Katalyse

Materialcharakterisierung

• Texturelle Eigenschaften (Oberflächen- und Porenanalyse), Metallgehalt, Aktivitäten, Feuchtegehalt, Schüttdichten
• Charakterisierung des Istzustandes (Verblockung, Alterung, Desaktivierung); Vergleich mit Lieferzustand

Anwendungstechnische Charakterisierung

• Untersuchungen von neuen Katalysatoren unter anwendungsnahen Bedingungen (Variation Temperatur, Druck, reale Feed-Matrix), Vergleich mit Standard/Referenzmaterialien (Materialscreening)
• Ermittlung von Anspringtemperaturen für die Reduktion von Feststoff-Katalysatoren durch thermogravimetrische Analyse (TGA); kontinuierliche Erfassung der Massenänderung und Analytik des austretenden Gasstroms ermöglicht Bilanzierung chemischer Reaktionen
• Quantifizierung von Koksbildung und damit der Desaktivierung von Katalysatoren in Abhängigkeit von den Prozessbedingungen bei der katalytischen Abgasbehandlung
• Entwicklung von Konzepten zur Vermeidung bzw. Entfernung von Schadkomponenten und Koksablagerungen auf Katalysatoren durch Nutzung von Schadgasen (CO, Stickoxide NO_x, Schwefelverbindungen SO₂, H₂S, …)
• Untersuchung der Koksbildung in Steamcrackern in Abhängigkeit vom Einsatzprodukt, Additiven und den Prozessbedingungen
• Bestimmung der Aktivität von Katalysatoren anhand von Modellreaktionen
• Entwicklung von Methoden zur Regeneration von Katalysatoren
• Bewertung von Katalysatoren für die katalytische Nassoxidation zur Abwasserbehandlung
• Langzeituntersuchungen, Katalysator Deaktivierungen/Vergiftungen, zyklische Tests

Katalyseverfahren

• Untersuchung und Optimierung von Verfahrensbedingungen in katalytischen Prozessen
• Beispiele Gasphasenkatalyse
  – Ammoniak-Spaltung (Ammonia cracking)
  – Methanisierung zur Kohlendioxidverwertung (Sabatier-Prozess)
  – Sauerstoffentfernung aus Elektrolyse-Wasserstoff (DeOxo)
  – Wasserstoffentfernung aus Elektrolyse-Sauerstoff (DeHydro)
  – Preferential Oxidation von Kohlenmonoxid CO (PROX)
  – Selektive Methanisierung
  – Hydrierungen (z.B. Acetylen, Ethen, Propen)
  – Abgasbehandlungen, DeNOx, Methanoxidation
  – Untersuchung von Verkokungen bei Hochtemperatur
  – Untersuchung zu Hot-Spots und Wärmeverteilung im Katalysatorbett
• Beispiele Flüssigphasenkatalyse
  – Hydrierung von CO₂ zu Formiat, von Aromaten, von Olefinen, von Zimtsäure, …
  – Methanol-Synthese aus CO und Wasserstoff
  – Prozesse mit überkritischem Kohlendioxid (supercritical CO₂ – scCO₂)
  – Kombinationen mit Ozonolyse und UV-Behandlung

Prozessbegleitende Analytik

• Vor-Ort-Analytik von Stoffströmen
  Materialien aus Industrieprozessen (Bewertung, …)