166125. lajstromszámú szabadalom • Oxidációs katalizátor levegőt szennyező szerves anyagok eltávolítására
3 166125 4 minium króm és/vagy titán-nyomelemeket tartalmaznak oxidok alakjában. Kísérleteink azt bizonyították, hogy legjobb hatást olyan oxidációs katalizátorokkal lehet elérni, amelyek mangántartalma 20—30 súly%, vastartalma pedig 25—35 súly%. A promotorként jelenlevő alkálifém és/vagy alkáliföldfém mennyisége 3—5 súly% között változik, a nyomelem pedig, ahogy az elnevezés is mutatja, nyomokban van jelen. A légteret szennyező, a levegőben kis koncentrációban — általában 1 mg/liter mennyiségben — jelenlevő szerves anyagok lángnélkül történő égetését elősegítő katalizátort több különböző módon állíthatjuk elő. Egy katalizátorelőállítási módszer szerint kiinduló anyagként, mint általában, fémek hőhatására könnyen bomló sóit, előnyösen karbonátjait és/vagy hidroxidjait, használjuk. Az eljárás során á katalizátorban levő fémek hő hatására, könnyen elbontható sóit alaposan összekeverjük, a keveréket finomra, előnyösen 0,04—0,06 mm átmérőjű szemcsékre őröljük, az őrölt finomszemcsés kiinduló anyagkeveréket izzítókemencében 700—800 C°-ra hevítjük és levegő jelenlétében legalább 10 percig ezen a hőmérsékleten tartjuk, utána lehűtjük, majd hő hatására könynyen bomló alkálifém és/vagy alkáliföldfémsót, valamint alumínium-, króm- és/vagy titánsót, valamint az összsúlyra számítva 1—2 súly% vizet adunk a lehűtött reakciókeverékhez, ezt követően a kapott reakciókeveréket homogenizáljuk és a megfelelő alakra, formázzuk, a formázott anyagból a nedvességet 120 C°-on eltávolítjuk és a száraz keveréket 800—900 C°-on levegőáramban izzítjuk. A katalizátor szilárdságát kénmentes cement hozzákeverése útján fokozhatjuk. Ilyen esetben úgy járunk el, hogy a 700—800 C°-on történő izzítás után kapott fémoxidokhoz ezek lehűtése után az összsúlyra számítva 5—20 súly% kénmentes cementet és 1—2 súly% vizet keverünk, a keveréket homogenizáljuk, a homogén keveréket megfelelő alakra formázzuk, majd a formázott katalizátoron 24 óra hosszat 100—200 C°-os vízgőzzel telített levegőt áramoltatunk keresztül. A 800—900 C°-on történő izzításkor a katalizátorban levő fémek oxidokká alakulnak. Az oxidált alakok, tehát a fémoxidok, különböző oxidációs fokozatúak lehetnek. A vas például Fe2 03, FeaO/, képletnek megfelelő formában, a mangán MnO, Mn2 03, Mn0 2 és/vagy Mn 3 0/, képletekkel ábrázolható alakban, a promotorként adagolt alkálifémek és alkáliföldfémek, a szokásos oxid-formában, a nyomelemek egyrésze szintén különböző oxidációs fokú oxidok alakjában jelenik meg. A kész katalizátor összetétele emiatt azonos kiinduló anyagmennyiségek esetén is eltérő lehet attól függően, hogy a vas és a mangán milyen oxidációs fokon jelennek meg a katalizátorban. A fémek oxidációs foka a műveleti körülményekkel, így az izzítás hőmérsékletével, időtartamával és az oxidáló levegő mennyiségével nagy mértékben befolyásolható. A fémek oxidációs foka azonos előállítási körülmények esetén természetesen azonos és a katalizátor összetétele azonos műveleti körülmények biztosítása esetén mindig ugyanaz lesz. A katalizátor fémre számított összetétele azonos fémtartalom esetén a katalizátort alkotó fémoxid keverék egymásközötti arányától is függhet, mivel ugyanazon fém egyidejűleg többféle oxidációs alakban is jelen lehet. Ahogy az előzőekben említettük a katalizátor készítésénél termikusan könnyen bontható és levegő jelenlétében könnyen oxidálódó fémsókból indulunk ki. Ezek a fémsók elsősorban karbonátok, de lehetnek hidroxidok és/vagy nitrátok is. A promotor szerepét betöltő alkálifém-, illetve alkáliföldfémoxid kiinduló anyaga főként a fém karbonátja, de más, levegő jelenlétében hő hatására könnyen bomló és oxidálódó sója is lehet. A nyomelemek esetében ugyancsak könynyen oxidálódó sók jöhetnek számításba. A találmány szerinti katalizátor úgy is előállítható, hogy a katalizátort alkotó fémoxidokat a katalizátor összsúlyára számított 1—2 súly% vízzel homogénen elkeverjük, a homogén keveréket megfelelően formázzuk és a formázott katalizátort 100—120 C°-on levegőáramban szárítjuk. Ennél a katalizátor készítési módnál kiinduló anyagokként használt különböző oxidációs fokú oxidokat ismert módon a fémek oxidjainak, vagy hő hatására, könnyen bomló sóinak 700— 900 C°-on történő izzítása útján állítjuk elő. A fémoxidok oxidációs fokát, ahogy említettük, ebben az esetben is az izzítási hőmérséklettel, az izzítás időtartamával és az oxidáló levegő menynyiségével szabályozhatjuk. A katalizátor tabletta, golyó, rúd, szemcse és hasonló alakban jelenhet meg, és legnagyobb szemcseátmérője legfeljebb 0,06 mm lehet. A találmány szerinti eljárás útján előállított katalizátor segítségével eredményesen végezhetjük el különböző, levegőt szennyező szerves anyagok, így szénhidrogének, alkoholok, aldehidek, ketonok, aroma-anyagok és más levegőt szennyező, szagot árasztó vagy mérgező szerves vegyületek lángnélküli égetéssel történő eltávolítását. Az ilyen anyagok 250—500 C° hőmérsékleten legalább 95%-ban átalakíthatók nem mérgező, szagtalan égéstermékekké. A találmány szerinti katalizátoroknak kedvező hatása mellett megvan az a jó tulajdonsága is, hogy nem bomlékony és kezdeti aktivitású nagy mennyiségű mérgező és szagos anyag elégetése után is megmarad. Ehhez járul még a katalizátor hosszú élettartama és az, hogy a kimerült katalizátor izzítással regenerálható. További előnye a találmány szerinti katalizátornak az, hogy könnyen hozzáférhető kiinduló anyagokból állítható elő. A katalizátor hatásosságát a következő kísérleti eredményekkel bizonyítjuk. A PVC-üzemek technológiai véggázainak nagy részét alkotják a lágyítóanyagok gőzei. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
