Schwamm-Katalysatoren für die partielle Oxidation von ortho-Xylol
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Ergebnisse der in dieser Studie durchgeführten Simulationen und Experimente haben die Hypothese bestätigt, dass katalytisch beschichtete Schwammpackungen in der partiellen Oxidation von o-Xylol zu PSA eine deutliche Steigerung der Prozessleistung ermöglichen und auch für andere Reaktionen mit starker Wärmetönung eine interessante Alternative zu herkömmlichen Festbetten aus Formkörperschüttungen darstellen. Besonders wichtig für die Leistungssteigerung sind eine gute Wärmeleitfähigkeit des Schwammmaterials und eine spaltfreie, wärmeleitende Einpassung der Packung in den Reaktor. Alle Arbeitsziele des Vorhabens wurden erreicht. Als "Nebenprodukt" der Arbeiten wurde eine neue Herstellungsmethode für einen sehr aktiven V2O5/TiO2 Katalysator vorgestellt, die auf großes Interesse gestoßen ist (erkennbar an den über 65 Zitaten der beiden entsprechenden Publikationen durch andere Wissenschaftler). Die koordinierte Zusammenarbeit mit den anderen Mitgliedern der Forschergruppe FOR 583 hat erheblich zum Erfolg des Vorhabens beigetragen. Hervorzuheben sind insbesondere die gemeinsamen Aktivitäten zur strukturellen Charakterisierung von Schwämmen, zur Materialauswahl und Beschichtung, sowie die Arbeiten zur Wärme-, Stoff- und Impulsübertragung in einzelnen Teilprojekten, die in die Reaktorsimulationen und in die Interpretation der experimentellen Daten eingeflossen sind.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Simulation of a reactor for the partial oxidation of o-xylene to phthalic anhydride packed with ceramic foam monoliths, Proceedings of the DGMK Conference "Oxidation and Functionalization: Classical and Alternative Routes and Sources", October 2005, Milan, DGMK Tagungsbericht 2005-2, 107-114
A. Reitzmann, P. Pias, A. Bareiss, B. Kraushaar-Czarnetzki
- Ceramic foams directly-coated with flame-made V2O5/TiO2 for synthesis of phthalic anhydride, J. Catal. 243 (2006), 82-92
B. Schimmoeller, H. Schulz, S. E. Pratsinis, A. Bareiss, A. Reitzmann, B. Kraushaar- Czarnetzki
- Keramische Schwämme – Anwendungspotential monolithischer Netzstrukturen als katalytische Packungen, Chem. Ing. Tech. 78 (7) (2006), 885-898
A. Reitzmann, F. C. Patcas, B. Kraushaar-Czarnetzki
- Simulation of a reactor for the partial oxidation of o-xylene to phthalic anhydride packed with ceramic foam monoliths, Oil Gas European Magazine 6 (2006), 94-98
A. Reitzmann, A. Bareiss, B. Kraushaar-Czarnetzki
- Manufacturing process for catalytically active material, WO 2007/000068 (2007)
A. Bareiss, A. Reitzmann, B. Schimmoeller, H. Schulz, S. E. Pratsinis
- Partielle Oxidation von o-Xylol zu Phthalsäureanhydrid, Dissertation Universität Karlsruhe (TH), 2008, Universitätsverlag Karlsruhe 2008
A. Ritter (geb. Bareiss)
- Structure of flame-made vanadia/titania and catalytic behavior in the partial oxidation of o-xylene, J. Catal. 256 (2008), 74-83
B. Schimmoeller, H. Schulz, A. Ritter, A. Reitzmann, B. Kraushaar-Czarnetzki, A. Baiker, S. E. Pratsinis
- Morphological characterization of ceramic sponges for applications in chemical engineering, Ind. Eng. Chem. Res. 48 (2009), 10395-10401
J. Grosse, B. Dietrich, G. Incera Garrido, P. Habisreuther, N. Zarzalis, H. Martin, M. Kind, B. Kraushaar-Czarnetzki
- Einpassung fester Schwämme in ein Reaktionsrohr am Beispiel der partiellen Oxidation von o-Xylol, Chem. Ing. Tech. 83 (2011), 286-294
P. Mülheims, S. Marz, S.P. Müller, B. Kraushaar-Czarnetzki
- Temperature profiles and process performances of sponge packings as compared to spherical catalysts in the oxidation of o-xylene to phthalic anhydride, Ind. Eng. Chem. Res. 50 (2011), 9925–9935
P. Mülheims, B. Kraushaar-Czarnetzki
- Keramische Schwämme als alternative Katalysatoträger in der partiellen Oxidation von o-Xylol zu Phthalsäureanhydrid, Dissertation Karlsruher Institut für Technologie, 2012, Verlag Dr. Hut, München 2012
P. Mülheims
