A3. Heterogene Katalyse

A3 Stand: 09.03 Seite - 6 -
Abb. 3: Logarithmus der Geschwindigkeitskonstanten in Abhängigkeit der
reziproken Temperatur
Die katalytische Reaktion des Methanols gemäß
CH 3 OH + 3/2 O 2 ---> CO 2 + 2 H 2 O
verläuft exotherm. Die Temperaturerhöhung ∆T im Katalysatorbett ist somit ein Maß für die
Reaktionsgeschwindigkeit und kann in Näherung zu vergleichenden Betrachtungen herangezogen
werden. Diese T-Erhöhung ist durch Verwendung eines Differential-Thermoelements eine
unmittelbar zugängliche Größe.
Durch Bestimmung dieser Größe sollen erstens die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeiten
im Bereich von ca. 20 bis 70 °C gemessen und zweitens bei 35 °C die Aktivität
unterschiedlicher Katalysatoren miteinander verglichen werden. Hierbei ist der Einfluss des
Edelmetalls, des Trägers und der Edelmetallkonzentration zu ermitteln.
Die in Abbildung 3 dargestellte Apparatur besteht aus der Gasdosiereinheit mit Sättiger und
einem Differential-Kalorimeter (DSC), als Reaktor und Messeinrichtung für die Temperatur des
Reaktionsgases (Referenz-Temperatur) und der Temperaturdifferenz zwischen Reaktionsgas und
Katalysator. Die der Vorratsflasche entnommene synthetische Luft gelangt über den Flaschendruckminderer
und dem Strömungsmesser St in den Sättiger, den sie, mit Methanol gesättigt,
wieder verlässt. Die Geschwindigkeit des Reaktionsgasstromes wird mit dem Feindosierventil