Case: Katalysator fremstilling

Baggrund

Haldor Topsøe fremstiller mere end 150 forskellige katalysatorer alt efter hvilket formål de skal bruges til. Katalysatorerne består af et inert bæremateriale, ofte aluminiumoxid (AlOOH), hvorpå overfladen imprægneres med det katalytisk aktive stof, f. eks. platin eller kobber/mangan. Den kemiske reaktion sker altså udelukkende på overfladen af katalysator-pillen.

Bærematerialets porøsitet er afgørende for katalysatorens aktivitet, da højere porøsitet giver mere overfladeareal og herved mulighed for mere af den katalytiske proces. Herudover er kriterier som styrke og følsomhed overfor fugt vigtige at overveje når man udvikler nye katalysatorer, da man ikke ønsker katalysator-piller der knuses under pakning eller mister aktivitet pga. luftfugtighed i et anlæg.

 

 

Opgave

Fremstil og optimer jeres egne katalysatorer til omdannelse af kulbrinte.

Overvej hvilke parametre I vil fokusere på når I optimerer, og hvordan I vil undersøge forbedringerne.

 

Parametre

Aktivitet

Overfladeareal

Styrke (overfor tryk, overfor fald)

Fugt (hvordan påvirker fugt styrken og aktiviteten af jeres katalysator?)

Katalytisk aktivt stof (hvad kan bruges til at udføre selve reaktionen?)

 

Fugt

Mange af de anlæg som benytter Haldor Topsøes katalysatorer befinder sig i dele af verden med høj luftfugtighed, såsom Sydamerika og Asien. Derfor er det vigtigt at vide noget om hvordan de fremstillede katalysatorer opfører sig i andre klimaer end det danske.

Overvej hvordan man kunne måle indflydelsen af fugtig luft på styrken af jeres katalysatorer, og se om I kan udvikle et test set-up til dette (Se Fugt Case).

 

Fremstilling

AlOOH skal blandes med vand til man man får en god fast dej. 

Æltning er vigtigt for en god fordeling af væske og øge styrken.

Syre kan have en indvirkning på kattenes evner. Det kan man forsøge med.

Kattene skal brændes i 2 timer ved 500 grader. Dette gør lærer i keramikovnen.

Bærere skal formes så de lever op til følgende krav.

Stor porøsitet og stor styrke. Disse to forhold modarbejder hinanden, så her skal man søge at finde en form der optimere begge forhold

Formningen af katte skal helst være ensartet og udarbejdet til det givne formål. Her er et samarbejde med reaktorgruppen nødvendigt.

Link til fil Fremstilling af katalysatorer

 

 

Aktivering

Kattene skal belægges med et metal for at virke. 

Her bruger vi kobbernitrat/mangan og platin.

Dette opløses i vand og kattene nedsænkes

til de har opsuget vandet og dermed metallerne.

Derefter skal de aktiveres i keramikovnen

ved 500 grader i 2 timer (dette gør lærer). 

Beregner til imprægnering af katalysatorer udarbejdet af Martin Østberg – Haldor Topsøe A/S

Katalysator imprægnering – Flakkebjerg

 

 

Historie

Casen er en af de oprindelige og har været med fra starten.

I kan se tidligere års erfaringer her:

2013 13Katalysator fremstilling14Tryk og faldtests

2014 14Katfremstilling    14fremstilling af kat billeder  14-Porøsitets test   

2015 15fremstillingafkat

2016 16kat fremstilling

Related Indlæg