TY - THES

T1 - Beitrag zur Entwicklung eines Niedertemperatur-Oxidationskatalysators für die Anwendung in Industriegasen mit LaCoO3 als Aktivphase

AU - Schebeck, Matthias

N1 - nicht gesperrt

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - In dieser Arbeit wird ein trägergestützter Katalysator mit LaCoO3/ZrO2 als katalytisches Ak-tivmaterial für die Niedertemperaturoxidation von CO im Temperaturbereich <250 °C in In-dustrieabgasen evaluiert. Anwendungstechnische Untersuchungen erfordern zunächst eine geeignete Immobilisierung des kermischen Aktivmaterials, das ursprünglich pulverförmig vorliegt. Dazu werden prinzipi-elle Strategien präsentiert und Versuche zur Beschichtung von porösen TiO2-Waben nach dem Washcoatverfahren durchgeführt. Ein weiterer Fokus wird auf die möglichen auftretenden Schädigungsmechanismen gelegt. In diesem Zusammenhang wird ein für das Schwefelsäure-Wasser-System allgemein gültiges Modell für die Säurekondensation in porösen Systemen vorgestellt. Das Modell auf Basis der Kelvingleichung weist auf erschwerte Kondensatbildung bei Poren kleiner 2 µm infolge der Dampfdruckunterschreitung durch Kapillardruckabsenkung hin. Zudem werden Ergebnisse aus Versuchen in einem Rohreaktor, sowie thermogravimetrische Analysen präsentiert, die teilweise eine deaktivierende Wirkung des Katalysators durch SO2 zeigen. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse werden Empfehlungen für die weitere Entwicklung aufgezeigt.

AB - In dieser Arbeit wird ein trägergestützter Katalysator mit LaCoO3/ZrO2 als katalytisches Ak-tivmaterial für die Niedertemperaturoxidation von CO im Temperaturbereich <250 °C in In-dustrieabgasen evaluiert. Anwendungstechnische Untersuchungen erfordern zunächst eine geeignete Immobilisierung des kermischen Aktivmaterials, das ursprünglich pulverförmig vorliegt. Dazu werden prinzipi-elle Strategien präsentiert und Versuche zur Beschichtung von porösen TiO2-Waben nach dem Washcoatverfahren durchgeführt. Ein weiterer Fokus wird auf die möglichen auftretenden Schädigungsmechanismen gelegt. In diesem Zusammenhang wird ein für das Schwefelsäure-Wasser-System allgemein gültiges Modell für die Säurekondensation in porösen Systemen vorgestellt. Das Modell auf Basis der Kelvingleichung weist auf erschwerte Kondensatbildung bei Poren kleiner 2 µm infolge der Dampfdruckunterschreitung durch Kapillardruckabsenkung hin. Zudem werden Ergebnisse aus Versuchen in einem Rohreaktor, sowie thermogravimetrische Analysen präsentiert, die teilweise eine deaktivierende Wirkung des Katalysators durch SO2 zeigen. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse werden Empfehlungen für die weitere Entwicklung aufgezeigt.

KW - CO Oxidation

KW - supported catalyst

KW - flue gases

KW - low temperature oxidation

KW - sulfuric acid condensation

KW - pore condensation

KW - CO Oxidation

KW - Supported catalyst

KW - Industrieabgas

KW - Niedertemperatur Oxidation

KW - Schwefelsäurekondensation

KW - Porenkondensation

M3 - Masterarbeit

ER -