DE102014113786A1 - Verfahren zur Herstellung eines Wolfram-haltigen Katalysators - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines SCR-Katalysators, der ein Titandioxid enthaltendes Trägermaterial, sowie mindestens ein Oxids des Wolframs umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial mit einem Wolframoxid behandelt und anschließend getrocknet und kalziniert wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wolfram-haltigen Katalysators, das durch die Verwendung von Wolframoxiden als Wolfram-Precursor gekennzeichnet ist.
  • Abgase von Kraftfahrzeugen mit einem überwiegend mager betriebenem Verbrennungsmotor enthalten neben den üblichen Primäremissionen Kohlenmonoxid CO, Kohlenwasserstoffe HC und Stickoxide NOx einen relativ hohen Sauerstoffgehalt von bis zu 15 Vol.-%. Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe können durch Oxidation leicht unschädlich gemacht werden. Die Reduktion der Stickoxide zu Stickstoff ist wegen des hohen Sauerstoffgehaltes jedoch wesentlich schwieriger.
  • Ein bekanntes Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden aus Abgasen in Gegenwart von Sauerstoff ist das Verfahren der selektiven katalytischen Reduktion (SCR-Verfahren) mittels Ammoniak an einem geeigneten Katalysator, dem SCR-Katalysator. Bei diesem Verfahren werden die aus dem Abgas zu entfernenden Stickoxide mit Ammoniak zu Stickstoff und Wasser umgesetzt. Das als Reduktionsmittel verwendete Ammoniak kann durch Eindosierung einer zu Ammoniak zersetzlichen Verbindung wie beispielsweise Harnstoff, Ammoniumcarbamat oder Ammoniumformiat in den Abgasstrang und anschließende Hydrolyse verfügbar gemacht werden. Außerdem sind Abgasreinigungskonzepte für Kraftfahrzeuge bekannt, in denen Ammoniak während einer fetten Betriebsphase des Motors an einem vorgeschalteten Katalysator, zum Beispiel einem Stickoxidspeicherkatalysator, als Sekundäremission erzeugt und im SCR-Katalysator bis zum Verbrauchszeitpunkt während der mageren Betriebsphasen zwischengespeichert wird.
  • Als SCR-Katalysatoren sind beispielsweise Vanadiumoxid-Katalysatoren bekannt und umfangreich beschrieben. Diese Katalysatoren enthalten Oxide des Vanadiums und des Wolframs auf einem Trägermaterial, häufig Titandioxid, und umfassen in vielen Fällen daneben noch Siliziumdioxid und/oder weitere Metalloxide.
  • So beschreibt die EP 0 385 164 B1 SCR-Katalysatoren, die neben Titandioxid mindestens ein Oxid von Wolfram, Silizium, Bor, Aluminium, Phosphor, Zirkonium, Barium, Yttrium, Lanthan oder Cer, sowie mindestens ein Oxid von Vanadium, Niob, Molybdän, Eisen oder Kupfer enthalten und die als Formkörper durch Verpressung beziehungsweise Extrusion der Komponenten gegebenenfalls nach Zusatz geeigneter Hilfsstoffe hergestellt werden. Die EP 0 246 859 beschreibt einen SCR-Katalysator, der Vanadium aufgebracht auf eine Mischung von Ceroxid und Aluminiumoxid enthält.
  • Die Herstellung dieser Wolfram-haltigen Katalysatoren erfolgt dadurch, dass das Trägermaterial mit wasserlöslichem Wolframmetawolframat imprägniert und nachfolgend getrocknet und kalziniert wird. Allerdings ist Ammoniummetawolframat mit Nachteilen behaftet, so dass Bedarf besteht, bei der Herstellung Wolfram-haltiger Katalysatoren geeignetere und einfacher handhabbare Verbindungen zu verwenden.
  • Es wurde nun festgestellt, dass es nicht nötig ist, die Trägeroxide mit wasserlöslichem Ammoniummetawolframat zu beaufschlagen. Vielmehr wurde gefunden, dass dazu auch Wolframoxide, wie etwa Wolframtrioxid, verwendet werden können. Überraschenderweise zeichen sich die so hergestellten SCR-Katalysatoren sogar durch eine verbesserte Aktivität aus.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Herstellung eines SCR-Katalysators, der ein Titandioxid enthaltendes Trägermaterial, sowie mindestens ein Oxid des Wolframs umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial mit einem oder mehreren Wolframoxiden behandelt und anschließend getrocknet und kalziniert wird.
  • Als Wolframoxide kommen insbesondere Wolframtrioxid (WO3) und unterstöchiometrisches Wolframtrioxid (WO2,9) in Frage. Die genannten Wolframoxide werden mit Vorteil pulverförmig verwendet.
  • Sofern im erfindungsgemäßen Verfahren nicht eingesetzt, so entstehen bei der Kalzinierung der erfindungsgemäß hergestellten SCR-Katalysatoren aus den eingesetzten Wolframoxiden vermutlich Wolframtrioxid und/oder andere Oxide des Wolframs. Deshalb wird die Menge des verwendeten Woframs stets als Wolframtrioxid (WO3) angegeben. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird Wolfram bevorzugt in Mengen von bis zu 13 Gew.-% berechnet als Wolframtrioxid und bezogen auf den SCR-Katalysator, eingesetzt. Bevorzugt werden 4 bis 10 Gew.-% berechnet als Wolframtrioxid und bezogen auf den SCR-Katalysator, eingesetzt.
  • In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nur ein Teil des eingesetzten Wolframs in Form von Wolframoxid und der andere Teil in Form von Ammoniummetawolframat eingesetzt. So kann die Menge des Wolframoxides beispielsweise 50 bis 95 Gew.% der gesamten applizierten Vanadiummenge betragen. Dieses Vorgehen erlaubt es, die Viskosität bzw. das rheologische Verhalten der erhaltenen Dispersion gezielt zu beeinflussen und an die jeweiligen Anforderungen anzupassen. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass im Falle der Verwendung der Dispersion als Washcoat wie weiter unten beschrieben, der Einsatz toxischer Additive zur Modifikation der Viskosität verringert werden kann oder sogar ganz entbehrlich ist.
  • Die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Trägermaterialien enthalten Titandioxid insbesondere in der Anatas-Kristallstruktur. Darüberhinaus können Sie Zirkoniumdioxid, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid oder Mischungen davon enthalten. Geeignete Trägermaterialien sind bekannt und können im Handel erworben werden. Bevorzugte Trägermaterialien enthalten neben Titandioxid insbesondere Siliziumdioxid.
  • In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Trägermaterial außer mit Wolframoxid, auch mit einer Vanadiumverbindung behandelt. Vanadium-haltige SCR-Katalysatoren sind bekannt (siehe oben genannte Literatur), wobei in der Regel das Trägermaterial mit einer weitgehend wasserlöslichen Vanadiumverbindung imprägniert und nachfolgend getrocknet und kalziniert wird. Geeignete wasserlösliche Vanadiumverbindungen sind insbesondere Vanadyloxalat, das durch Auflösen von Vanadiumpentoxid in Oxalsäure erhalten werden kann (siehe zum Beispiel EP 0 345 695 A2 ) oder Umsetzungsprodukte von Vanadiumpentoxid mit Aminen oder Ethanolaminen (siehe zum Beispiel WO89/03366 A1 und WO2011/013006 ), besonders Ammonium-Metavanadat. Die DE 11 2007 000 814 T5 beschreibt auch die Verwendung von Vanadiumoxytrichlorid.
  • Auch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können die genannten weitgehend wasserlöslichen Vanadiumverbindungen verwendet werden. Mit Vorteil wird aber auch Vanadium in Oxidform, nämlich insbesondere als Vanadiumdioxid (VO2), Divanadiumtrioxid (V2O3) und Vanadiumpentoxid (V2O5) oder Mischungen davon eingesetzt. Dabei sind Vanadiumdioxid und Divanadiumtrioxid besonders bevorzugt sind. Die genannten Vanadiumoxide werden mit Vorteil pulverförmig verwendet.
  • Vanadium wird insbesondere in Mengen von bis zu 5 Gew.-% berechnet als Vanadiumpentoxid und bezogen auf den SCR-Katalysator, verwendet. Bevorzugt werden 2 bis 4 Gew.-% berechnet als Vanadiumpentoxid und bezogen auf den SCR-Katalysator, verwendet.
  • Bevorzugte erfindungsgemäß hergestellte SCR-Katalysatoren enthalten 4 bis 10 Gew-% Siliziumdioxid, 2 bis 4 Gew-% mindestens eines Oxides des Vanadiums, berechnet als Vanadiumpentoxid, und 4 bis 10 Gew.-% mindestens eines Oxides des Wolframs, berechnet als Wolframtrioxid, wobei der Rest bis 100 Gew.-% Titandioxid ist und wobei sich die Gew-%-Angaben auf den SCR-Katalysator beziehen.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann sich an die Behandlung des Trägeroxids mit einem Wolframoxid und gegebenenfalls mit Ammoniummetawolframat bzw. einem Vanadiumoxid, direkt die Trocknung und Kalzinierung anschließen. Der hergestellte SCR-Katalysator kann auf diesem Wege isoliert werden.
  • Bevorzugt wird jedoch die erhaltene Dispersion des SCR-Katalysators direkt als Washcoat zur Beschichtung eines Trägersubstrates verwendet. Dazu werden gegebenenfalls die Teilchengröße mittels einer geeigneten Mühle eingestellt, Hilfsmittel zugefügt, sowie Viskosität eingestellt und die Beschichtung nach bekannten Verfahren direkt angeschlossen. Trocknung und Kalzinierung erfolgen dann erst nach der Beschichtung. Als Trägersubstrate kommen Durchflusssubstrate oder Wandflussfilter in Frage, die aus Metall oder aus keramischen Materialien, etwa Cordierit, bestehen können. Die Washcoat-Beladung dieser Substrate kann in weiten Grenzen variiert bzw. an die Erfordernisse angepasst werden und bewegt sich insbesondere im Bereich von 10 bis 400g/l Trägersubstrat. Die erfindungsgemäß hergestellten SCR-Katalysatoren können aber selbstverständlich auch zur Herstellung extrudierter Katalysatoren verwendet werden.
  • Wie zum Teil bereits weiter oben beschrieben, zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren verglichen zum herkömmlichen Vorgehen durch eine Reihe von Vorteilen aus. Beispielsweise ergibts sich eine Ersparnis dadurch, dass die Möglichkeit der gezielte Einstellung der rheologischen Eigenschaften eine Verringerung oder einen Verzicht auf entsprechende Hilfsmittel erlaubt. Schließlich zeichnen sich die erfindungsgemäß hergestellten SCR-Katalysatoren durch verbesserte Aktivitäten und Alterungsstabilitäten aus.
  • Die Erfindung wird mittels der nachstehenden Beispiele näher erläutert. Dort sind die Vanadiumoxide und Wolframoxide jeweils als Vanadiumpentoxid bzw. Wolframtrioxid angegeben. Die jeweils genannte Menge kann jedoch auch ganz oder teilweise in Form anderer Vanadiumoxide bzw. Wolframoxide vorliegen.
  • Vergleichsbeispiel 1
    • a) Ein kommerziell erhältliches mit Titandioxid in der Anatasform wurde in Wasser dispergiert und sodann Ammoniummetawolframat als Wolframprecursor und pulverförmiges Vanadiumdioxid (VO2) in Mengen zugefügt, dass eine Katalysator der Zusammensetzung 92,5 Gew.-% TiO2, 5,0 Gew.-% WO3 und 2,5 Gew.-% V2O5 resultiert. Die Mischung wurde intensiv gerührt und schließlich in einer handelsüblichen Rührwerkskugelmühle homogenisiert und auf d90 < 2 µm gemahlen.
    • b) Die nach a) erhaltene Dispersion wurde in üblicher Weise auf ein handelsübliches Durchflusssubstrat auf dessen gesamter Länge mit einer Washcoatbeladung von 160g/l beschichtet. Sodann wurde bei 110°C getrocknet und für 6 Stunden bei 600°C kalziniert. Der so erhaltenen Vergleichskatalysator wird nachfolgend mit VK1 bezeichnet.
  • Beispiel 1
    • a) Ein kommerziell erhältliches Titandioxid in der Anatasform wurde in Wasser dispergiert und sodann pulverförmiges Vanadiumdioxid (VO2) als Vanadiumprecursor und pulverförmiges Wolframtrioxid (WO3) als Wolframprecursor in einer Menge zugefügt, dass eine Katalysator der Zusammensetzung 92,5 Gew.-% TiO2, 5,0 Gew.-% WO3 und 2,5 Gew.-% V2O5 resultiert. Die Mischung wurde intensiv gerührt und schließlich in einer handelsüblichen Rührwerkskugelmühle gerührt.
    • b) Die nach a) erhaltene Dispersion wurde in üblicher Weise auf ein handelsübliches Durchflusssubstrat auf dessen gesamter Länge mit einer Washcoatbeladung von 160g/l beschichtet. Sodann wurde bei 110°C getrocknet und für 6 Stunden bei 600°C kalziniert. Der so erhaltenen Katalysator wird nachfolgend mit K1 bezeichnet.
  • Vergleichsbeispiel 2
    • a) Ein kommerziell erhältliches mit 5 Gew.-% Siliziumdioxid dotiertes Titandioxid in der Anatasform wurde in Wasser dispergiert und sodann Vanadiumdioxid (VO2) als Vanadiumprecursor, sowie Ammoniummetawolframat als Wolframprecursor in einer Menge zugefügt, dass eine Katalysator der Zusammensetzung 88,3 Gew.-% TiO2, 4,7 Gew.-% SiO2, 4,0 Gew.-% WO3 und 3,0 Gew.-% V2O5 resultiert. Die Mischung wurde intensiv gerührt und schließlich in einer handelsüblichen Rührwerkskugelmühle gerührt.
    • b) Die nach a) erhaltene Dispersion wurde in üblicher Weise auf ein handelsübliches Durchflusssubstrat auf dessen gesamter Länge mit einer Washcoatbeladung von 160g/l beschichtet. Sodann wurde bei 110°C getrocknet und für 6 Stunden bei 600°C kalziniert. Der so erhaltenen Vergleichskatalysator wird nachfolgend mit VK2 bezeichnet.
  • Beispiel 2
    • a) Ein kommerziell erhältliches mit 5 Gew.-% Siliziumdioxid dotiertes Titandioxid in der Anatasform wurde in Wasser dispergiert und sodann pulverförmiges Vanadiumdioxid (VO2) als Vanadiumprecursor und pulverförmiges WO3 als Wolframprecursor in einer Menge zugefügt, dass eine Katalysator der Zusammensetzung 88,3 Gew.-% TiO2, 4,7 Gew.-% SiO2, 4 Gew.-% WO3 und 3 Gew.-% V2O5 resultiert. Die Mischung wurde intensiv gerührt und schließlich in einer handelsüblichen Rührwerkskugelmühle gerührt.
    • b) Die nach a) erhaltene Dispersion wurde in üblicher Weise auf ein handelsübliches Durchflusssubstrat auf dessen gesamter Länge mit einer Washcoatbeladung von 160g/l beschichtet. Sodann wurde bei 110°C getrocknet und für 6 Stunden bei 600°C kalziniert. Der so erhaltenen Katalysator wird nachfolgend mit K2 bezeichnet.
  • Vergleichsbeispiel 3
    • a) Ein kommerziell erhältliches mit 5 Gew.-% Siliziumdioxid dotiertes Titandioxid in der Anatasform wurde mit einem kommerziell erhältlichen mit 10 Gew.-% Siliziumdioxid dotierten Aluminiumoxid gemischt. Die Mischung wurde in Wasser dispergiert und sodann Ammoniummetavanadat als Vanadiumprecursor und Ammoniummetawolframat in Mengen zugefügt, dass eine Katalysator der Zusammensetzung 78,6 Gew.-% TiO2, 9,0 Gew.-% Al2O3, 5,1 Gew.-% SiO2, 4,3 Gew.-% WO3 und 3,0 Gew.-% V2O5 resultiert. Die Mischung wurde intensiv gerührt und schließlich in einer handelsüblichen Rührwerkskugelmühle homogenisiert und auf d90 < 2 µm gemahlen.
    • b) Die nach a) erhaltene Dispersion wurde in üblicher Weise auf ein handelsübliches Durchflusssubstrat auf dessen gesamter Länge mit einer Washcoatbeladung von 160g/l beschichtet. Sodann wurde bei 110°C getrocknet und für 6 Stunden bei 600°C kalziniert. Der so erhaltenen Vergleichskatalysator wird nachfolgend mit VK3 bezeichnet.
  • Beispiel 3
    • a) Ein kommerziell erhältliches mit 5 Gew.-% Siliziumdioxid dotiertes Titandioxid in der Anatasform wurde mit einem kommerziell erhältlichen mit 10 Gew.-% Siliziumdioxid dotierten Aluminiumoxid gemischt. Die Mischung wurde in Wasser dispergiert und sodann Ammoniummetavanadat als Vanadiumprecursor und pulverförmiges Wolframtrioxid (WO3) in Mengen zugefügt, dass eine Katalysator der Zusammensetzung 78,6 Gew.-% TiO2, 9,0 Gew.-% Al2O3, 5,1 Gew.-% SiO2, 4,3 Gew.-% WO3 und 3,0 Gew.-% V2O5 resultiert. Die Mischung wurde intensiv gerührt und schließlich in einer handelsüblichen Rührwerkskugelmühle homogenisiert und auf d90 < 2 µm gemahlen.
    • b) Die nach a) erhaltene Dispersion wurde in üblicher Weise auf ein handelsübliches Durchflusssubstrat auf dessen gesamter Länge mit einer Washcoatbeladung von 160g/l beschichtet. Sodann wurde bei 110°C getrocknet und für 6 Stunden bei 600°C kalziniert. Der so erhaltenen Katalysator wird nachfolgend mit K3 bezeichnet.
  • Vergleichsbeispiel 4
    • a) Ein kommerziell erhältliches mit 10 Gew.-% Siliziumdioxid dotiertes Titandioxid in der Anatasform wurde in Wasser dispergiert und sodann Vanadyloxalat als Vanadiumprecursor, sowie Ammoniummetawolframat als Wolframprecursor in einer Menge zugefügt, dass eine Katalysator der Zusammensetzung 82,8 Gew.-% TiO2, 9,2 Gew.-% SiO2, 5,0 Gew.-% WO3 und 3,0 Gew.-% V2O5 resultiert. Die Mischung wurde intensiv gerührt und schließlich in einer handelsüblichen Rührwerkskugelmühle gerührt.
    • b) Die nach a) erhaltene Dispersion wurde in üblicher Weise auf ein handelsübliches Durchflusssubstrat auf dessen gesamter Länge mit einer Washcoatbeladung von 160g/l beschichtet. Sodann wurde bei 110°C getrocknet und für 6 Stunden bei 600°C kalziniert. Der so erhaltenen Vergleichskatalysator wird nachfolgend mit VK4 bezeichnet.
  • Beispiel 4
    • a) Ein kommerziell erhältliches mit 10 Gew.-% Siliziumdioxid dotiertes Titandioxid in der Anatasform wurde in Wasser dispergiert und sodann pulverförmiges Vanadiumdioxid (VO2) als Vanadiumprecursor, sowie pulverförmiges Wolframtrioxid (WO3) als Wolframprecursor in einer Menge zugefügt, dass eine Katalysator der Zusammensetzung 82,8 Gew.-% TiO2, 9,2 Gew.-% SiO2, 5,0 Gew.-% WO3 und 3,0 Gew.-% V2O5 resultiert. Die Mischung wurde intensiv gerührt und schließlich in einer handelsüblichen Rührwerkskugelmühle gerührt.
    • b) Die nach a) erhaltene Dispersion wurde in üblicher Weise auf ein handelsübliches Durchflusssubstrat auf dessen gesamter Länge mit einer Washcoatbeladung von 160g/l beschichtet. Sodann wurde bei 110°C getrocknet und für 6 Stunden bei 600°C kalziniert. Der so erhaltenen Vergleichskatalysator wird nachfolgend mit K4 bezeichnet.
  • Beispiel 5
    • a) Ein kommerziell erhältliches mit 10 Gew.-% Siliziumdioxid dotiertes Titandioxid in der Anatasform wurde in Wasser dispergiert und sodann pulverförmiges Divanadiumtrioxid (V2O3) als Vanadiumprecursor, sowie pulverförmiges Wolframtrioxid (WO3) als Wolframprecursor in einer Menge zugefügt, dass eine Katalysator der Zusammensetzung 82,8 Gew.-% TiO2, 9,2 Gew.-% SiO2, 5,0 Gew.-% WO3 und 3,0 Gew.-% V2O5 resultiert. Die Mischung wurde intensiv gerührt und schließlich in einer handelsüblichen Rührwerkskugelmühle gerührt.
    • b) Die nach a) erhaltene Dispersion wurde in üblicher Weise auf ein handelsübliches Durchflusssubstrat auf dessen gesamter Länge mit einer Washcoatbeladung von 160g/l beschichtet. Sodann wurde bei 110°C getrocknet und für 6 Stunden bei 600°C kalziniert. Der so erhaltenen Vergleichskatalysator wird nachfolgend mit K5 bezeichnet.
  • Beispiel 6
    • a) Ein kommerziell erhältliches mit 5 Gew.-% Siliziumdioxid dotiertes Titandioxid in der Anatasform wurde in Wasser dispergiert und sodann pulverförmiges Vanadiumdioxid (VO2) als Vanadiumprecursor, sowie pulverförmiges unterstöchiometrisches Wolframtrioxid (WO2.9) als Wolframprecursor in einer Menge zugefügt, dass eine Katalysator der Zusammensetzung 88,3 Gew.-% TiO2, 4,7 Gew.-% SiO2, 4,0 Gew.-% WO3 und 3,0 Gew.-% V2O5 resultiert. Die Mischung wurde intensiv gerührt und schließlich in einer handelsüblichen Rührwerkskugelmühle gerührt.
    • b) Die nach a) erhaltene Dispersion wurde in üblicher Weise auf ein handelsübliches Durchflusssubstrat auf dessen gesamter Länge mit einer Washcoatbeladung von 160g/l beschichtet. Sodann wurde bei 110°C getrocknet und für 6 Stunden bei 600°C kalziniert. Der so erhaltenen Vergleichskatalysator wird nachfolgend mit K6 bezeichnet.
  • Untersuchung des Stickoxid-Umsatzes als Maß für die SCR-Aktivität:
    Die Bestimmung der NO-Umsätze der nach den vorstehenden Beispielen hergestellten Katalysatoren bzw. Vergleichskatalysatoren erfolgte in einem Reaktor aus Quartzglas. Dazu wurden Bohrkerne mit L = 3" und D = 1" zwischen 250 und 500°C unter Stationärbedingungen getestet:
    GHSV = 30000 1/h
  • Synthesegaszusammensetzung:
    • 500 ppm NO;
    • 450 ppm NH3;
    • a = xNH3/xNOx = 0,9;
    • xNOx = xNO + xNO2, wobei x jeweils Konzentration (ppm) bedeutet;
    • 5% O2;
    • 5% H2O;
    • Rest N2.
  • Während der Messung wurden die Stickoxid-Konzentrationen des Modellabgases nach Katalysator mit einer geeigneten Analytik erfasst. Aus den bekannten, dosierten Stickoxid-Gehalten, die während der Konditionierung zu Beginn des jeweiligen Prüflaufs mit einer Vor-Katalysator-Abgasanalytik verifiziert wurden, und den gemessenen Stickoxid-Gehalten nach Katalysator wurde der Stickoxid-Umsatz über den Katalysator für jeden Temperaturmeßpunkt wie folgt berechnet:
    Figure DE102014113786A1_0001
    mit cEingang/Ausgang(NOx) = cEin/Aus(NO) + cEin/Aus(NO2) + cEi/Aus(N2O)
  • Die erhaltenen Stickoxid-Umsatz-Werte UNOx [%] sind in nachstehender Tabelle angegeben:
    Aktivität
    500°C 450°C 400°C 350°C 300°C 250°C
    VK1 90 97 99 99 97 87
    K1 91 99 100 100 100 94
    VK2 92 99 100 100 99 85
    K2 94 99 100 100 100 90
    VK3 92 99 100 100 100 95
    K3 90 98 99 99 99 97
    VK4 80 98 100 100 98 66
    K4 96 100 100 100 100 79
    K5 93 100 100 100 98 75
    K6 95 100 100 100 100 91
  • Bestimmung des gelösten Anteils an Wolfram
  • Bei den gemäß Beispielen 1, 4 und 5 und Vergleichsbeispielen 1 und 4 im Schritt a) erhaltenen Dispersionen wurde der Feststoff absetzen gelassen, die überstehende Lösung abzentrifugiert und die Konzentrationen von Wolfram (bezogen auf WO3) mittels ICP Analyse bestimmt. Die Messwerte wurden anschließend mit der eingesetzten Menge an Wolfram (bezogen auf WO3) in Bezug gesetzt, um den Anteil des in Lösung befindlichen Wolframs (bezogen auf WO3) zu bestimmen. Folgende Ergebnisse wurden erhalten:
    Löslichkeit [%]
    VK1 37
    K1 0,0
    VK4 78
    K4 0,0
    K5 0,0
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0385164 B1 [0005]
    • EP 0246859 [0005]
    • EP 0345695 A2 [0013]
    • WO 89/03366 A1 [0013]
    • WO 2011/013006 [0013]
    • DE 112007000814 T5 [0013]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Herstellung eines SCR-Katalysators, der ein Titandioxid enthaltendes Trägermaterial, sowie mindestens ein Oxid des Wolframs umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial mit einem oder mehreren Wolframoxiden behandelt und anschließend getrocknet und kalziniert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Wolframoxide Wolframtrioxid (WO3) oder unterstöchiometrisches Wolframtrioxid (WO2,9) verwendet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Wolfram in Mengen von bis zu 13 Gew.-% berechnet als Wolframtrioxid und bezogen auf den SCR-Katalysator eingesetzt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Wolfram in Mengen von 4 bis 10 Gew.-% berechnet als Wolframtrioxid und bezogen auf den SCR-Katalysator eingesetzt wird.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Titandioxid in der Anatas-Kristallstruktur vorliegt.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial Zirkoniumdioxid, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid oder Mischungen davon enthält.
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial mit einer Vanadiumverbindung behandelt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Vanadiumverbindung Vanadyloxalat oder Ammoniummetavanadat verwendet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Vanadiumverbindung Vanadiumdioxid (VO2), Divanadiumtrioxid (V2O3) und Vanadiumpentoxid (V2O5) oder Mischungen davon verwendet werden.
  10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Vanadium in Mengen von bis zu 5 Gew.-% berechnet als Vanadiumpentoxid und bezogen auf den SCR-Katalysator, verwendet wird.
  11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Vanadium in Mengen von 2 bis 4 Gew.-% berechnet als Vanadiumpentoxid und bezogen auf den SCR-Katalysator, verwendet wird.
  12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der SCR-Katalysator 4 bis 10 Gew-% Siliziumdioxid, 2 bis 4 Gew-% mindestens eines Oxides des Vanadiums, berechnet als Vanadiumpentoxid, und 4 bis 10 Gew.-% mindestens eines Oxides des Wolframs, berechnet als Wolframtrioxid, enthält, wobei der Rest bis 100 Gew.-% Titandioxid ist und wobei sich die Gew-%-Angaben auf den SCR-Katalysator beziehen.
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