Katalysatortechnik

EDEL UND REIN

Am Katalysator findet eine chemische Umsetzung organischer Ver­unreinigungen in un­schädliche Bestand­teile statt. Der Katalysator reduziert dabei die Akti­vie­rungs­energie, das heißt die Reaktion findet bei erheblich nied­rigeren Temperaturen statt, als es ohne Kataly­sator der Fall wäre. Der Katalysator nimmt dabei nicht aktiv an der Reaktion teil und ver­braucht sich dem­ent­sprechend nicht.
Das chinesische Schriftzeichen für Katalysator bedeutet "Heiratsvermittler", was die Eigenschaft eines Katalysators, wie oben beschrieben, sehr treffend formul iert.

Entwicklung

Bei der Entwicklung eines Katalysators müssen die unterschiedlichsten kom­mer­ziellen und tech­nischen An­for­derungen gleichzeitig erfüllt werden.

Die wichtigsten Anforderungen für unsere indus­triellen Kunden sind

• hohe Effektivität und hohe Effizienz
• niedrige Investitionskosten
• hohe Lebensdauer
• einfache Handhabung und Wartung
• niedriger Energieverbrauch.

Schüttkatalysator

KATALYSATOR FÜR REINE GASE

Schüttkatalysatoren werden bevorzugt im Bereich der Gasreinigung eingesetzt. Bis auf wenige ppb (parts per billion) lassen sich Verunreinigungen vollständig mit Hilfe von Schütt­katalysatoren aus dem Gasstrom eliminieren. Hierbei finden mit Edelmetall beschichtete (im­prägnierte), schüttfähige Trägermaterialien (z.B. Kugeln, Pellets, Ringe) bevorzugt Anwen­dung.

Die große, innere Oberfläche des Trägers (bis 250 m²/Gramm) und die extrem dünne Edel­metall­beschichtung (atomare Edel­metallverteilung) gewährleisten die hohe Effizienz eines Schüttkatalysators.

Auslegung und Gestaltung

Sowohl die Kontaktzeit als auch die notwendige Turbulenz der Gasströmung sind wichtige Parameter bei der Auslegung des Reaktorbettes.

ReiCat bietet Mehrschichtschüttungen an, die eine gezielte Elimination unterschiedlichster Verun­reini­gungen in einem einzigen Reaktor ermöglichen. Zusätzliche Vorschichten aus speziellen Materialien können dabei die Lebens­dauer des Katalysators entscheidend er­höhen.

ReiCat hat über 35 Jahre Erfahrung in der optimalen Gestaltung von strömungsoptimierten Kata­lysatorbetten und gibt eine Verfahrensgarantie für Gasreinheit und Lebensdauer der Füllung.

Die einfache Austauschbarkeit sowie die Möglichkeit der Edel­metall­rückgewinnung aus ver­brauchten Kata­ly­sa­toren sind in der Praxis von ent­schei­dender technischer wie kommerziel­ler Bedeutung.

Alle weiteren Katalysatoren werden kurzfristig bei Bedarf gefertigt, wobei der Edelmetallanteil zum aktuellen Tagespreis verrechnet wird.

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Wabenkatalysator

KATALYSATOR FÜR SAUBERE ABLUFT

Wabenkatalysatoren werden bevorzugt im Bereich der Abluftreinigung eingesetzt. Die Vor­teile des geringen Strömungswiderstandes, der hohen Tem­peratur­be­ständigkeit und der einfachen Möglichkeit der Reinigung haben den Wabenkatalysator im harten Industriealltag bewährt. Es werden Umsatz­raten von ca. 99 % erreicht.

Auch im Bereich der Gasreinigung empfiehlt sich der Einsatz von Wabenkatalysatoren, so­fern die Anforderungen an die Endreinheit nicht extrem hoch sind. Der mit Aluminiumoxid beschichtete Grundkörper (Monolith) wird mit verschiedenen Edelmetallen imprägniert und bildet die aktive Phase.

Der Monolith weist eine Vielzahl von Kanälen auf, die vom Gas laminar durchströmt werden. Die Anzahl der Kanäle wird in mesh/sqi angegeben und ist ein Maß für die wirksame Oberfläche, aber auch mitentscheidend für den erwarteten Druckverlust. Üblicherweise werden Kanaldichten von 100, 200 und 400 (mesh/sqi) eingesetzt.

Auslegung und Gestaltung

Die Waben werden üblicherweise in den Werkstätten von ReiCat zu Modulen zusammen­gefasst. Die Module wiede­rum werden auftragsbezogen zu Katalysatorwänden oder kleine­ren Katalysatoreinschüben verarbeitet.

Es werden ausschließlich hochtemperatur- und kor­ro­sionsbeständige Werk­stoffe verarbeitet. Durch eine präzise Fertigung ist die Austauschbarkeit der Einheiten ge­währ­leistet.

Metallkatalysator

KATALYSATOR FÜR HOHE BELASTUNGEN

Bei Metallkatalysatoren besteht der Träger aus einer Metallfolie, Drahtgewebe oder auch gesintertem Material. Je nach Anwendung (Oxidation von Kohlenwasserstoffen, Wasserstoff, Kohlenmonoxid etc.) wird die Oberfläche mit unterschiedlichen Edelmetallen beschichtet.

Einsatzbereiche

Bevorzugt eingesetzt werden diese Metallkatalysatoren in Stationärmotoren bzw. in Anwen­dungsbereichen, bei denen mit starken Pulsationen, Vibrationen, Druckstößen und anderen mechanischen Belastungen zu rechnen ist.

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Edelmetallrecycling

RÜCKGEWINNUNG WERTVOLLER ROHSTOFFE

Zur Fertigung von Schütt-, Waben- und Metallkatalysatoren werden unterschiedliche Edelmetalle und seltene Erden eingesetzt. Im Laufe der Zeit kann die Effizienz der Katalysatoren nachlassen.

Als Ursache dafür kommen in Frage:

• Anwesenheit von Katalysatorgiften
• Thermische Überbeanspruchung
• Oberflächenabdeckung durch Staub oder Polymerisation
• Mechanische Beschädigung (Abrieb, Druckstöße usw.)

ReiCat sichert durch eine optimale verfahrenstechnische und konstruktive Auslegung des Katalysatorbettes eine hohe Lebensdauer zu.

Die Abnahme der Leistungsfähigkeit (Alterung) des Katalysators erfolgt schleichend, kann jedoch unter Umständen mit Hilfe von Temperaturmessungen und Analysen nachvollzogen werden.

ReiCat bietet als Service eine Fernüberwachung für hochverfügbare Anlagen an, um unvor­hergesehene, aber vermeidbare Stillstandzeiten zu umgehen. Ist das Ende des Lebenszyk­lus erreicht, wird der Katalysator von ReiCat zurückgenommen und recycelt.

Rücknahme und Vergütung von Edelmetall

Das Edelmetall wird in der Scheideanstalt vom Träger getrennt und der exakte Edelmetallanteil analysiert und zertifiziert. Bei der Rücknahme von Katalysatoren werden in der Regel bis zu 97% (abzüglich Nebenkosten) des Edelmetalls dem Kunden vergütet. Dazu wird der tages­aktuelle Weltmarktpreis herangezogen.

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