CS198119B2 - Catalyser carrier for cleaning the exhaust gases from the motors and method of making the carrier - Google Patents

Catalyser carrier for cleaning the exhaust gases from the motors and method of making the carrier Download PDF

Info

Publication number
CS198119B2
CS198119B2 CS73847A CS84773A CS198119B2 CS 198119 B2 CS198119 B2 CS 198119B2 CS 73847 A CS73847 A CS 73847A CS 84773 A CS84773 A CS 84773A CS 198119 B2 CS198119 B2 CS 198119B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
refractory
monoblock
catalyst support
carrier according
temperature
Prior art date
Application number
CS73847A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jean-Pierre Kiehl
Gabriel Pupier
Original Assignee
Produits Refractaires
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Produits Refractaires filed Critical Produits Refractaires
Publication of CS198119B2 publication Critical patent/CS198119B2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2853Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
    • F01N13/009Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2825Ceramics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2853Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
    • F01N3/2867Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing the mats or gaskets being placed at the front or end face of catalyst body
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/06Ceramic, e.g. monoliths
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/10Fibrous material, e.g. mineral or metallic wool
    • F01N2330/101Fibrous material, e.g. mineral or metallic wool using binders, e.g. to form a permeable mat, paper or the like

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

1406903 Catalyst support element and method of preparing such an element SOC GENERALE DES PRODUITS REFRACTAIRES 2 Feb 1973 [4 Feb 1972] 5362/73 Heading B1F A catalyst support element for a catalyzer apparatus for purification of motor exhaust gases comprises a porous rigid unitary element composed of interwoven ceramic fibres and refractory binding material, the bonded fibre composition having an apparent density of not more than 0.6, an open porosity of at least 70%, a compressive strength of at least 100% by weight, a shrinkage when heated from ambient temperature to 1,000‹C of not more than 2%, and a specific surface area of at least 10 m<SP>2</SP>/g, and shows substantially no deterioration after at least 100 thermal shocks, where a thermal shock is the effect occurring on the catalyst support of the sudden introduction thereof into an enclosure at 800‹C, maintaining it therein for 15 minutes, and thereafter cooling the catalyst support element in air at ambient temperature. A method of making the element comprises forming a paste of refractory ceramic fibres and a refractory binder material, introducing the paste into a mould, drying the formed shape and thereafter firing the shape at a temperature of from 1200-1300‹C, impregnating the resulting product with a gel or mol of at least one refractory oxide or a mixture of at least one refractory oxide with metals that form refractory oxides, drying the impregnated product and then firing the dried product at a temperature of 600-800‹C.

Description

Předmětem vynálezu je nosič . katalyzátoru pro čištění výfukových plynů z motorů a způsob jeho výroby.The subject of the invention is a carrier. Catalyst for the purification of engine exhaust gases and a process for its production.

Čistění výfukových plynů záleží zejména v oxidování kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý a v redukci kysličníku dusnatého. K tomu účelu je třeba pečlivě volit typ katalyzátoru, přes které se vedou výfukové plyny. Jako nosičů pro katalyzátory se obvykle používá kuliček nebo pelet z porézních keramických. hmot, dále tuhých tenkostěnných keramických těles v podobě voštinového pletiva nebo kuliček nebo kotoučů z plsti z keramických vláken. Tato tělesa jsou uložena v kovovém obalu ' nebo nádobě, kde jsou zadržována například kovovou sítí.The purification of the exhaust gases depends mainly on the oxidation of carbon monoxide to carbon dioxide and on the reduction of nitric oxide. For this purpose, the type of catalytic converter through which the exhaust gases are guided must be carefully selected. Beads or pellets of porous ceramic are usually used as supports for catalysts. masses, as well as rigid thin-walled ceramic bodies in the form of honeycomb mesh or balls or rolls of felt from ceramic fibers. These bodies are housed in a metal container or container where they are retained, for example, by a metal net.

Bylo zjištěno, že se tato zařízení při provozu poškuzují. Jsou vystavena účinkům procházejících horkých plynů, otřesům vozidla, resonancím vyvolávaným pulsací motoru, prudkým změnám teploty při startování motoru a jeho zastavení, · jako i jiným změnám při chodu motoru.These devices have been found to be damaged during operation. They are subject to the effects of passing hot gases, vehicle shocks, resonances caused by engine pulsation, severe temperature changes when the engine starts and stops, as well as other changes while the engine is running.

Volně ložené nosiče katalyzátoru z porézních keramických hmot nebo vláken se poškozují otěrem. Kovové síťky, které je zadržují, se pak deformují vlivem teploty plynů (800°C), jakož i . prudkým zahříváním a ochlazováním, čímž se ještě více zvětšuje vibrační pohyb nosičů katalyzátoru.Bulk supported catalyst supports of porous ceramic or fiber are damaged by abrasion. The metal nets which hold them are then deformed by the temperature of the gases (800 ° C) as well as by the temperature of the gas. by vigorously heating and cooling, thereby further increasing the vibration movement of the catalyst supports.

Tuhé keramické nosiče v podobě voštinového ' pletiva jsou vystaveny · týmž těžkým podmínkám a · neodolávají lépe než jiné nosiče, poněvadž jejich odolnost · proti tepelným rázům je v nejlepším případě průměrná.Rigid ceramic honeycomb mesh supports are subjected to the same severe conditions and do not resist better than other supports because their resistance to thermal shock is at best average.

Vynález se týká nosičů katalyzátorů lépe · uzpůsobených speciálním podmínkám výfukových hrnců a jejich montáži do čisticí soustavy výfukových plynů z motoru.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to catalyst supports better suited to the particular conditions of exhaust pots and to their installation in an exhaust gas purification system from an engine.

Na přiložených výkresech · je na obr. ' 1· a· 2. znázorněn nosič katalyzátoru ' · podle . ' vynálezu, vytvořený ve tvaru · monobloku· · — kruhové desky, a to na obr. 1 při pohledu shora a . na obr. 2 v příčném svislém · ' řezu. · Na obr. 3 je pak znázorněno jedno --z · ' možných provedení zařízení pro čištění · · výfukových. plynů z motoru, zahrnujícího · nosiče katalyzátoru podle vynálezu. Graf na · obr, 4 uvádí křivky zachycující závislost stupněpřeměny kysličníku uhelnatého v kysličník uhličitý na rychlosti otáčení motoru.In the accompanying drawings, FIGS. 1 and 2 show the catalyst support according to FIG. The invention, in the form of a monoblock, of a circular plate in FIG. FIG. 2 is a transverse vertical section. FIG. 3 shows one embodiment of an exhaust purifying device. engine gases comprising the catalyst supports of the invention. The graph in Fig. 4 shows curves showing the dependence of the degree of conversion of carbon monoxide to carbon dioxide on the engine speed.

Nosič katalyzátoru podle vynálezu pro čištění výfukových plynů z motoru, tvořený tuhým monoblokem ze spletených keramických vláken a · žáruvzdorného pojivá, se vyznačuje tím, že materiál monobloku má hustotu vyjádřenou jako podíl hmotnosti monobloku. a jeho objemu, nanejvýš 0,6.103 kg/ /m3, celkový objem otevřených pórů nejmé198119 ně 70 · %, pevnost v tlaku nejméně 3.105 Pa, kapacitu adsorpce vody nejméně 100 % a dodatečné smrštění při teplotě 1000 °G nanejvýš 2 o/o, a je vytvořen ve tvaru kruhové desky 2 s axiálními otvory 3, která je na svém obvodu prodloužena neděrovaným prstencem 1, majícím větší výšku, než je výška kruhové desky 2.The catalyst support of the invention for the purification of engine exhaust gases, consisting of a solid monoblock of braided ceramic fibers and a refractory binder, is characterized in that the monoblock material has a density expressed as a proportion of the mass of the monoblock. and its volume, not more than 0,6.10 3 kg / / m3, total open pore volume not less than 70 ·% 70%, compressive strength not less than 3.10 5 Pa, water adsorption capacity not less than 100% and additional shrinkage at 1000 ° G not more than 2 o / and is formed in the form of a circular plate 2 with axial holes 3, which is extended at its periphery by an unperforated ring 1 having a height greater than the height of the circular plate 2.

U jedné obměny nosiče podle vynálezu je hustota axiálních otvorů 3 v desce 2 v sousedství prstence 1 nulová. To znamená, že pouze střední část desky 2 obsahuje axiální otvory 3 a je obklopena okrajovou částí, která je bez děr.In one variation of the carrier according to the invention, the density of the axial holes 3 in the plate 2 adjacent to the ring 1 is zero. That is, only the central portion of the plate 2 comprises axial openings 3 and is surrounded by an edge portion that is free of holes.

Podle jiného provedení nosiče podle vynálezu je kruhová deska 2 ve své středové části opatřena axiálními otvory 3 hustěji než na svém okraji, přičemž hustota axiálních otvorů 3 je největší ve středové části kruhové desky 2. Průměrný počet axiálních otvorů 3 na jednotku povrchu kruhové desky 2 je tedy podstatně · nižší v · okrajové části než ve středové . “části. Je výhodné, když se střední hustota otvorů v okrajové části postupně snižuje směrem k vnějšímu kraji.According to another embodiment of the support according to the invention, the circular plate 2 is provided in its central part with axial holes 3 more densely than at its edge, the density of the axial holes 3 being greatest in the central part of the circular plate 2. The average number of axial holes 3 thus substantially lower in the peripheral portion than in the central portion. Parts. It is preferred that the mean density of the holes in the edge portion gradually decrease towards the outer edge.

Výrazem „deska“ se míní jak hranol, tak válec, u nichž rozměry základny jsou značně větší než výška. Neděrovaný prstenec 1, prodlužující neděrovanou okrajovou část kruhové desky 2, tvoří s ní jeden souvislý celek, ať již následkem společného vylisování · s kruhovou deskou, nebo tím, že byl vyroben odděleně a později s ní pevně spojen pomocí žáruvzdorného cementu.The term "plate" means both a prism and a cylinder in which the dimensions of the base are considerably greater than the height. The non-perforated ring 1 extending the unperforated peripheral portion of the circular plate 2 forms a continuous whole therewith, either by co-molding with the circular plate or by being manufactured separately and later rigidly bonded thereto by refractory cement.

Průměr těchto částí měří, jde-li o válec, s výhodou 50 až 250 mm, výška pak je v rozmezí 20 až 60 mm.The diameter of these parts is preferably 50 to 250 mm when the cylinder is in the range of 20 to 60 mm.

Axiální otvory mají průměr od 1 do 8 mm, s výhodou 1,5· až . 3 mm, mohou však rovněž mít jakýkoliv jiný geometrický tvar s ekvivalentním průřezem. Součet průřezu axiálních otvorů 3 . ve . středové části činí nejméně 25 %, s výhodou nejméně 35 · % plochy povrchu · středové části . kruhové desky 2.The axial holes have a diameter of from 1 to 8 mm, preferably 1.5 to. 3 mm, but may also have any other geometric shape with equivalent cross-section. Sum of cross-section of axial holes 3. ve. the central portion is at least 25%, preferably at least 35% of the surface area of the central portion. circular plates 2.

Obvodový prstenec · 1 má výšku v rozmezí až · 20 · mm, s výhodou · asi 3 mm. Tloušťka prstence je závislá na materiálu, ze kterého je vyroben, a na podmínkách použití, jak je v dalším uvedeno.The circumferential ring 1 has a height in the range of up to 20 mm, preferably about 3 mm. The thickness of the ring depends on the material from which it is made and on the conditions of use, as follows.

Vlákna, · · která · tvoří katalyzátor, jsou · vyrobena s výhodou na bázi aktivního kysličníku hlinitého, nebo to jsou keramická vlákna s obsahem 40 až 50 % kysličníku hlinitého, ale mohou být též z azbestu, minerální vlny · nebo· strusky. Podmínkou je, aby lineární smrštění nepřekročilo 2 % za maximální teploty plynů, tj. asi · 800 °C. Rovněž je možno použít směsi uvedených různých vláken.The catalyst-forming fibers are preferably based on active alumina, or ceramic fibers containing 40 to 50% alumina, but may also be asbestos, mineral wool or slag. The condition is that the linear shrinkage does not exceed 2% at the maximum gas temperature, ie about · 800 ° C. Mixtures of the various fibers may also be used.

Pojivý, jimiž jsou vlákna mezi sebou spojena a která udělují monobloku potřebnou tuhost, aby mohl odolávat erozi působením plynů, jsou s výhodou fosforečnan hlinitý, žáruvzdorné hlinky, bentonity, silikagel, gely nebo· soli žáruvzdorných kysličníků kovů, jako je křemík, hliník, zirkon nebo chrom, a to jednotlivě · nebo ve směsích. · Výhodný je gel nebo sol kysličníku hlinitého a/nebo boehmitu, vyznačující se kromě schopnosti pojit vlákna i “ značnou žáruvzdorností, přičemž reaguje snadno s vláknitým podkladem za vzniku monobloku s dobrou mechanickou pevností. Podíl žáruvzdorného pojivá činí 10 až 60 · hmotnostních %, s výhodou· 30 až 40 hmotnostních ·%, vztaženo na hmotnost monobloku.The binders which the fibers are bonded to each other and which give the monoblock the necessary stiffness to resist erosion by gases are preferably aluminum phosphate, refractory clays, bentonites, silica gel, gels or salts of refractory metal oxides such as silicon, aluminum, zirconium or chromium, individually or in mixtures. A gel or sol of alumina and / or boehmite is preferred, characterized in addition to the ability to bond the fibers to high heat resistance, and reacts readily with the fibrous substrate to form a monoblock with good mechanical strength. The proportion of refractory binder is 10 to 60% by weight, preferably 30 to 40% by weight, based on the weight of the monoblock.

Nejúčinnějším· katalyzátorem je katalyzátor na bázi platiny. Je však rovněž možno použít solí nebo kysličníků méně ' · . vzácných přechodových kovů, které jsou stejně účinné, použije-li se jich ve větším hmotnostním množství.The most effective catalyst is a platinum catalyst. However, it is also possible to use less salts or oxides. rare transition metals which are equally effective when used in larger amounts by weight.

Způsob k výrobě nosiče katalyzátoru podle vynálezu, při němž se připraví suspenze z vláken a pojivá ve vhodném poměru, která se vytvaruje ve formě, načež se vysuší a vypálí, se vyznačuje tím, že · vytvarovaný nosič se po svém prvním vypálení při teplotě v rozmezí 1200 až 1300 °C napustí gelem nebo sólem žáruvzdorného - · kysličníku kovu, jako je křemík, hliník, zirkon, chrom nebo směsi kysličníků těchto kovů, načež se po vysušení znovu vypálí při teplotě v rozmezí 600 až 800 °C.A process for producing a catalyst support according to the invention, wherein a suspension of fibers and binder is prepared in a suitable ratio, which is shaped in a mold and then dried and fired, characterized in that the shaped support is after its first firing at a temperature within 1200 to 1300 ° C impregnated with a gel or sol of refractory metal oxide, such as silicon, aluminum, zirconium, chromium or mixtures of these metal oxides, after which it is baked again at a temperature in the range of 600 to 800 ° C.

Při obměně způsobu k výrobě nosiče podle vynálezu se suspenze z vláken a pojivá ve vhodném poměru tvaruje při filtraci. Veškerá vlákna zůstávají na filtru, zatímco· pojivo se jen částečně adsorbuje a zbytek proteče filtrem do· filtrátu. Této části pojivá ve filtrátu · se · ·znovu · použije při · přípravě dalšího podílu · suspenze, kdy se znovu nanese na vlákna za případného doplnění obsahu pojivá. Po vytvarování na filtru následuje sušení.In a variation of the process for producing the carrier of the invention, the fiber and binder suspension is shaped in a suitable ratio during filtration. All fibers remain on the filter while the binder is only partially adsorbed and the rest flows through the filter into the filtrate. This part of the binder in the filtrate is reused in the preparation of a further slurry, which is re-applied to the fibers, possibly adding the binder. The filtering is followed by drying.

Použije-li se vláken o dostatečné žáruvzdornosti, dostačuje vypálit takto získaná tělesa· při teplotě alespoň 600 °C, aby došlo k reakci pojivá s vlákny, za vzniku monobloku z nového, tuhého, · částečně krystalického a rozměrově stálého materiálu.If fibers of sufficient heat resistance are used, it is sufficient to burn the bodies thus obtained at a temperature of at least 600 ° C to react with the fibers to form a monoblock of a new, rigid, partially crystalline and dimensionally stable material.

Použije-li se vláken tepelně méně stálých, vypálí se vytvarovaný a vysušený nosič při teplotě 1200 až 1300 °C, čímž dosáhne dobré stability reakcí žáruvzdorného· pojivá s · vlákny. Takto vypálený nosič se pak · napustí gelem nebo sólem žáruvzdorného kysličníku kovu, jako je křemík, hliník, zirkon, chrom, nebo gelem, nebo sólem směsi kysličníků těchto kovů, načež se po vysušení znovu vypálí při teplotě 600 · až 800 °C. Touto druhou operací se nosič katalyzátoru zpevní a aktivuje za zvýšení specifického povrchu.When less thermally stable fibers are used, the shaped and dried carrier is fired at 1200 to 1300 ° C to achieve good stability by the refractory binder reaction with the fibers. The carrier thus fired is then impregnated with a gel or sol of a refractory metal oxide such as silicon, aluminum, zirconium, chromium, or with a gel or sol of a mixture of these oxides, and then baked again at 600 to 800 ° C after drying. By this second operation, the catalyst support is solidified and activated to increase the specific surface area.

Takto vyrobený nosič se má vyznačovat, aniž se berou v úvahu axiální otvory, těmito charakteristickými vlastnostmi: hustota nanejvýš 0,6.103 kg/m3 s výhodou nanejvýš 0,,4 . 103 kg./m3, celkový objem otevřených pórů· nejméně 70 procent, s výhodou nad 80 °/o, pevnost v tlaku za teploty místnosti do · 800 st. Celsia nejméně 0,3 MPa, s výhodou nejméně 0,4 MPa, kapacita adsorpce vody nejméně 100 %, bez poškození po 100 tepelných rázech (prudké vsunutí do pece o teplotě 800 °C, ponechání v peci po dobu 15 minut a ochlazení na vzduchu na teplotu místnosti], smrštění při teplotě 1000 °C nanejvýš 2 °/o, s výhodou pod 1 %, specifický povrch nejméně 10 m2/g, s výhodou nejméně 30 m2/g.The carrier thus produced should, without taking into account the axial holes, have the following characteristics: a density of at most 0.6.103 kg / m 3 , preferably at most 0.4. 10 3 kg./m 3 , total open pore volume · at least 70 percent, preferably above 80 ° / o, compressive strength at room temperature up to · 800 ° C. Celsius at least 0.3 MPa, preferably at least 0.4 MPa, water adsorption capacity of at least 100%, without damage after 100 thermal shocks (abrupt insertion into the oven at 800 ° C, left in the oven for 15 minutes and air cooling to room temperature], a shrinkage at 1000 ° C of at most 2 ° / o, preferably below 1%, a specific surface area of at least 10 m 2 / g, preferably at least 30 m 2 / g.

Nosič podle vynálezu a způsob jeho výroby je blíže objasněn dále uvedenými příklady.The carrier according to the invention and the process for its preparation are illustrated by the following examples.

Příklad 1Example 1

Příklad nosiče katalyzátoru podle vynálezu je znázorněn na obr. 1 ve vodorovném řezu a - na obr. 2 v bočním řezu podle čáry a—a. V zařízení pro výrobu suspenze se připraví suspenze zahrnující 3 hmotnostní % vláken z kysličníku hlinitého, 3 hmotnostní % keramických vláken, 1,5 hmotnostního % asbestových vláken, 1 hmotnostní % sólu kysličníku křemičitého, 6 hmotnostních procent práškového koloidního boehmitu, 40 hmotnostních % fosforečnanu hlinitého a 45,5 hmotnostního- % vody.An example of a catalyst support according to the invention is shown in FIG. 1 in a horizontal section and - in FIG. 2 in a side section along line a-a. In the slurry plant, a slurry is prepared comprising 3 wt% alumina fibers, 3 wt% ceramic fibers, 1.5 wt% asbestos fibers, 1 wt% silica sol, 6 wt% colloidal boehmite powder, 40 wt% aluminum phosphate and 45.5% water by weight.

Vlákna z aktivního kysličníku hlinitého o průměru 4 až 20 μπι a specifickém povrchu 70 m2/g mají toto hmotnostní složení:Active alumina fibers having a diameter of 4 to 20 μπι and a specific surface area of 70 m2 / g have the following composition by weight:

kysličník křemičitý silicon dioxide 14,5 % 14.5% kysličník hlinitý alumina 85,0 % 85.0% kysličník titaničitý titanium dioxide 0,1 % 0.1% kysličník železitý ferric oxide 0,2 % 0.2% kysličník vápenatý calcium oxide stopy tracks kysličník hořečnatý magnesium oxide 0,1 % 0.1% kysličník sodný natron 0,1 % 0.1% kysličník draselný potassium oxide stopy tracks

Keramická vlákna o středním průměru μΐη a specifickém povrchu 1,5 m2/g mají toto hmotnostní složení:Ceramic fibers with a mean diameter of μΐη and a specific surface area of 1,5 m 2 / g have the following mass composition:

kysličník křemičitý silicon dioxide 53,6 % 53.6% kysličník hlinitý alumina 45 % 45% kysličník železitý ferric oxide 0,5 % 0.5% kysličník titaničitý titanium dioxide 0,5 -% 0,5 -% kysličník vápenatý calcium oxide 0,1 % 0.1% kysličník hořečnatý magnesium oxide stopy tracks kysličník sodný natron 0,3 % 0.3% kysličník draselný potassium oxide stopy tracks

Asbestová vlákna o středním průměru 5Medium diameter asbestos fibers

μτα a specifickém povrchu 1 m2/g mají toto hmotnostní složení: μτα and a specific surface area of 1 m2 / g have the following mass composition: kysličník křemičitý silicon dioxide 60,4 -% 60,4 -% kysličník hlinitý alumina 1,5 % 1.5% kysličník železitý ferric oxide 28,1 % 28.1% kysličník vápenatý calcium oxide stopy tracks kysličník hořečnatý magnesium oxide 7 % 7% Kysličník sodný Natron . 2 % . 2% kysličník draselný potassium oxide 1 % 1%

Fosforečnan hlinitý o hustotě 1,48.103 kg/m3 obsahuje 34 hmotnostní - % - kysličníku fosforečného, 6,8 hmotnostního % kysličníku hlinitého a 59,2 hmotnostního % vody. Sol kysličníku křemičitého, obsahující 40 hmotnostních % kysličníku křemičitého a 60 hmotnostních % vody, má hustotu 1,3 . . 103 kg/m3. Boehmit obsahuje 70 hmotnostních % kysličníku hlinitého a 30 hmotnostních % vody.Aluminum phosphate having a density of 1.48.103 kg / m 3 contains 34% by weight of phosphorus pentoxide, 6.8% by weight alumina and 59.2% by weight of water. The silica sol, containing 40 wt% silica and 60 wt% water, has a density of 1.3. . 103 kg / m 3 . Boehmit contains 70 wt% alumina and 30 wt% water.

Suspenze se filtruje ve formě za získání monobloku znázorněného na obr. 1 a 2, těchto rozměrů:The suspension is filtered in a mold to obtain the monoblock shown in Figures 1 and 2 having the following dimensions:

průměr monobloku 140 mm tloušťka prstence 115 mm výška středové perforované části desky 2 ' 30mm výška prstence 1 10mmmonoblock diameter 140 mm ring thickness 115 mm height of perforated center plate 2 '30mm ring height 1 10mm

107 axiálních otvorů 3 o průměru 6mm celková plocha otvorů představuje 25 % povrchu středové části monobloku.107 axial holes 3 with a diameter of 6mm the total area of the holes represents 25% of the surface of the central part of the monoblock.

Po vysušení a vypálení při teplotě 800 °C má monoblok toto hmotnostní složení a dále uvedené vlastnosti:After drying and firing at 800 ° C, the monoblock has the following composition by weight and has the following characteristics:

kysličník křemičitý silicon dioxide 26 % 26% kysličník hlinitý alumina 45 -% 45 -% kysličník titaničitý titanium dioxide 0,1 % 0.1% kysličník železitý ferric oxide 3,8 % 3.8% kysličník vápenatý calcium oxide stopy tracks kysličník hořečnatý magnesium oxide 0,8 % 0.8% kysličník sodný natron 0,3 % 0.3% kysličník draselný potassium oxide 0,1 % 0.1% kysličník fosforečný Phosphorus pentoxide 23,9 o/o 23.9 o / o zdánlivá hustota apparent density 0,42.103 kg/m3 0.42.103 kg / m3 celkový objem otevřených pórů 85 % total open pore volume 85% adsoprce vody adsoprce vody 150 % 150% pevnost v tlaku compressive strength 0,9 MPa 0,9 MPa specifický povrch. specific surface. 12 m2/g 12 m2 / g dodatečné smrštění- při additional shrinkage- at teplotě 1000 °C temperature 1000 ° C 0,5 % 0.5% měrná tepelná vodivost při specific thermal conductivity at střední teplotě 400 °C a mean temperature of 400 ° C 0,163 W/m.K 0.163 W / m.K koeficient roztažnosti v coefficient of extensibility in rozmezí 20 až 800 °C 20 to 800 ° C 5,2 : 10-0 5.2: 10-0

odolnost proti tepelným rázům (20° —800° — 20 °C) - více než cyklů propustnost pro plyny . Ю-7 ml plynu o vískozitě дд p.a - s, šlého za 1 s 1 cm2 průřezu tělesa při tlakovém rozdílu 0,1 Pa, měřeném ve vzdálenosti 1 cmthermal shock resistance (20 ° - 800 ° - 20 ° C) - more than gas permeable cycles. Ю -7 ml дд gas viscosity p., And - having, at one wale of 1 cm 2 cross-section of the body under a pressure difference of 0.1 Pa, measured at a distance of 1 cm

Příklad 2Example 2

V zařízení k výrobě suspenze se připraví suspenze zahrnující 13 hmotnostních % vláken z kysličníku hlinitého, 23 hmotnostních procent práškového koloidního boehmitu, 4 hmotnostní % sólu kysličníku křemičitého a 60 hmotnostních % vody. Tyto látky jsou obdobné látkám použitým v příkladu 1.In the slurry plant, a slurry is prepared comprising 13 wt% alumina fibers, 23 wt% colloidal boehmite powder, 4 wt% silica sol and 60 wt% water. These are similar to those used in Example 1.

Suspenze se filtruje ve formě, čímž- se zís198119 ká monoblok, který má stejné vnější rozměry jako monoblok z příkladu 1, ale obsahuje 600 axiálních kanálů o průměru 3 mm. Celkový průřez otvorů představuje 35 % středové části povrchu monobloku.The slurry is filtered in the mold to give a monoblock having the same outer dimensions as the monoblock of Example 1 but containing 600 axial channels of 3 mm diameter. The total cross-section of the apertures represents 35% of the central portion of the monoblock surface.

Po vysušení a vypálení při teplotě 800 °CAfter drying and firing at 800 ° C

má materiál monobloku tyto charakteristice ké vlastnosti: The monoblock material has the following characteristics: hmotnostní složení: weight composition: kysličník křemičitý silicon dioxide 13,0 °/o 13.0 ° / o kysličník hlinitý alumina 86,5 % 86.5% kysličník železitý ferric oxide 0,25 0/0 0,25 0/0 kysličník titaničitý titanium dioxide stopy tracks kysličník vápenatý calcium oxide stopy tracks kysličník hořečnatý magnesium oxide stopy tracks kysličník sodný natron 0,25 % 0.25% kysličník draselný potassium oxide stopv stopv zdánlivá hustota: apparent density: 0,35.103 kg/m3 0.35.10 3 kg / m 3 celkový objem total volume otevřených pórů open pores 88 % 88% adsorpce vody water adsorption 200 % 200% specifický povrch specific surface 85 m2/g85 m 2 / g pevnost v tlaku compressive strength 0,6 MPa 0,6 MPa dodatečné smrštění při additional shrinkage at teplotě 1000 °C temperature 1000 ° C 0,8 % 0.8% měrná tepelná vodivost při specific thermal conductivity at střední teplotě 400 °C a mean temperature of 400 ° C .0,139 W/m . К .039 W / m. К koeficient roztažnosti mezi coefficient of expansion between teplotami 20 °C až 800 °C 20 ° C to 800 ° C 5.ΙΟ“8 5.ΙΟ “ 8 odolnost proti tepelným thermal resistance rázům (20° — 800 °C) více než 200 cyklů impacts (20 ° - 800 ° C) of more than 200 cycles propustnost pro plyny gas permeability 1,2. ΙΟ*6 ml1,2. * 6 ml

[měřeno, jak uvedeno v příkladu 1)[measured as in Example 1)

Příklad 3Example 3

V zařízení к výrobě suspenze se připraví suspenze zahrnující 5 hmotnostních % keramických vláken se 45 hmotnostními % kysličníku hlinitého, 36 hmotnostních % sólu kysličníku hlinitého s obsahem 20 °/o AI2O5, 2 % hmot, sólu kysličníku křemičitého s obsahem 40 % S1Ó2 a 57 hmotnostních % vody.In the slurry production plant, a slurry is prepared comprising 5 wt% ceramic fibers with 45 wt% alumina, 36 wt% aluminum oxide sol containing 20% Al2O5, 2 wt%, silica sol containing 40% SiO2 and 57 wt% % water.

Suspenze se filtruje ve formě, čímž se získá monoblok v podobě kotouče, děrovaného ve středové části a majícího na obvodu prstenec těchto rozměrů:The suspension is filtered in a mold to give a monoblock in the form of a disk perforated in the central part and having a ring of the following dimensions on the periphery:

vnější průměr 120mm tloušťka prstence 1 15mm výška středové děrované části 27mm výška prstence 1 3mmouter diameter 120mm ring thickness 1 15mm height of center punched part 27mm ring height 1 3mm

613 otvorů 3 o průměru 2mm613 holes 3 with 2mm diameter

Celkový průřez axiálních otvorů činí 26 procent povrchu středové části monobloku.The total cross-section of the axial holes is 26 percent of the surface of the central portion of the monoblock.

Po vysušení a vypálení při teplotě 1250 °C má materiál monobloku toto hmotnostní složení:After drying and firing at 1250 ° C the monoblock material has the following composition by weight:

kysličník křemičitý 46,25 % kysličník hlinitý 53 % kysličník železitý 0,35 %silicon dioxide 46,25% aluminum oxide 53% iron oxide 0,35%

kysličník titaničitý titanium dioxide stopy tracks kysličník vápenatý calcium oxide stopy tracks kysličník horečnatý magnesium oxide stopy tracks kysličník sodný natron 0,35 % 0.35% kysličník draselný potassium oxide 0,05 % 0.05% a tyto vlastnosti: and having the following characteristics: hustota density 0,28.103 kg/m3 0.28.10 3 kg / m 3 celkový objem otevřených total volume of open pórů pores 90 % 90% specifický povrch specific surface 3 m2/g3 m 2 / g pevnost v tlaku compressive strength 0,4 MPa 0.4 MPa Takto vyrobený nosič se napustí ponoře- The carrier thus prepared is impregnated ním do suspenze zahrnující 36 hmotnost- into a suspension comprising 36 wt. ních % sólu kysličníku hlinitého s obsahem % of an aluminum oxide sol containing 20 % AI2O3, 2 hmotnostní 20% Al 2 O 3, 2 wt % sólu kysliční- % sol- ku křemičitého 0 obsahu to silica content 40 % SiOž a 62 40% SiO2 and 62 hmotnostní % vody. % by weight of water. Po vysušení a vypálení After drying and firing při teplotě 800 °C at 800 ° C má materiál monobloku tyto charakteristic- the monoblock material has the following characteristics: ké vlastnosti: Features: Hmotnostní složení: Weight composition: kysličník křemičitý silicon dioxide 39,1 % 39.1% kysličník hlinitý alumina 60,1 °/o 60.1 ° / o kysličník železitý ferric oxide 0,3 % 0.3% kysličník titaničitý titanium dioxide stopy tracks kysličník vápenatý calcium oxide stopy tracks kysličník hořečnatý magnesium oxide stopy tracks kysličník sodný natron 0,4 % 0.4% kysličník draselný potassium oxide 0,05 % 0.05% hustota density 0,35.103 kg/m3 0.35.10 3 kg / m 3 celkový objem otevřených total volume of open pórů 88 % pores 88% adsoprce vody adsoprce vody 220 % 220% specifický povrch specific surface 40 m2/g40 m 2 / g pevnost v tlaku compressive strength 0,6 MPa 0,6 MPa dodatečné smrštění additional shrinkage (při teplotě 1000 °C) (at 1000 ° C) 0,8 % 0.8% měrná tepelná vodivost specific thermal conductivity při střední teplotě 400 °C at a mean temperature of 400 ° C 0,139 W/m. К 0.139 W / m. К

odolnost proti tepelným rázům (20° — 800°C) více než 200 cyklů propustnost pro plyny 1.10~6 ml (měřeno, jak uvedeno v příkladu 1)thermal shock resistance (20 ° - 800 ° C) more than 200 cycles gas permeability 1.10 ~ 6 ml (measured as in Example 1)

Zařízení к čištění výfukových plynů z motoru, v němž se používá výše popsaného nosiče katalyzátoru podle vynálezu, zahrnuje v podstatě kovový obal s otvory pro přívod a výstup plynů, s uvnitř se nacházejícími nosiči katalyzátoru, nastavenými na sobě a pevně mezi sebou spojenými tak, že vždy mezi středovými částmi dvou po sobě následujících monobloků vznikne prázdný prostor, přičemž je mezi uvedenými monobloky a kovovým obalem vložen materiál s elastickými vlastnostmi.The exhaust gas purifying apparatus using the above-described catalyst support of the present invention comprises a substantially metal casing having gas inlet and outlet openings, with internally supported catalyst supports, positioned on top of each other and fixedly connected to each other such that an empty space is formed between the central portions of two successive monoblocks, a material having elastic properties being interposed between said monoblocks and the metal casing.

Prstence umožňují, že jednotlivé monobloky jsou od sebe prostorově odděleny, takže mezi nimi vznikne vířivá komora, v níž probíhá spalování, čímž se zlepší výsledek čištění. Na druhé straně se sníží tlaková ztráta.The rings allow the individual monoblocks to be spatially separated so that a vortex chamber is formed between them, in which combustion takes place, thereby improving the cleaning result. On the other hand, the pressure loss is reduced.

Okrajová neděrovaná část, jakož i prstenec, které jsou syým složením tepelnými isolanty, mají dostatečnou tloušťku, aby teplota vnějšího povrchu nosiče nepřestoupila 400 °C za provozních podmínek zařízení, to jest ·. za použití plynů o teplotě kolem 800 °C. To je . velmi důležité, protože existují četné materiály . na pružnou vložku mezi monobloky a obalem, jejichž pružnost zůstává trvale zachována za teplot nad 400 °C. Výhodnými materiály jsou azbest, skelná vlákna, kovová vlákna, azbestová tkanina, skelná tkanina, tkanina z kovu nebo jemná kovová síť. 'The peripheral non-perforated portion as well as the ring, which is a pure composition of thermal insulators, are of sufficient thickness that the temperature of the outer surface of the carrier does not exceed 400 ° C under the operating conditions of the device, i.e.. using gases of about 800 ° C. It is . very important because there are numerous materials. to a flexible insert between the monoblocks and the casing, the elasticity of which is permanently maintained at temperatures above 400 ° C. Preferred materials are asbestos, glass fibers, metal fibers, asbestos fabric, glass fabric, metal fabric or fine metal mesh. '

Na sebe naskládané monobloky jsou spolu pevně spojeny, například žáruvzdorným cementem, naneseným na obvod prstence, který se tím spojí s obvodovou částí k němu přiléhající desky 2. Tím se získá tuhý monoblok, který má děrovanou část, kde probíhají katalytické pochody, a nepřerušovanou vnější stěnu, zajišťující tepelnou isolaci; monoblok je pružně uložen v kovovém plášti díky vložce z pružného materiálu. Protože nedochází k vzájemnému posouvání mezi katalytickou a isolující . částí, jejíž vnější povrch má teplotu nižší než 400 °C, vyskytují se problémy pružnosti pouze v oblasti nízké teploty místo ve středové horké oblasti.The stacked monoblocks are rigidly joined together, for example, by refractory cement applied to the periphery of the ring, which thereby joins the peripheral portion of the adjacent plate 2. This provides a rigid monoblock having a perforated portion where catalytic processes take place and an uninterrupted outer a wall providing thermal insulation; the monoblock is resiliently housed in a metal casing thanks to an insert of resilient material. Because there is no mutual displacement between catalytic and insulating. With parts having an outer surface temperature of less than 400 ° C, elasticity problems occur only in the low temperature region instead of the central hot region.

Kombinace pružného uložení s jeho umístěním v oblasti mírné teploty zaručuje dlouhou životnost celého zařízení.The combination of the flexible bearing and its placement in the temperate area ensures a long service life of the entire device.

Je třeba poznamenat, . že i když pevnost nosičů katalyzátoru podle vynálezu dostačuje k tomu, aby eroze vyvolaná proudícími plyny neměla nežádoucí následky, není přesto příliš vysoká, takže zaručuje všem monoblokům dobrou odolnost vůči tepelným rázům.It should be noted that:. Although the strength of the catalyst supports according to the invention is sufficient to ensure that the erosion induced by the flowing gases does not have undesirable consequences, it is nevertheless not too high, so that it guarantees good thermal shock resistance to all monoblocks.

Nosiče podle vynálezu ve tvaru kotoučů, znázorněných na obr. 1 a 2, byly použity v zařízení pro čištění výfukových plynů znázorněném ve svislém řezu na obr. 3, kteréžto zařízení je tvořeno pláštěm 4 z ocelového plechu, o vnitřním průměru 150 mm, ' který obsahuje tři kotouče 5, 6, 7 podle příkladu 2 (kotouče vyrobené podle prvé obměny). Kotouče byly napuštěny roztokem kyseliny hexachloroplatičité tak, aby povlak platiny představoval 1 % její hmotnosti. Aktivování bylo provedeno čtyřhodinovým zahříváním při teplotě 450 °C. Monobloky jsou vzájemně spojeny cementem, který obsahuje 70 % velejemného kysličníku hlinitého a 30 % fosforečnanu hlinitého, který je obdobný fosforečnanu z příkladu 2.The disc-shaped carriers of the invention shown in Figures 1 and 2 have been used in the exhaust gas cleaning apparatus shown in vertical section in Figure 3, which consists of a steel sheet casing 4 having an inner diameter of 150 mm which it comprises three discs 5, 6, 7 according to example 2 (discs produced according to the first variation). The discs were impregnated with a solution of hexachloroplatinic acid such that the platinum coating was 1% of its weight. Activation was performed by heating at 450 ° C for four hours. The monoblocks are bonded to each other by a cement containing 70% of very fine alumina and 30% of aluminum phosphate similar to that of Example 2.

Po vypálení je pevnost v tahu spojů vyšší než pevnost vlastních nosičů katalyzátoru. Pružného uložení se dosáhne udusáním volně sypaného azbestu 8 do prázdného prostoru o šířce 5 mm mezi pláštěm a vlastními monobloky. Rovněž bočné stěny jsou opatřeny pružným spojem z azbestové lepenky o tloušťce 5 mm, která je zajištěna proti posunu kovovými kroužky.After firing, the tensile strength of the joints is higher than the strength of the catalyst support itself. The resilient fit is achieved by compressing the loose asbestos 8 into a 5 mm empty space between the sheath and the monoblocks themselves. The side walls are also provided with a flexible 5 mm thick asbestos board that is secured against slipping by metal rings.

Zařízení bylo připojeno k motoru s válci o obsahu 1200 cm3 sběrným potrubím' o ' délce 1 m. Další vzduch v množství 8 m3/h pro maximální dodatečné spalování kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý byl zaváděn vhodným zařízením v místě vývodních trubek z motoru.The apparatus was connected to a 1200 cm 3 cylinder engine with a 1 m long manifold. Additional air at 8 m 3 / h for maximum post-combustion of carbon monoxide to carbon dioxide was introduced by suitable equipment at the engine outlet pipes.

Při nejvyšším počtu otáček motoru 4500 za 1 minutu je teplo uvnitř čisticího zařízení 670 °C. Teplota horkého povrchu vrstvy azbestu je pouze 220 °C. Celková tlaková ztráta v zařízení je pouze 14,7 kPa.At the highest engine speed of 4500 rpm, the heat inside the scrubber is 670 ° C. The hot surface temperature of the asbestos layer is only 220 ° C. The total pressure drop in the plant is only 14.7 kPa.

Po provozu 200 hodin nebylo zjištěno poškození nosičů katalyzátoru ani nedošlo ke snížení pružnosti. vrstvy azbestu. Dosažené výsledky čištění jsou graficky znázorněny grafem na obr. 4, kde křivky představují závislost stupně přeměny kysličníku uhelnatého v kysličník uhličitý .na rychlosti otáčení motoru (počet otáček za 1 minutu při zařazení jednotlivých rychlostních stupňů, křivky 11, 12, 13, 14, a při mrtvém chodu, křivka 10). Z výsledků vyplývá, že čištění je velmi dobré 1 při nízkých otáčkách.After 200 hours of operation, no damage to the catalyst support was found or the elasticity was not reduced. layers of asbestos. The cleaning results obtained are graphically represented by the graph in FIG. 4, where the curves represent the rate of conversion of carbon monoxide to carbon dioxide at engine speed (revolutions per minute when gears are included, curves 11, 12, 13, 14, and). in free running, curve 10). The results show that cleaning is very good 1 at low speed.

V řadě případů vyhovují monobloky s neděrovanou okrajovou částí podle prvého . provedení. Nicméně za určitých okolností při chodu motoru, zejména za velké zimy, může náhlé vznícení uhlovodíků, zkondenzovaných v těchto monoblocích, způsobit takřka okamžitý vzestup teploty na 800 °C 1 více v jejich středové části. Pnutí, způsobené rozdílným roztažením středové a okrajové ' části, může způsobit prasknutí některého. monobloku v této oblasti. Tomuto . nebezpečí je možno se vyhnout použitím ' monobloků podle výše popsaného druhého provedení, podle něhož jsou v okrajové. oblasti otvory, ale ve větší . vzdálenosti od sebe než ve středové části. Uvedená děrovaná okrajová oblast je zpravidla tlustší ve srovnání s neděrovanou okrajovou oblastí monobloků podle prvého provedení. Celkový počet otvorů je v podstatě stejný u monobloků podle obou provedení, určených pro stejné motory, aby byl zachován shodný . průřez pro průchod plynů.In many cases, the monoblocks with the non-perforated edge portion of the first are suitable. design. However, under certain circumstances, when the engine is running, especially in winter, sudden ignition of the hydrocarbons condensed in these monoblocks may cause an almost instantaneous temperature rise to 800 ° C 1 more in their central part. Tension caused by different expansion of the central and peripheral parts may cause one to break. monoblock in the area. Tomuto. the danger can be avoided by using monoblocks according to the second embodiment described above, in which they are peripheral. area holes, but in larger. distance from each other than in the center. Said apertured edge region is generally thicker compared to the non-apertured edge region of the monoblocks of the first embodiment. The total number of apertures is substantially the same for monoblocks according to both embodiments, intended for the same engines, to maintain the same. cross section for gas passage.

Pro srovnání byly vyrobeny za podmínek obdobných podmínkám v příkladu 3 dvě řady kotoučů o průměru 101,6 mm a o výšce 30 mm s prstencem o výšce . 3 mm na jedné straně.For comparison, two rows of discs having a diameter of 101.6 mm and a height of 30 mm with a ring of height were produced under conditions similar to those of Example 3. 3 mm on one side.

V prvé řadě měly kotouče středové pásmo o průměru 81,6 mm, děrované 888 axiálními kanály o průměru 1,7 mm (tedy 17 kanálů přibližně na 1 cm2), a neděrovanou okrajovou isolační část o tloušťce 10 mm.First of all, the disks had a central band of 81.6 mm in diameter, perforated by 888 axial ducts with a diameter of 1.7 mm (i.e. 17 ducts per 1 cm 2 ), and an unperforated edge insulating portion of 10 mm thickness.

V druhé řadě kotouče zahrnovaly středovou děrovanou část ' o průměru 61,6 mm s 516 axiálními kanály o průměru 1,7 mm (tj. 17 otvorů na 1 cm2), a okrajovou oblast o nižší tepelné vodivosti a tloušťce 20 mm, děrovanou 372 axiálními . kanály o průměru 1,7 mm (tj. 7 kanálů na 1 cm2), v tím větší vzdálenosti od sebe, čím více byly vzdáleny od středu desky. . Celkový průřez kanálů byl tedy stejný jako při prvé obměně, pouze jejich rozložení bylo pozměněné.In the second row, the discs comprised a 61.6 mm central perforated portion with 516 axial channels of 1.7 mm diameter (i.e. 17 holes per cm 2), and a peripheral region of lower thermal conductivity and a thickness of 20 mm perforated by 372 axial . channels with a diameter of 1.7 mm (ie 7 channels per cm2), the greater the distance from each other, the more they were from the center of the plate. . The overall cross-section of the channels was therefore the same as in the first replacement, only their distribution was altered.

Výfukové plyny še nechají procházet čistícím zařízením, jež v prvém případě obsahovalo kotouče první řady, v druhém případě kotouče druhé řady. V prvním případě bylo zjištěno, že teplota monobloku klesá takřka lineárně ze 700 °C na konci děrované části až na 300 °C na vnějším povrchu, s náhlou změnou v mezilehlé oblasti. V druhém případě klesá teplota ze 700 °C ve vzdále-The exhaust gases are passed through a cleaning apparatus which, in the first case, comprises first-row discs, and in the second case, second-row discs. In the first case, the temperature of the monoblock was found to decrease almost linearly from 700 ° C at the end of the punched portion to 300 ° C on the outer surface, with a sudden change in the intermediate region. In the second case, the temperature drops from 700 ° C

Claims (8)

PREDMĚTSUBJECT 1. Nosič katalyzátoru pro čištění výfukových plynů z motoru, tvořený tuhým monoblokem ze spletených keramických vláken a žáruvzdorného anorganického pojivá, vyznačující se tím, že materiál monobloku má hustotu vyjádřenou jako podíl hmotnosti monobloku a jeho objemu, nanejvýš 0,6. . 103 kg/m3, celkový objem otevřených pórů nejméně 70 %, pevnost v tlaku nejméně 3X 105 pa, kapacitu adsorpce vody nejméně 100 o/0 a dodatečné smrštění při teplotě 1000 °C nanejvýš 2 %, a je vytvořen ve tvaru kruhové desky (2) s axiálními otvory (3), která je na svém obvodu prodloužena neděrovaným prstencem (1), majícím větší výšku, než je výška kruhové desky (2).An engine exhaust catalytic converter catalyst support consisting of a solid monoblock of entangled ceramic fibers and a refractory inorganic binder, characterized in that the monoblock material has a density expressed as a proportion of the monoblock mass and its volume of at most 0.6. . 103 kg / m 3 , total open pore volume of at least 70%, compressive strength of at least 3X105 p a , water adsorption capacity of at least 100 o / 0 and additional shrinkage at 1000 ° C of at most 2%, and is circular-shaped (2) with axial holes (3), which is extended at its periphery by an unperforated ring (1) having a height greater than that of the annular plate (2). 2. Nosič podle bodu 1, vyznačující se tím, že podíl žáruvzdorného pojivá činí 10 až 60 hmotnostních °/o, zejména 30 až 40 hmotnostních %.Carrier according to Claim 1, characterized in that the proportion of refractory binder is 10 to 60% by weight, in particular 30 to 40% by weight. 3. Nosič podle bodu 1, vyznačující se tím, že materiál, z něhož je vyroben, má specifický povrch nejméně 10 m2/g.3. Carrier according to claim 1, characterized in that the material from which it is made has a specific surface area of at least 10 m 2 / g. 4. Nosič podle bodu 1, vyznačující se tím, že prstenec (1), vylisovaný společně s kruhovou deskou (2), tvoří s ní jediný souvislý celek.Carrier according to claim 1, characterized in that the ring (1), pressed together with the circular plate (2), forms a single continuous whole therewith. nosti 25 mm od středů až na 300 °C na vnějším povrchu bez prudké změny teploty v mezilehlé oblasti.25 mm from the center up to 300 ° C on the outer surface without a sharp temperature change in the intermediate area. Prudká změna teploty uvnitř monobloku je velmi nežádoucí, pokud se nejvyšší teploty ve středu dosáhne velmi rychle. Materiál ji však může vydržet, jestliže uvedení čističe do stálého provozu probíhá postupně.A sharp temperature change inside the monoblock is very undesirable if the highest temperature in the center is reached very quickly. However, the material can withstand it if the cleaner is put into continuous operation gradually. VYNÁLEZUOF THE INVENTION 5. Nosič podle bodu 1, vyznačující se tím, že hustota axiálních otvorů (3) je v sousedství prstence (1) nulová.Carrier according to Claim 1, characterized in that the density of the axial holes (3) is zero in the vicinity of the ring (1). 6. Nosič podle bodu 1, vyznačující se tím, že kruhová deska (2j je ve své středové části opatřena axiálními otvory (3) hustěji než na svém okraji, přičemž hustota axiálních otvorů (3) je největší ve středové části kruhové desky (2).Carrier according to claim 1, characterized in that the circular plate (2j) has axial holes (3) in its central part more densely than at its edge, the density of the axial holes (3) being greatest in the central part of the circular plate (2) . 7. Nosič podle bodu 6, vyznačující se tím, že celkový průřez axiálních otvorů (3) ve středové části kruhové desky (2) činí nejméně 25 %, zejména nejméně 35 % plochy povrchu středové části kruhové desky (2).Carrier according to Claim 6, characterized in that the total cross-section of the axial holes (3) in the central part of the circular plate (2) is at least 25%, in particular at least 35% of the surface area of the central part of the circular plate (2). 8. Způsob výroby nosiče katalyzátoru podle bodů 1 až 5, při němž se připraví suspenze z vláken a pojivá, která se vytvaruje ve formě, načež se vysuší a vypálí, vyznačující se tím, že vytvarovaný nosič se po prvním vypálení při teplotě v rozmezí 1200 až 1300 °C napustí gelem nebo sólem žáruvzdorného kysličníku kovu, jako je křemík, hliník, zirkon, chrom, nebo směsí kysličníků těchto kovů, načež se po vysušení znovu vypálí při teplotě v rozmezí 600 až 800 °C.8. A process for producing a catalyst support as claimed in any one of claims 1 to 5, wherein a suspension of fibers and a binder is prepared which is shaped in a mold and then dried and fired, characterized in that the shaped support is first fired at 1200 up to 1300 ° C is impregnated with a gel or sol of a refractory metal oxide, such as silicon, aluminum, zirconium, chromium, or mixtures of these metal oxides, after which it is baked again at a temperature in the range of 600 to 800 ° C. 3 listy výkresů3 sheets of drawings
CS73847A 1972-02-04 1973-02-05 Catalyser carrier for cleaning the exhaust gases from the motors and method of making the carrier CS198119B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7203729A FR2171533A5 (en) 1972-02-04 1972-02-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS198119B2 true CS198119B2 (en) 1980-05-30

Family

ID=9092984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS73847A CS198119B2 (en) 1972-02-04 1973-02-05 Catalyser carrier for cleaning the exhaust gases from the motors and method of making the carrier

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS4888091A (en)
CS (1) CS198119B2 (en)
DE (1) DE2305034A1 (en)
ES (1) ES411279A1 (en)
FR (1) FR2171533A5 (en)
GB (1) GB1406903A (en)
IT (1) IT978743B (en)
SE (2) SE400108B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH590082A5 (en) * 1972-11-28 1977-07-29 Engelhard Min & Chem
JPS5646836Y2 (en) * 1975-08-20 1981-11-02
FR3111944B1 (en) * 2020-06-30 2023-03-24 Faurecia Systemes Dechappement Heating device, purification device, exhaust line, method of manufacturing the heating device

Also Published As

Publication number Publication date
SE7609489L (en) 1976-08-26
DE2305034A1 (en) 1973-08-09
JPS4888091A (en) 1973-11-19
IT978743B (en) 1974-09-20
FR2171533A5 (en) 1973-09-21
SE400108B (en) 1978-03-13
GB1406903A (en) 1975-09-17
ES411279A1 (en) 1976-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7041359B2 (en) Honeycomb structure and assembly thereof
US7052760B2 (en) Honeycomb structural body and assembly thereof
KR100602867B1 (en) Honeycomb filter
US6984253B2 (en) Honeycomb filter
US7037567B2 (en) Honeycomb structure
EP1371406B1 (en) Honeycomb structural body
EP1983166A1 (en) Honeycomb filter
JP4511070B2 (en) Honeycomb structure and assembly thereof
JPS6154750B2 (en)
US20170320013A1 (en) Catalyzed filtration media with high surface area material and method for making the same
JPH06101466A (en) Catalyst converter for internal combustion engine
US7087286B2 (en) Honeycomb structure and assembly thereof
JP2017096290A (en) Variable basic mass fixing mat or preform and exhaust gas treatment device
US8926911B2 (en) Use of microspheres in an exhaust gas treatment device mounting mat
JPH0577442B2 (en)
KR20200135853A (en) Activated porous fibers and products containing them
WO2007026805A1 (en) Honeycomb structure and honeycomb catalytic structure
JP2003284923A (en) Honeycomb structure, method for producing the same, and catalyst body using the same
JP6544890B2 (en) Method of manufacturing holding material for pollution control element
US4350664A (en) Catalytic converter for treatment of the exhaust gases of internal combustion engines
CS198119B2 (en) Catalyser carrier for cleaning the exhaust gases from the motors and method of making the carrier
JP2014198653A (en) Honeycomb structure and exhaust gas purification apparatus
JP2007244951A (en) Method for producing particulate filter type exhaust gas purification catalyst and particulate filter type exhaust gas purification catalyst
RU176931U1 (en) CATALYTIC CONVERTER
JPS5926339B2 (en) Catalyst for gas purification