3 Katalytische Performance der Mo/V(/W)-Mischoxide - tuprints

Katalysatoroberfläche gebildet. Die Ursache für den höheren 18 O-Gehalt liegt demzufolge
in der Tatsache, dass hieran 16 O aus dem Acrolein nicht direkt beteiligt ist.
Die folgenden Diagramme (Abb. 4-22 a bis c) zeigen das Verhältnis von 18 O zum
Gesamtsauerstoffgehalt in Acrolein, Acrylsäure und CO2 als Funktion der
Katalysatorzusammensetzung bei verschiedenen Temperaturen. In diesem Fall sind die
Diagramme nicht als Isoflächen dargestellt, da für jeden Katalysator nur fünf Wertepaare
Temperatur- 18 O/( 18 O + 16 O) zur Verfügung stehen. (Für Diagramme in Abhängigkeit von
der Zeit liegen 40 Messwerte pro Minute vor.)
18 O/Oges
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
315°C
330°C
345°C
360°C
375°C
0,0
0 1 2 3 4 5
Wolframanteil c in Mo 8 V 2 W c O x
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
315°C
330°C
345°C
360°C
375°C
0,0
0 1 2 3 4 5
Wolframanteil c in Mo 8 V 2 W c O x
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
315°C
330°C
345°C
360°C
375°C
0,0
0 1 2 3 4 5
Wolframanteil c in Mo 8 V 2 W c O x
a) Acrolein b) Acrylsäure c) CO2
Abb. 4-22: Anteil an markiertem Sauerstoff 18 O bezogen auf die Gesamtsauerstoffmenge in der
entsprechenden Spezies am Reaktorausgang nach 10 min in Abhängigkeit vom Wolframanteil
in Mo8V2WcOx mit 0 ≤ c ≤ 5.
Der höchste Anteil an 18 O in Acrolein (Abb. 4-22 a) wird zwischen 315 und 360 °C mit
dem Katalysator der Zusammensetzung Mo8V2W1Ox erreicht. Mit weiter steigender
Temperatur nimmt bei diesem Mischoxid der Anteil an markiertem Acrolein wieder ab.
Bei 375 °C liegt das Maximum bei Mo8V2W0,5Ox. Das oben diskutierte
Isotopomerenverhältnis von 1:1 wird im Rahmen der Fehlergrenzen mit beiden
Mischoxiden nicht überschritten. Mit steigendem Wolframgehalt (c > 1) nimmt der Anteil
an markiertem Acrolein wieder ab. Oberhalb 345 °C bildet sich ein zusätzliches lokales
Maximum bei Mo8V2W3Ox. Bei der Zusammensetzung Mo8V2W5Ox werden dem
wolframfreien Mischoxid ähnliche Werte gefunden. Die geringe Austauschgeschwindigkeit
an diesen beiden Mischoxiden korreliert mit ihrer niedrigen Aktivität in
der Acroleinoxidation.
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