie rung des Platins in den gekennzeichneten Systemen. Die Sulfate der aufgeführten Oxyde bewirken denselben Aktivierungs- eifekt wie diese selbst. Die Arsenoxyde, welche jedem Fachmann als die gefArlich- sten Gifte der Platinkontaktmassen bekannt sind, wirken in den neuen Systemen, ver- gliehen mit der Wirkung der Eisenoxyde, als mittelmäissigss Aktivatoren.
Dass die Arsenoxyde und andere als Platingifte be kannte Substanzen in den gekennzeichneteii Systemen die katalytische Wirkung des Pla tins niellt lähmen, sondern erhöhen, mag vor- züglielh dadurch verursacht sein, dass sie (und natürlich auch die andern Aktivatorsubstan zen) in den neuen Systemen gemäss der ge- kennzei,chneten Anordnuno- der Substanzen vorzüglich oder fast ausschliesslich an der "Oberfläche" der Trä.,o;er sitzen und kaum oder gar nicht innerhalb der ultramikrosko pisch kleinsten Poren,des Trägers, welche<B>das</B> Platin enthalten (bekanntlich ;
dringen nur kleinste Molekülgaüuno-en in Poren von etwa <B><I>5</I></B> uA Durchmesser ein<B>-</B> dies ist der duTch- schnittliche Durchmesser der Poren von Silica-Gel). Den platinierten Trägermassen werden diese Aktivatoren am besten einver leibt in Form von feinverteilten Oxy#dpul- vern, Oxydpulveraufsehlämm-tul,-;
en, in Form von Salzlösungen, welche beim Erhitzeir der Mischungen solche die Aktivierung bewir- ken,de Oxyde, Oxyd-Salzmisehungen oder Salze ergeben. Man, -kann auch die Aktiva- toren auf Trägermassen niederschlagen und diese vorher oder nachher feinst pulveri sieren, worauf man die erhaltenen Pulver auf das platinierte Kieselsäuregel nachträglich aufstäubt oder als Aufssshlämmunig auf spritzt. Am zweckmässigsten werden wässrige oder alkoholische Lösungen oder Aufschläm- mungen verwendet.
Im allgemeinen genügt ein Aktivatorzusatz von 1 % (auf dass Ge wicht des platinierten Trägers berechnet), um die höchsten Aktivierungseffekte hervor zubringen; doch können die Mengen des hinzugefügten bezw. dem platinierten Träger aufgelagerten Aktivators in weiten Grenzen verändert werden, gegebenenfalls bis zur mechanisehen Sättigung des platinierten Trä gers mit den Aktivatorsubstanzen gesteigert werden, ohne die Wirksamkeit der aktivier ten Katalysatoren nennenswert zu verändern.
Der stärkste Aktivierungseffekt wird mit Platingehalten von 0,01 bis 0,50% Pt (auf das Gewicht des platinierten Trägers berech net) erhalten. (Bei sehr kleinen Sehütt- gewichten der Träger sind die, höheren Pla tingehalte angemessen, bei grösseren Schütt gewichten die kleineren Platingehalte.) Bei Anwendung von nur 0,16 biss 0,15 %o Pt lassen sich mit dem Silica-Gel-Träger mittlerer Porengrösse und mit der Gruppe der besten Aktivatoren Aktivitäten erzielen, die gleich wertig sind der Aktivität von normalen, nicht aktivierten Systemen mit 1 %o und mehr Platin (was bekanntlich ein hoher Platin gehalt ist für technische Systeme).
Wird der Platingehalt der Trägermassen über 0,15% hinaus erhöht, 6o wird der Aktivierungs- eifeht allmählich weniger direkt wahrnehm bar; in solchen platinreichieren Kontakt massen entwickeln dann die grösseren Platin mengen alle Aktivität, die notwendig ist, um die theoretisch höchstmöglichen Umsätze zu bewirken; der Zusatz der genannten Aktiva toren verändert die Aktivität dieser platin reicheren Kombinationen scheinbax nur un bedeutend; in Wirklichkeit sind diese platin reicheren und aktivierten Systeme docssh ver ändert; denn ffire Aktivität wird dureh den Zusatz der Aktivatoren auch nicht ver ringert, besonders nicht dureh die gewöhn lich so gefürchteten Arsenoxyde.
Versuche zeigen, dass der Platingehalt der neuen Systeme mit den Trägermassen höchster Kapillaraktivität zum Beispiel auf 5 lo Pla tin erhöht werden kann, und der Zusatz von Arsenoxyden bewirkt dann immer noch eine leichte, messbare Erhöhung der Aktivität; selbst ein Gehalt von 2 %wo As2O5 bewirkt noch diese leichte Erhöhung der Aktivität bei höchsten Gasdurssheätzen. Wesentlich ver schieden liegen jedoch die Verhältnisse, wenn das Platinmetall zum Beispiel nur auf den Aktivatorsubstanzen niedergeschlagen wird und wenn diese platinierten Aktivatoren im leinverteilten Zustande den Trägermassen mit hoher Kapillaraktivität einverleibt wer den.
Diese Systeme zeigen nur Platinakti vität; ihre Aktivität wird nicht erhöht, wenn ihnen noch nachträglicb Aktivatorsubstanzen hinzugefügt werden, welche frei von Platin sind; sie werden durch Arsenverbindungen vergiftet. Wird das Platin sowohl in wie auf dem Träger mit hoher Kapillaraktivität und auf den Aktivatorsubstanzen niedergeschla- gen, so entsteht dadurch ein mässig a.kti- viertes 1System, dessen Wirksamkeit durch Ansenverbindungen jedoeh #sehr ba-ld"c"elä.'hmt wird;
denn jener Anteildes Platins, welcher auf den Aktivatorsubstanzen niedergesehla.- gen ist, wird durch Arsenoxyde sehr rasch vergiftet, unddie Wirksamkeit des wenigeii restlichen Platins, welches nur vom Träger gehalten ist, wird dadurch auch wesentlich herabgesetzt.
Es sei noch darauf hingewie sen, dass anStelle von reinem Platin, welches sich besonders für das Sehwefelsäurekonta-kt- verfahren eignet, auch solches Platin in ge wissen Fällen der Oxy-dation6katalyse sogax mit Vorteil verwendbar ist, welches geringe Mengen (bis #zu 1-0%) an andern Metallen der Platingruppe, insbesondere Rhodium, <B>kn</B> enthält.
In den folgenden Beispielen wird die Wirksamkeit der beschriebenen neuen Kata- lysatorsysteme unter Anwendung der besten Aktivatoroubstanzen gezeigt, und zwar unter vergleichbaren Bedingungen (sowohl was Gasgemisechi wie Durchsatzgresehwindigkeit ausgedrückt in Liter Gas pro Liter Katalysa tor und Stunde - dieses Gaegemisches an- langot), insbesondere aber auch im Vergleich zu den gewöhnlichen, nur platinierten Silica- Gelen,
oline Anwendung eines dem platinier- ten Silica-Gel nachträglich hinzugefügten ti Aktivators.
Beispiel 1: a) Es wird ein plationiertes Silica-Gel mit einem Platingehalt von etwa 0,125 % Pt (auf Gelgewiecht berechnet) hergestellt. Zu die sem Zweck wird je ein Liter Silica-Gel vom Sohüttgewicht 0,5,83 (in einer Körnung von 2 bis 5 mm) mit 1,9 g chemisch reinem Platinchlorid (38,5% Pt) imprägniert, und zwar indem pro Liter Silica-Gel je 300 em3 einer Platinehleridlösung einverleibt werden, welche in einer Misohung von destilliertem Wasser und 10% Alkohol diese 1,9 g Pla- tinehloiid gelöst enthält. Diese Lösung wird in dünnem Flüssigokeitsstrahl dem trockenen Silica-Gel aufgespritzt und durch Umrühren gleichmässig im Silica-Gel verteilt.
Diese Mischung wird in Pyrexglasschalen im Trockenschrank getrocknet, und zwar derart, dass man die Masse bei etwa 60'C einsetzt und die Temperatur alsdann langsam auf etwa 100'C steigert. Das trockene und mit Platinehlorid in der ganzen Masse imprä gnierte Silica-Gel wird zum Zweeke der Pla tinabscheidung in einer elektrischen Muffel Silica-Gel enthält nunmehr etwa, 0,125% Pt in Form von Platinschwarz und ist damit platiniert.
Mit diesem nur platinierten Siliea-Gel werden im Konverter mit dein Gasgemisseh: 7,0% SO2, 19,5% O2 73,5% N, und bei den Durchsatzgeszchwindigkeiten 200, 1000, 2000 resp. 4000 jeweils die folgenden Umsetzungen erhalten:
EMI0007.0010
Durchsatzgeschwindigkeit:
<tb> 200 <SEP> 1000 <SEP> 2000 <SEP> 4000
<tb> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3 <SEP> %SO3 <SEP> % <SEP> SO3 <SEP> %SO3
<tb> 285 <SEP> 45,5 <SEP> - <SEP> - <SEP> 325 <SEP> 83,4 <SEP> 42,9 <SEP> - <SEP> 369 <SEP> 9 <SEP> 7,6 <SEP> 86,1 <SEP> 56,0 <SEP> 420 <SEP> 98,8 <SEP> 97,5 <SEP> 90,3 <SEP> 61,2
<tb> 465 <SEP> 96,7 <SEP> 97,1 <SEP> 96,0 <SEP> 86,3
<tb> 550 <SEP> 88,0 <SEP> 88,2 <SEP> 88,7 <SEP> 88,6 Aus diesen Emsatzzahlen wird ersieht- lissh,
dass das nur platinierte Silica-Gel mit dem kleinen Platingehalt ein sehr mässiger Katalysator ist, denn es kann kaum oder nur in sehr beschränktem Umfange überladen werden.
b) Das nach Beispiel 1 a hergestellte pla- tinierte Silica-Gel wird, nachclem es auf Raumtemperatur abgekühlt ist, mit einer wässrigen Suspeneion von feinverteiltem Eisenoxyd (Eisenoxyd aus Karbonyleisen hergestellt) überspritzt. Ei s werden etwa 6 g Eisenoxyd pro Ufer trockenen, platinierten Silica-Gel hinzugefügt und gleichmässig über die Oberfläche des Gels verteilt. Diese Masse wird bei etwa 60 bis 100' C getrocknet und bei etwa<B>300</B> bis 400'<B>C</B> in der elektrissellen Muffel von !den letzten Spuren Wasser be- f reit.
Dieses mit Eisenoxyd nachträglich und oberflächlich beladene platinierte Silica-Gel gibt im Konverter mit der Gasmisehung: <B>7,0 % SO" 19,5 % 0" 73,5 % N,</B> und bei den DureIisatzgeschwindigkeiten 200,<B>1000</B> resp. 2000die folgenden -Umsetzungen:
EMI0008.0001
Durchsatzgeschwindigkeit:
<tb> 200 <SEP> 1000 <SEP> 2000
<tb> <SEP> C <SEP> %,SO3 <SEP> C <SEP> %so3 <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3
<tb> 310 <SEP> 71,7 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 319 <SEP> 82,1 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 332 <SEP> 91,1 <SEP> 329 <SEP> 64,1 <SEP> 332 <SEP> 20,8
<tb> 342 <SEP> 97,5 <SEP> 337 <SEP> 77,0 <SEP> 346 <SEP> 74,7
<tb> 346 <SEP> 98,1 <SEP> 349 <SEP> 91,6 <SEP> 348 <SEP> 79,2
<tb> 354 <SEP> 99,6 <SEP> 358 <SEP> 94,6 <SEP> 358 <SEP> 88,5
<tb> 386 <SEP> 99,5 <SEP> 364 <SEP> 96,9 <SEP> 372 <SEP> 94,8
<tb> - <SEP> - <SEP> 394 <SEP> 98,9 <SEP> 386 <SEP> 97,8
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 434 <SEP> 98,9 Der nachträgliche Zusatz von Eisenoxyd erhöht die Aktivität des platinierten Silica- Gels ganz beträochtliell;
besonders bei den mittleren und höchsten Gasgeschwindigkeiten wird dies offenbar. Sehr charakteristisssh für das neue System ist, dass es höcehste Aktivit5ät ,schon im Temperaturgebiet von 400 bis 430 ' C entwirkelt, also in jenem Temperatur gebiet, wo allein maximale Umsätze möglich sind. Statt Silica-Gel können im Beispiel 1 Meerschaumpresslinge verwendet werden, die zuvor an der Luft auf nicht über 1000 ' C erhitzt wurden. Beispiel 2: Das nach Beispiel 1 a hergestellte plati- nierte Silica-Gel mit etwa 0,125% Pt wird, nachdem es auf Raumtemperatur abgekühlt ist, mit einer Ferrosulfatlösung in dünnem Flüseigkeitsstrahl überspritzt und dabei die Müsse gerührt.
Die gleiehmässig durch feuchtete Masse wird bei etwa 60 bis 100 C getrocknet und schliesslich unter Luftzutritt in der elektrischen Muffel auf etwa 300 bis 600' C erhitzt. Es wird der Masse so viel Ferrosulfat hinzugefügt, bis sie etwa I% Fe2O3 enthält. Diese Maese ergibt im Sichwefelsäurekonverter mit dem Gassgemisech: 7,0 % SO2, 19,5 % O, und 73,5 %o N, die fol genden Umsetzungen:
EMI0008.0007
Durchsatzgeschwindigkeit:
<tb> 200 <SEP> 1000
<tb> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3 <SEP> <SEP> C <SEP> %SO3
<tb> 318 <SEP> 91,2 <SEP> - <SEP> 340 <SEP> 197,2 <SEP> 342 <SEP> 85,6
<tb> - <SEP> - <SEP> 346 <SEP> 89,6
<tb> - <SEP> - <SEP> 352 <SEP> 91,5
<tb> - <SEP> - <SEP> 370 <SEP> 98,3
<tb> - <SEP> - <SEP> 374 <SEP> 97,5
<tb> 384 <SEP> 99,4 <SEP> 388 <SEP> 97,5
<tb> 400 <SEP> 98,8 <SEP> 392 <SEP> 97,8
<tb> - <SEP> - <SEP> 418 <SEP> 98,1 Wird dem platinierten Silica-Gel an Stelle von feinverteiltem Eisenoxyd natliträglkh Ferrosulfat hinzugefügt und dieses auf dem platinierten Träger in Eisenoxyd verwandelt, so wird praktisch derselbe Aktivierungs effekt erhalten wie, mit der Eisenoxydauf- schlämmung. Beispiel 3:
Das nach Beispiel<B>1</B> a berg,"lIte plati- nierte Silica-Gel mit etwa<B>0,125%</B> Pt wird, nachdem es auf Raumtemperatur abgekühlt ist, unter Umrühren mit einer wässrigen Vanadinpentoxydaufschlämmung übersprüht. Es werden auf diese Weise dem plati- niertenSilica-Gel nachträglich etwa<B>1 %</B> V,0, (GewieUtsprozent) hinzugefügt.
Diese Masse wird nach dem Trocknen (bei etwa 60 bis 100 C) und kurzem Erhitzen auf etwa 300 bis 400 ' C in den Konverter eingesetzt und das Gasgemiseh folgender Zusammensetzung darauf wirken gelassen: 7,0% SO2, 19,5% O2 73,5% N2. Mit den Durchsatzgeschwindig keiten 200, 1000 resp. 2000 ergeben sich die folgenden Umsetzungen:
EMI0009.0001
Durchsatzgeschwindigkeit:
<tb> 200 <SEP> 1000 <SEP> 2000
<tb> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3 <SEP> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3 <SEP> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3
<tb> 298 <SEP> 44,7 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 314 <SEP> 77,3 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 329 <SEP> 89,6 <SEP> 325 <SEP> 37,1 <SEP> - <SEP> 342 <SEP> 94,1 <SEP> 332 <SEP> 59,0 <SEP> - <SEP> 370 <SEP> 98,4 <SEP> 356 <SEP> 92,3 <SEP> 356 <SEP> 46,3
<tb> - <SEP> - <SEP> 362 <SEP> 94,2 <SEP> 358 <SEP> 58,7
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 368 <SEP> 79,0
<tb> - <SEP> - <SEP> 380 <SEP> 96,7 <SEP> 377 <SEP> 86,9
<tb> - <SEP> - <SEP> 385 <SEP> 96,9 <SEP> 396 <SEP> 96,7
<tb> 406 <SEP> 98,9 <SEP> 420 <SEP> 98,3 <SEP> 412 <SEP> 96,9
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 419 <SEP> 96,9 Es werden etwa dieselben Umsetzungen erhalten,
wenn das platinierte Silica-Gel mit einer Schwefelsäure überspritzt wird, welche die Vanadinsäure gelöst enthält und wenn aus der so erhaltenen Masse vor ihrer Be nutzung die Sohwefelsäure durch Erhitzen ausgetrieben wird.
Beispiel 4: Das nach Beispiel 1 a hergestellte plati- nierte Silica-Gel mit etwa 0,125% Pt wird, nachdem cs auf Reumtemperatur abgekühlt ist, unter Umrühren mit einer wässrigen Auf- schlämmung von feinverteiltem Chromoxyd übeirspritzt. Es werden etwa l% (Gewichts prozent) Cr2O3 dem platinierten Silica-Gel einverleibt. Die Masse wird bei etwa 60 bis 100 ' C getrocknet und schliesslich kurz auf etwa 300 bis 400 ' C erhitzt, um sie vollkom men wasserfrei zu machen.
Diese Kontakt masse ergibt im Schwefelsäurekonverter mit der Gasmisciung: 7,0% SO2, 19,5% O2, 73,5% N2 die folgenden Umgetzungen:
EMI0009.0010
Durchsaftgeschwindigkeiten:
<tb> 200 <SEP> 1000 <SEP> 2000
<tb> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3 <SEP> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3 <SEP> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3
<tb> 306 <SEP> 64,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 318 <SEP> 79,1 <SEP> 312 <SEP> 38,8 <SEP> - <SEP> 330 <SEP> 89,4 <SEP> 330 <SEP> 66,0 <SEP> - <SEP> 333 <SEP> 91,4 <SEP> 332 <SEP> 69,5 <SEP> - <SEP> 348 <SEP> 96,6 <SEP> 342 <SEP> 82,7 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 344 <SEP> 85,5 <SEP> 344 <SEP> 56,6
<tb> <B>366 <SEP> 99,0 <SEP> 360</B> <SEP> 94,1 <SEP> 354 <SEP> <B>77,9</B>
<tb> <B>380 <SEP> 99,1 <SEP> 380 <SEP> 97,7 <SEP> 370</B> <SEP> 94,3
<tb> <B>- <SEP> - <SEP> - <SEP> -</B> <SEP> 384 <SEP> <B>96,9</B>
<tb> 42,
8 <SEP> <B>99,0</B> <SEP> 416 <SEP> <B>98,7</B> <SEP> 422 <SEP> <B>99,0</B> Chromoxyd, dem platinierten Silica-Gel nachträglich zugesetzt, steht demnach in bezug auf Aktivierung des Platins dem Eissenoxyd kaum nach.
Beispiel 5: Das nach Beispiel 1 a hergestellte plati- nierte Silica-Gel mit etwa 0,125 % Pt wird, nachdem es auf Raumtempeeratur abgekühlt ist, unter Umrühren miteiner konzentrierten Magnesiumsulfatlösung überspritzt und ge trocknet bei etwa 60 bis 100' C. Es wer den auf diese Weise dem platinierten Silica- Gel etwa 7,5% MgSO4 nachträglich hinzu gefügt.
Im Konverter ergibt diese Masse (nachdem sie bei etwa 300 bis 400 C von Wasserspuren befreit worden ist) mit der Gasmisehung: 7,0% SO2, 19,5% O2, 73,5% N2 die folgenden Umsetzungen: Durchsatzgeschwindigkeiten:
EMI0010.0007
200 <SEP> 1000 <SEP> 2000
<tb> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3 <SEP> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3 <SEP> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3
<tb> 300 <SEP> 60,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 313 <SEP> 77,7 <SEP> 314 <SEP> 49,8 <SEP> - <SEP> 318 <SEP> 82,7 <SEP> 321 <SEP> 68,4 <SEP> - <SEP> 330 <SEP> 91,9 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 336 <SEP> 94,2 <SEP> 342 <SEP> 85,7 <SEP> 339 <SEP> 48,3
<tb> 346 <SEP> 97,3 <SEP> 348 <SEP> 90,3 <SEP> 346 <SEP> 58,7
<tb> 369 <SEP> 98,6 <SEP> - <SEP> - <SEP> 366 <SEP> 82,0
<tb> - <SEP> - <SEP> 378 <SEP> 98,4 <SEP> - <SEP> 380 <SEP> 99,2 <SEP> 398 <SEP> 98,2 <SEP> 395 <SEP> 95,
8
<tb> - <SEP> - <SEP> 431 <SEP> 98,4 <SEP> 426 <SEP> 97,8
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 466 <SEP> 97,6 Es wird diese Katalysatormasse, bei deren Herstellung das Magnesiumsulfat dem platinierten Silica-Gel nachträglich hinzu gefügt worden ist, von Arsenverbindungen nicht vergiftet, im Gegensatz zu jenen Mas sen, bei denen Magnesiumsulfat entweder ausschliesslicher Träger des Platins isst (wie in den Grillo-Schroeder-Massen), oder bei denen Silica-Gel und Magnesiumsulfat zu sammen Träger des Platins sind (wobei also Magnessiumsulfat ein zusätzlicher Triger des Platins ist und dazu dient, die Oberfhäche des Katalysatormetalles noch zu vergrössern).
Beispiel 6: Das nach Beispiel 1 a hergestellte plati- nierte Silica-Gel mit etwa 0,125% Platin wird nach der im Beispiel 5 gegebenen Me thode mit etwa 7,5% Magnesiumsulfät be laden und beietwa 60 bis 100 ' C getrocknet; diese Masse wird nun weiterhin unter Um rühren mit einer wässrigen Aufschlämmung von Arsenpentoxyd überspritzt und so etwa 1% As2O5 der Masse einverleibt.
Die, Masse wird abermals bei etwa 60 'bis, 100' C ge trocknet, bei<B>300</B> bis 400'<B>C</B> vollkommen ent- wäesert. Im Konverter ergibt diese Masse mit dem Gaegem-ise,11: 7,0% <B>SO",</B> 19,5% 02" 73,5% N,. -die folgenden Umsetzungen:
EMI0011.0001
Durchsatzgeschwindigkeiten:
<tb> 200 <SEP> 1000 <SEP> 2000
<tb> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3 <SEP> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3 <SEP> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3
<tb> 308 <SEP> 73,6 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 326 <SEP> 89,9 <SEP> 318 <SEP> 58,7 <SEP> - <SEP> 338 <SEP> 96,4 <SEP> 338 <SEP> 83,6 <SEP> - <SEP> 360 <SEP> 99,2 <SEP> 364 <SEP> 95,3 <SEP> 370 <SEP> 83,7
<tb> - <SEP> - <SEP> 376 <SEP> 97,4 <SEP> 378 <SEP> 88,9
<tb> <B>396 <SEP> 98,3 <SEP> 395 <SEP> 96,2</B>
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 414 <SEP> 97,9
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 454 <SEP> 97,2 Die Umeetzungen sind in diesem System praktisoll die gleichen wie die Umsetzungen, welche mit der Masse des Beispiels 5 erhal ten werden.
Durch Zusatz eines zweiten Aktivators (in diesem Falle Arsenpentoxyd) wird die Aktivität des ursprünglichen Systems mit nur einem Aktivator demnach kaum oder gar nicht verändert, wenn dieser erste Aktivatür isehon eine höcäste Aktivie rung verursacht. Die Arsenverbindung wirkt in diesem 8ystem nicht vergiftend auf dae Platin.
Beispiel 7: a) Nach der im Beispiel 1 a näher be schriebenen Methode werden vier platinierte Silissa-Gele mit verschiedenen Platingehalten ,hergestellt mit 5,0% Pt, 1,0% Pt, 0,125% Pt und 0,1% Pt. Diese nur platinierten Silica- Gele ergeben im Konverter mit dem Gas gemisch 7,0% SO2, 19,5% O2, 73,5% N2 und bei der Durchsatzgesellwindigkeit 1000 die folgenden Umsetzungen: Durchsatzgeschwindigkeit:
EMI0011.0004
1000
<tb> 0,1% <SEP> Pt <SEP> 0,125% <SEP> Pt <SEP> 1,0% <SEP> Pt <SEP> 5,0% <SEP> Pt
<tb> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3 <SEP> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3 <SEP> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3 <SEP> <SEP> C <SEP> % <SEP> SO3
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 298 <SEP> 60,7
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 306 <SEP> 60,6 <SEP> 306 <SEP> 75,1
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 313 <SEP> 73,4 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 318 <SEP> 80,9 <SEP> 318 <SEP> 88,2
<tb> - <SEP> - <SEP> 325 <SEP> 42,9 <SEP> 322 <SEP> 84,3, <SEP> 325 <SEP> 91,1
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> -- <SEP> 336 <SEP> 93,4 <SEP> 338 <SEP> 95,9
<tb> 348 <SEP> 55,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> 344 <SEP> 95,4 <SEP> 344 <SEP> 97,7
<tb> 354 <SEP> 62,1 <SEP> - <SEP> - <SEP> 352 <SEP> 97,2 <SEP> 372 <SEP> 98,6
<tb> - <SEP> - <SEP> 369 <SEP> 86,
1 <SEP> 398 <SEP> 98,5 <SEP> 406 <SEP> 99,3
<tb> 419 <SEP> 96,0 <SEP> 420 <SEP> 97,5 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 433 <SEP> 96,9 <SEP> 465 <SEP> 97,1 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 450 <SEP> 96,9 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - Diese mit den bekannten platinierten Silica-Gelen verschiedenen Platingehaltes er- ha-Itenen Umsetzungen zeigen deutlich, -wie durch Erhöhung,d-es Platingehaltesdie Akti- vitM des K.atalyeaters rasch zunimmt.
<B>b)</B> Jedes der naeh Beispiel<B>1</B> a und<B>7</B> a hergestellten platinierten Silica-Gele mit den abgestuften Platingelialten wird mit einer wässrigen Aufschlämmung von Arsenpent- oxyd überspritzt und dieses durch Um rührender Gelegleiehmässig über diese ver teilt. Es wird jedem Gel so nachträglich etwa 1% As2O5 hinzugefügt. Die Massen werden bei 60 bis 100 ' C getropknet, durch kurzes Erhitzen auf etwa 300 bis 400' C entwässert und im Konverter mit dem glei chen, Gaeigemiseh wie bei 7 a behandelt.
Es werden die folgenden Umsetzungen erhalten:
EMI0012.0003
Durchsatzgeschwindigkeit:
<tb> 1000
<tb> 0,1% <SEP> Pt <SEP> 0,125% <SEP> Pt <SEP> 1,0% <SEP> Pt <SEP> 5,0% <SEP> Pt
<tb> C <SEP> %so3 <SEP> C <SEP> %S03 <SEP> C <SEP> % <SEP> So3 <SEP> C <SEP> % <SEP> s03
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 402 <SEP> 65,4
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 305 <SEP> 60,0 <SEP> 304 <SEP> 73,3
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 310 <SEP> 84,9
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 321 <SEP> 92,3
<tb> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 329 <SEP> 88,9 <SEP> 336 <SEP> 97,8
<tb> 348 <SEP> 64,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> 358 <SEP> 98,2 <SEP> 3,46 <SEP> 99,1
<tb> 360 <SEP> 74,1 <SEP> 362 <SEP> 91,0 <SEP> 372 <SEP> 99,0 <SEP> 374 <SEP> 99,2
<tb> 377 <SEP> 86,9 <SEP> 390 <SEP> 98,5 <SEP> - <SEP> - <SEP> 400 <SEP> 99,
1
<tb> 396 <SEP> 93,4 <SEP> 398 <SEP> 98,1 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 421 <SEP> 96,4 <SEP> 406 <SEP> 98,1 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 450 <SEP> 97,2 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - Das Arsenpentoxycl wirkt demnach in den Systemen mit den niedrigen Platingehal ten ebenso sicher als ein Aktivator wie die andern aufgeführten Aktivatorsubstanzen; die Aktivität der Katalysatoren mit hohen Platingehalten (z. B. 1 bezw. 5% Pt) wird durch den nachträglichen Zusatz der Akti vatorsubstanz (in diesem Falle Arsenpent- oxyd) nur wenigo erhöht; diese neuen Systeme werden jedoch selbst mit den hohen Platin gehalten durch Arsenverbindungen nicht "ver- giftet".
In der beiliegenden Zeichnung sind die Umsatzkurven iür das Gasgamisoh 7,0% SO2, 19e5% O2, 73,5% N, und für die Durcheatz- geschwindigkeit 2000 Liter Gas pro Liter Katalysator und Stunde mit den neuen akti vierten Systemen im Vergleich zu den be kannten nicht aktivierten Systemen gegeben, und ebenso im Vergleich zu der bekannten Asbestmasse mit 10% Pt. Die Ordinaten be zeichnen den Umsatz in Prozenten, die Ab szissen die Temperatur in ' C. Im einzelnen stellen die Kurven dar: Kurve A: Silica-Gel platiniert mit 0,1 % Platin.
Kurve B: Silica-Gel platimert mit 0,125 % Platin.
Kurve C: Silica-Gel platiniert mit 1,0 % Platin.
Kurve D: Asbest platiniert mit 10 % Platin, geprüft mit derselben Gasmischung, je doch bei der Durcheatzgeschwindigkeit 90 (diese Kurve gibt die theoretisch mog- lichen Umsetzunggen des Schwefelsäure prozesses wiecler).
Kurve 1: Silica-Gel platiniert mit 0,1 % Pla- lin und aktiviert mit Arsenpentoxyd. Kurve 2: tSilica-Gel platiniert mit 0,125 % Platin und aktiviert mit Arsenpentoxyd. Kurve 3: Silita-Gel platiniert mit 0,125 % Platin und aktiviert mit Vanadiumpent- Oxyd.
Kurve 4: Silica-Gel platiniert mit<B>0-125%</B> Platin und aktiviert mit Ma"-nesiumsulfat. Kurve 15: Silica-Gel platimert mit 0,1125 <B>%</B> Platin und aktiviert mit Chromoxyd. Kurve 6: Siliea-Gel platiniert mit 0,125 % Platin und aktiviert mit Eisen(III)oxyd. Eisen(III)oxyd bewirkt unter den ge kennzeichneten Bedingungen die durollgrei- fendste und stärkste Aktivierung des Platins (siehe Kurve 6).
Die mit Eisen(III)oxyd be wirkte Aktivierung kleiner Mengen Platin auf dem reinen Silica-Gel-Träger mittlerer Porengrösse ist so gross, dass dasdamit akti vierte neue System dieselbe katalytische Aktivität entwickelt wie Silica-Gel platiniert mit 1 % Platin (Kurve C).
Die Erhöhung der katalytischen Akti vität kleinster Mengen Platin auf den Silica- Gel- und Meersellaumträgern beim nach- trägglichen Zusatz von Eisen(III)oxyd und von andern Aktivatoren geht weit über das Mass dfflen hinaus, was man bisher von Pla tinkontakten gewohnt war; denn selbst bei einer Durchsatzgeschwindigkeit von 2000 werden in den neuen Systemen noch, mit Leiehtigkeit die theoretischen Umsätze erhal ten, dass heisst diese neuen Systeme ermög- liehen im technischen Betriebe die grössten Überladunggen.
Wenn man weiterhin in Be tracht zieht, dass das wenige Platin, das diese neuen Katalysatorsysteme enthalten und zu enthalten brauchen, durch Arsenverbindun gen nicht vergiftet wird, und dass sie letzten Endes ausserordentlich einfaeh herzustellen sind, so sind damit, verglichen mit all den bekannten Platinkontaktmassen und illrer Überempfindliehkeit gegenüber Arsenverbin dungen, vier bedeutsamste wirtschaftliche Vorteile diesen gegenüber gegeben.
Diese vier Vorteile sind: a,) höchste Überladungsfähigkeit zufolge der hohen Aktivität; b) geringste Gehalte an Platin; e) Niehtvergiftbarkeit durch Amenverbin dungen; d) einfache Herstellung.