Katalysatoren und Adsorbentien

Thema

Katalysatoren und Adsorbentien werden in einer Vielzahl von Prozessen zur Reduzierung von Emissionen in Abgasen eingesetzt. Weiterhin spielen sie eine bedeutende Rolle in der chemischen Verfahrenstechnik. Keramische Katalysatoren und Adsorbentien- bzw. Katalysatorträger werden als Schüttungen (Pellets, Kugeln, spezifische Formkörper), in Form von extrudierten Wabenkörpern (Honeycombs) oder offenzelligen Schaumkeramiken eingesetzt. Letztere bieten insbesondere dann Vorteile, wenn hohe Durchsätze, geringe Strömungswiderstände, ein sehr guter Wärmetransport sowie eine gute Quervermischung von Reaktionsmedien erforderlich sind.

Das Fraunhofer IKTS entwickelt basierend auf porösen keramischen Trägerstrukturen, wie Schaumkeramiken oder Keramikwaben, Katalysatoren. Durch die Beschichtung der porösen Keramiken mit ausgewählten Adsorbentien und/oder katalytisch aktiven Materialien (z. B. Zeolithe, Hexaaluminate, Aktivkohle, Edelmetalle, Übergangsmetalle) werden optimierte Eigenschaften erreicht. Dabei genügt es, dünne Schichten auf den Substratkörper aufzubringen, um vergleichbare Adsorptionsergebnisse oder katalytische Umsätze wie bei Schüttungen zu erreichen. Entsprechende Lösungen konnten bereits für verschiedene Anwendungen in der Adsorption und Katalyse umgesetzt werden

 

Leistungsangebot

 

  • Entwicklung und Modifizierung von Waben und offenzelligen Schäumen als Trägermaterial
  • Beschichtung hochporöser Substrate mit ausgewählten Katalysatoren und Adsorbentien
  • Entwicklung von alternativen Beschichtungstechnologien
  • Charakterisierung von Adsorbens-/Katalysator-Träger-Verbunden
    (Durchströmungsverhalten, Festigkeit, spezifische Oberfläche, Makro- und Mikrostruktur, chemische Zusammensetzung, thermische Beständigkeit)
  • Untersuchung von Katalysatoreigenschaften (TPD, TPR, TPO, Rußoxidationsaktivität, Katalysatordispersion, katalytische Aktivität, hydrothermale Alterung, Vergiftung) auf verschiedenen Synthesegasprüfständen
  • Bewertung der Lebensdauer von Katalysatoren auf Heißgasprüfstanden

 

Technische Ausstattung

 

  • Labor- und Technikumsanlagen zur Beschichtung von Waben, Filtern und Schaumkeramiken mit Katalysatoren und Adsorbentien

 

Beispiele und Referenzen

 

  • Hochtemperaturstabiles Katalysator- und Trägersystem für Methanschwachgasverbrennung
  • Mikrowellenregenerierbare Adsorbentien (Zeolithe, Aktivkohle) mit Schaumkeramikträgerung
  • Mikrowellenbeheizte Katalysatorträger und Katalysatoren
  • Photokatalysatoren für Abwasserreinigung
  • Edelmetallfreie Katalysatoren zur Regenerierung von Dieselpartikelfiltern
  • Post-mortem-Analyse von Katalysatoren
  • Katalysatoren zur Abgasreinigung in der Zementindustrie
  • Adsorbentien zur Biogasentschwefelung
  • Katalysierter Schaumkeramikfilter für Holzfeuerstätten
  • Heißgasfiltration zur Gewinnung schwermetallabgereicherter Aschen während der Klärschlammverbrennung

Forschung aktuell

Hochdynamische Mikrowellenbeheizung von Reaktoren