Aus der DE-A 28 07 755 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Packung (Kontaktkörper) bekannt. Diese Packung besteht aus geformten dünnen keramischen Folien, die an gegenseitig sich stützenden Stellen zusammengefügt sind und durchlaufende Strömungskanäle bilden. Die Folien werden aus einer plastischen Masse geformt, die feuerfeste Oxide, Silikatglas und ein Silikatsol enthält.

Nach einer Härtung der Folien werden diese zu der Packung zusammengesetzt und anschliessend bei Temperaturen über 1000°C gesintert.

Derartige Packungen eignen sich besonders für Stoffaustauschverfahren mit anorganischen oder organischen Säuren wie beispielsweise Schwefelsäure, Salpetersäure, Chloressigsäuren oder Ameisensäure.

Solche hochkorrosive Stoffe führen auch bei keramischen Packungen zu einer Alterung durch Korrosion, die in Form eines Abtrags von Material in Erscheinung tritt. Aufgabe der Erfindung ist es, keramische Packungen zu schaffen,

die gegen Korrosion widerstandsfähiger sind. Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 definierte Packung gelöst.

Die geordnete Packung aus keramischem Material, zur Verwendung in einer Stoffaustauschkolonne, weist einen Grundkörper auf, dessen Oberfläche mit einer Glasur beschichtet ist. Der Wärmeausdehungskoeffizient der Glasur hat einen Wert, der weitgehend gleich ist wie jener des Grundkörpers. Beim Brennen (Sintern) bleibt aufgrund dieser Eigenschaft eine Rissbildung aus. Risse wären Schwachstellen, an denen die korrosiven Stoffe den Grundkörper angreifen würden. Die mit einer Glasur überzogene Oberfläche widersteht einem korrosiven Angriff viel länger als das Material des Grundkörpers.

Glasuren haben eine ähnliche Zusammensetzung wie Glas ; sie zeigen dessen besondere Schmelzverhalten. Sie werden durch Zusammenschmelzen eines Silikatgemisches hergestellt. Eine Glasur setzt sich aus basischen Oxiden RO (mit R = Pb, Ba, Sr, Zn, Ca, Mg, K2, Na2, Li2), amphoteren Anteilen R203 (mit R = Al) und sauren Oxiden R02 (mit R = Si) zusammen. Mit dem SiO2-Gehalt lässt sich die Schmelztemperatur einstellen : je höher der Si02- Gehalt, desto höher ist die erforderliche Schmelztemperatur. Die basischen Oxide RO wirken sich auf andere Eigenschaften wie Schmelzverhalten, Wärmeausdehnung und chemische Beständigkeit aus. (Vgl.

Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Weinheim 1977, Band 13, Seite 722).

Die abhängigen Ansprüche 2 bis 9 beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Packung. Gegenstand des Anspruchs 10 ist eine Verwendung der Packung.

Eine gemäss der Erfindung glasierte Packung erleidet- wie Experimente ergeben haben-einen vier-bis achtmal kleineren Stoffabtrag als eine entsprechende bekannte Packung, die keine Glasur hat.

Nachteilig bei einer glasierten, glatte Oberflächen aufweisenden Packung ist, dass deren Oberfläche nicht mehr die Rauhigkeit hat, die für die bekannten keramischen Packungen typisch ist. Die glasierte Packung mit glatten Oberflächen ist weniger gut benetzbar, was eine Verringerung der Trennleistung gegenüber der unglasierten Packung zur Folge hat. Der Vorteil einer verlängerter Einsatzdauer aufgrund der Reduktion der Korrosion überwiegt aber bei weitem den Nachteil hinsichtlich der Trennleistung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Ausschnitt der erfindungsgemässen Packung und Fig. 2 zwei benachbarte Lagen der Packung, in einer Explosionsdarstellung.

Der Ausschnitt der Packung 1 in Fig. 1 zeigt Teile einer zentralen Zone 10 und zweier benachbarter Zonen 11 und 12, die oberhalb bzw. unterhalb angeordnet sind. Jede Zone 10,11,12 umfasst eine Vielzahl von vertikal stehenden Lagen 4, deren Grenzen mit strichpunktierten Linien 40 dargestellt sind. Die Lagen der benachbarten Zonen 11,12 (nicht dargestellt) sind quer zu den Lagen 4 der Zone 10 orientiert. Die Lagen werden durch wellen- oder zickzackförmige Keramikplatten oder Folien 2 und 3 gebildet, zwischen denen sich Kanäle 20 und 30 befinden, die gegeneinander offen sind und die sich kreuzen. Die

Pfeile 21 und 31 geben die Richtungen der Kanäle 20 und 30 an.

Das Innere der Keramikplatten 2 und 3 bildet den Grundkörper der Packung 1. Die Oberfläche 24 dieses Grundkörpers ist erfindungsgemäss mit einer Glasur beschichtet. Für die Herstellung der Glasur wird ein dem Grundkörpermaterial ähnliches Material verwendet, dem mindestens ein Zusatzstoff zur Erniedrigung des Schmelzpunktes und zur Ausbildung einer glasförmigen Phase zugemischt ist. Dieses Material wird mit Vorteil in einem Tauchverfahren auf den Grundkörper aufgebracht.

Das in Fig. 2 gezeigte Paar von Keramikplatten 2 und 3 ist im zusammengebauten Grundkörper der Packung 1 entlang den Verbindungslinien 23 zwischen den Punkten 22 und 32 zusammengefügt. Die glasierten Oberflächen 24 weisen mit Vorteil eine Strukturierung mit Erhebungen 25 und rillenförmigen Vertiefungen 26 auf. Als Strukturelemente können auch runde Löcher 27 oder anders geformte Durchbrüche vorgesehen sein. Mit einer geeignet geformten Strukturierung lässt sich die Benetzung der glasierten Oberflächen erhöhen, was zu einer Verbesserung der Trennleistung der Kolonne führt.

Eine vorteilhafte Oberflächenstrukturierung umfasst eine rasterartige Anordnung von Strukturelementen, nämlich den Erhebungen 25 in Fig. 2. Der Durchmesser dieser Strukturelemente 25 ist mindestens eine Zehnerpotenz kleiner als der mittlere Durchmesser der Kanäle 20,30.

Wie bereits erwähnt, wird die Packung aus keramischen Folien zusammengefügt. Die Folien sind dabei mittels eines geeigneten Verfahrens in eine wellenförmige Struktur gebracht worden, die ausreichend stabil ist. Die Fügestellen werden beispielsweise mittels eines

Schlickers hergestellt, wobei sorgfältig darauf geachtet werden muss, dass keine Lufteinschlüsse durch Bläschen entstehen. Solche Lufteinschlüsse lassen sich vermeiden, wenn eine Klebeschicht, die beispielsweise aus dem genannten Schlicker besteht, an den Fügestellen durch Zugabe von beispielsweise Wasser genügend aufgeweicht wird, und wenn durch eine Hin-und Herbewegung allfällige Luftbläschen aus dem Fügebereich verdrängt werden.

Die aus den Folien zusammengesetzte Struktur wird glasiert, indem auf diese Struktur-ungebrannt oder vorgebrannt-eine Glasur aufgebracht wird, die mit Vorteil eine ähnliche Zusammensetzung wie die Trägerstruktur aufweist. In der Regel entstehen Poren in der Glasur, durch die das keramische Material des Trägers einem korrosiven Angriff des in der Kolonne zu behandelnden Mediums ausgesetzt wäre. Zur Abdichtung solcher Poren ist daher eine zweite Glasur vorgesehen, deren Zusammensetzung so gewählt wird, dass sie einen etwas tieferen Schmelzpunkt als die erste Glasur aufweist.

In die Glasur können höherschmelzende Sandpartikel beigemischt werden, um die Benetzbarkeit ähnlich wie bei der in Fig. 2 gezeigten Oberflächenstrukturierung zu verbessern. Werden zwei Glasurschichten aufgebracht, so werden Sandpartikel mit Vorteil nur der zweiten Glasur beigegeben.

Es ist auch möglich, mit der Glasur Partikel auf der Packungsoberfläche zu fixieren, die für eine Katalyse in dem zu behandelnden Medium einen entsprechend wirksamen Katalysatorstoff tragen.

Für eine erfolgreich eingesetzte Packung, die gemäss der Erfindung hergestellt worden war, ergab eine

Elementaranalyse folgende Zusammensetzung (Anteile in Gewichtsprozenten) : a) Keramischer Grundkörper (Trägerstruktur) : Si02 (Anteil : 80.2%), A1203 (13.6%), Fe203 (0.99%), CaO (0.26%), MgO (0.17%), Na20 (0.25%), K20 (4.42%), BaO (< 0.1%). b) Glasur : Si02 (78%), A1203 (10%), Fe203 (0.4%), CaO (0.7%), MgO (4.4%), Na20 (0.5%), K20 (5.6%), wobei die gemessenen Anteile wegen Inhomogenitäten der Glasur grosse Streuungen aufweisen.

Dieses Beispiel zeigt die Ähnlichkeit der Zusammensetzung des Grundkörpers mit jener der Glasur. Die Hauptkomponenten Si02 und A1203 bilden in der Glasur einen kleineren Anteil als im Grundkörper (zusammen rund 90% statt rund 95%). Mit den übrigen Komponenten werden die für die Glasur typischen Eigenschaften eingestellt.

Für die erfindungsgemässe Packung können allgemeiner folgende Zusammensetzungen vorgesehen werden : a) Si02 (80%), A1203 (15%), Fe203 (1%), CaO (0.4%), MgO (0.2%), Na20 (0.4%), K20 (3%), für den Grundkörper, wobei die Anteile der Komponenten von den angegebenen Werten je nach Anforderung deutlich-um bis zu 10% oder mehr- abweichen können, und b) Si02 (80%), A1203 (10%), Fe203 (0.5%), CaO (1%), MgO (4%), Na20 (0.5%), K20 (4%), für die Glasur, wobei wie beim Grundkörper entsprechende Abweichungen der Anteile bestehen können.