CZ380092A3 - Coating dispersion for producing catalysis promoting coatings and process for preparing thereof - Google Patents

Coating dispersion for producing catalysis promoting coatings and process for preparing thereof Download PDF

Info

Publication number
CZ380092A3
CZ380092A3 CS923800A CS380092A CZ380092A3 CZ 380092 A3 CZ380092 A3 CZ 380092A3 CS 923800 A CS923800 A CS 923800A CS 380092 A CS380092 A CS 380092A CZ 380092 A3 CZ380092 A3 CZ 380092A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
dispersion
oxide
catalyst
coating
solids
Prior art date
Application number
CS923800A
Other languages
English (en)
Inventor
Rainer Dr Domesle
Bernd Dr Engler
Edgar Dr Koberstein
Egbert Dr Lox
Klaus Ostgathe
Original Assignee
Degussa
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
Priority claimed from DE4204421A external-priority patent/DE4204421C2/de
Application filed by Degussa filed Critical Degussa
Publication of CZ380092A3 publication Critical patent/CZ380092A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9445Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/945Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215Coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/03Precipitation; Co-precipitation
    • B01J37/038Precipitation; Co-precipitation to form slurries or suspensions, e.g. a washcoat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61Surface area
    • B01J35/615100-500 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/63Pore volume
    • B01J35/633Pore volume less than 0.5 ml/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/63Pore volume
    • B01J35/6350.5-1.0 ml/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/63Pore volume
    • B01J35/638Pore volume more than 1.0 ml/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/64Pore diameter
    • B01J35/6472-50 nm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/64Pore diameter
    • B01J35/65150-500 nm
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

Dosavadní stav techniky
Škodliviny obsažené v odpadních plynech, zejména odpadních plynech spalovacích motorů motorových vozidel představují ohrožení zdraví člověka,zvířat a rostlin a musí se proto převádět zpracováním od radních plynů co možná ns jdokonale ji v neškodné sloučeniny. TJ škodlivin se jedná zejména o nespálené uhlovodíky., mononid uhelnatý . a cmidy dusíku.
Iro čištění..odpadních plynů se.osvědčily'mnohofunkční katalyzátory,které při vhodném vedení spalovacího procesu ,při kterém se škodliviny spalují, mohou se tvto ve vvsoké procentové míře převést v neškodné reakční produkty dioxid uhličitý, vodní páru a uusm.
ha katalyzátory,které jsou’k zónu zapotřebí se
C. Λ Ί fi Ď1*. v «Ρ - £. “ - .· XS ’ f i · V -ý Τ' “i- ή *-· ť* Az.1'* Z ·· *.“ t U vid —Γν V * * --wl ' ν,-W -k j-- A-íltjiW C y Li. w O U 3 / i „ J- >1 ~ ,
O b f 3-— -c. uh U dlouhodobou .aktivitu· a mechanickou znalost .kladou co nenvvssr naromv.nusi napu mrač rriOOuzzmi u moV *j v -t .* tcrcvvch vozidel bvt ..činné Již oři co· nejnižších tenlo tá.ch a musí zaručovat po dlouhou dobu ve všech, oblastech tet let a prostorových' rychlostí přicházejících v úvahu vysokou procentuální míru odstraňovaných škodlivin.
Aš ďošud se' vedle katalyzátorů-ze--sypkého · materiálu·· - -noužívaží —ředevši*^ norožn tické katalyzátor . Tvtc se — stávají z inertního kovového voštinového tělesa nebo inertního nízkoplošného keramického tvarového tělesa, jímž prochází mnoho rovnoběžných kanálů. Jako keramický materiál se může používat'· například ccrdierit' ,'mulli- nebo -aluminiumoxid V Tvarová tělesa z cordieritu- se při tom os védčila nejlépe. Tento materiál má příznivý tepelný součinitel délkové roztažno.s.ti,takže nosič vykazuje dobré vlastnosti: tepelného šoku, jaké. je·. nutné vyžadovat u.rych- .· lých změn. teplot v čistících::· září zeních.. pr.o odpadní uplyny motorových vozidel.
Ha těleso· zesilující strukturu monolitického katalyzátoru se. nanáší vrstva.·odolná:.vůči. teplotě jako; nosič pro aktivní. složky katalyzátoru.Tato nosná, vrstva/sestává, obvykle' ze směsi z popřípadě stabilizovaného ,vysokoplosného*aluminiumoxidu přechodové řady periodického systému a jednoho nebo více oxidů promotoru jako například oxidů vzácných kovů, oxidu ziskonía,oxidu niklu,oxidu železa, oxidu germania a oxidu barya.Vhodný stabilizovaný aluminiumoxid je popsán v německém patentovém spisu Z& 53 59 530.
Tj aktivních složek katalyzátoru se jedná obvykle o kovy skůriny Olatinv 'ako rlatinu.caládium. a/nebo rhodium, přičemž podle Xň-03 5c 50 513 činí hmotnostní poměr mezi slatinou a/nebo caládiem a cocřínadě cřícomnřm mourem “ e i V'· 1 ?
C O C3 Cl rosice roiicrn'ici
V *- *· — * *Lýzu se provádí o sobě známým způsobem povlékání . 2a tím :a~ei iál s velkým en se nar.ese nosnv vrchem / asi 50 až pórující katalýzu, specmcxym pcΓ;
250 m /.g /, oioir*y vůči eprotě a nectím že se těleso katalvzátoru oonoří v — do vodné disperse rosného materiálu / což je označováno obvykle j=ko washcoat / nebo do roztoku soli, která se dá tepelně převést na materiál nosiče. Po odstranění přebytečné disperze popřípadě roztoku a následujícím uzusení ,kalcinuje se' povlečené těleso katalyzátoru při teplotě,která nejčastěji přesahuje 4p0 nutné tento pochod pro dosažení požadované tlouštky vrstvy vícekráte opakovat.
Podle v principu stejného způsobu se povlékají i hladké a zvlněné kovové' fólie / srovn. finský patent
75. 744 /, které se nohou dále zpracovávat navinutím neh bo vytvořením svazku fólií a zasunutím do obalového ’'f1 '1··' ' profilu trubky popřípadě zabezpečením například pomocí'' axiálních kroužkem nebo kovovými kolíky za vytvoření voštinových tvarových těles / -srovn. finská patentová , přihláška vynálezu 39 6294/. ríato způsobem vyrobené ů katalyzátorová, tělesa se používají rovněž pro čištění/4 odpadního plynu jako katalyticky povlečené,perforované’’ kovové plechy, například podle DZ-OS 59 35 521 nebo PZ-CS 29 42 723. ·' · .
' Katalyticky aktivní vzácné kovy se mohou nanášet na vysokoplošncu vrstvu nosiče dvěma různými způsoby.
Podle prvního způsobu se částice povlékací dřsper- . ze úplně nebo částečně impregnují ještě před povleká nímtělesa katalyzátoru přídavkem vodného roztoku jedné nebo více rozpustných sloučenin vzácných kovů k disperzi. Následující povlékání tělesa katalyzátoru takto připravenou., disperzí po skývu je nosnou vrstvu s homogenC. ronřivadě ,uu·
W . 'Sí ,5^ '•'.Wť *i 2?c d-·i n akvΊ' v'* c 3 lo ž ei *4*
Podle druhého způsobu se nejdříve těleso katalyzátoru povlékne povlékací,disperzí. Po usušení vrstvy se například ponořením tělesa katalyzátoru do vodného roztoku sloučenin vzácných kovů toto impregnuje.Takto impregnovaná, vrstva nosiče, vykazuje, zpravidla--nehomogen------ní rozdělení aktivních složek.Na povrchu je vysoká koncentrace a tato směrem do hloubky vrstvy se snižuje , “hodným vedením impregnačního pochodu se může stupen nehomogenity řídit a tedy sladit optimálně s katalytickým procesem.
Pro aktivaci, katalyzátoruse obvykle složky vzácných kovů redukují v proudu plynu,obsahujícího vodík při teplotách 250 až 650 °0.
V zásadě., se mohou pr,o. katalyzátoryupoužívat;všech-, ny. vysokoplošné.a..pmti. teplotě . odolné.. no.sn,é.materiály, . jakož i jejich předchůdci. Tak se může těleso kataly zátoru povlékat vodnou disperzí.alespoň.jedné slouče niny že, skupiny, oxidů·, magne.ziay. kalcia, strouciaybáryay'··... .. aluminia, skandia.; ytr.ia., lanthanidů, .aktinidů,. galia, india., u silicia,titanu,zirkonu, hafnia,thoria,germania,cínu, olova,vanadu niobu,tantalu, ohromu,molybdenu,wolframu jakož-i ze.' skupiny karbidů,borídů,silicidů a ni tridů přechodových kovů periodického systému. Jako předchůdci' takových'látek mohou sloužit hydroxidy,karbonáty ,hydráty oxidů,hydroxyikarbonáty,oxaláty,citráty, acetáty a jiné snadno rozkladatelné sloučeniny.
S výhodou se používají takové nosné materiály,které účinek vlastních katalyticky účinnvch složek synermicky podporují. Jejich příklady jsou jednoduché a složené oxidy, jako aktivní aluminiumoxid,zirkonoxid, oxid cínu oxid ceru nebo jiné oxidy vzácných zemin, siliciumoxid, oxid titanu popřípadě silikáty jako aluminiucsilikát popřípadě titanáty jako baryumtitanát nebo aluminiumtitanát, a zeolity.
Zejména se jako nosné materiály odolné vůči teplotě osvědčily různé fáze aktivního aluminiumoxidu pře chodové řady,které se mohou v souladu s DE 33 35 530 stabilizovat dotováním siliciumoxidsm nebo oxidem lanthanu, ale i oxidem zirkonu nebo oxidem ceru. Tyto nosné materiály se mohou směšovat s promotory,které zvyšují například schopnost celkového katalyzátoru zásobovat se kyslíkem nebo se mohou dotovat,Pro tento účel se hodí zejména oxidy ceru, železa,niklu a/nebo zirkonu.
Působí příznivě na dlouhodobou aktivitu katalyzátoru a nadto jsou výhodné pro současnou oxidaci a redukci škodlivin spalovacích motorů v jediném loži ka-?· tályzetoru. ,·«,
Pro dlouhou životnost katalyzátoru i za nepříznivých podmínkách v motorovém vozidle s jeho velkými me.chanickými a stále se měnícími tepelnými zátěžemi je k předpoklademdobrá přilnavost vrstvy nosiče na tělese/ . katalyzátoru. V případu povlečení disperz^je přilma vost vrstvy na tělese katalyzátoru zpravidla tím lepší, čím jsou pevné látky v povlékací disperzi jemněji rozptýleny. Podle stavu techniky se dnes velikosti zrna v povlékacích disperzích pohybují v rozmezí 1 as 15 um.V důsledku toho se nohou na tělesa katalyzátorů nanášet dobře lnoucí nosné vrstvy s tlouěrkou asi 5 až 2CC um. Typickou povlékací disperzí tohoto druhu js disperze popsaná v DE-P3 25 33 7C6. Tato se stává z aluminiumoxidu a oxidu ceru, přičemž obě složykazují velikost zrn menší než 3 um. Další přítakoyýchto. běžných povlékacích disperzí posky tuje hp C '373 7C3. Tento popisuje.povlékací disperse s velmi úzkým granulometrickým složením v rozmezí • rmezi 1 až 15 um.
Pro zlepšení přilnavosti se k těmto disperzím přidává pojidlo z áluminiunoxid-hydroxídu / například bohmítu,pseudobchmitu / nebo aiur.iniumhydro.xidu- /-například'·' hydre-rgillitu/.
Zvyšující se požadavky zákonných předpisů, zejména nové kalifornské mezní ho dnoty,vyzadují další zlepšení katalyzátorů.
S ohledem na cyklus testů /US-PTP 75/»které tvoří základ nových meiních hodnot, je ze jména.nutné značné r zlepšení --chování při naskočení až přes celou dobu životnosti katalyzátoru^však u katalysátoru,který je za pro vo.zu teplý, se· s ohle.dem.ua dnes již obyvklé vysoké pro. centuální míry konverze dají. zlepšení' jen. stěží dosáhnout.
kovněš šetrné zacházení s pomocnými prostředky vyžaduje optimální využití použitých mncz.ství vzácných kc- vů. Proto'·'je’ žádoucí nalézt povlaky pro katalyzátory, které při. stejném použití vsázky vzácných kovů vykážou lepší aktivitu než běžné katalyzátory.
.Jako opatření' pro zvýšení velikosti konverze v případě homogenních impregnovaných nosných vrstev se v 3? 0 119 715 navrhuje nahradit 1 až 20 jemni rozptýlených pevných látek povlékací·disperze inaktívním materiálem s hrubými částicemijfe průměrem zrna nejméně 44' um a s relativně vysokým podílem makropórů . 1 tohoto návrhu řešení se jemně rozptýlené pevné látky impregnují před použitím povlékací disperze katalyticky aktivními vzácními kovv, zatím co inertní materiál s hrubými částicemi zůstane ne impregnovaný. /'Úloha inertní.·.o materiálu š 'hrubými částicemi spočívá' pouze v tom,, aby se .čištěný odpadní plyn přivedl přes mskropcry lépe
-7do styku s homogenními složkami vzácných kovů rozdělených. až- do hloubky nosné vrstvy.
Výsledek tohoto opatření je s ohledem na zlepšení chování katalyzátoru při naskočení pochybný, nebou vysokopovrchové pevné látky, cenné pro čištění odpadních plynů jsou zčásti nahrazeny nízkopovrchovým ma teriálem, který je pro katalytický proces bezcenný.
Materiál s hrubými částicemi se neúčastní přímo na procesu.čištění odpadního plynu a muší se nejdříve· ohřát exotermními reakcemi odehrávajícími se na ka . talyticky aktivních pevných látkách . Tím se vesměs zpomalí ohřev katalyzátoru na provozní teplotu a te dy se zhorší jeho chování při naskočení.
Volný .prostor pro zlepšení katalytické aktivity tímto vynálezem je směrem nahoru omezen : proti zlepšení difúze odpadního plynu do hloubky nosné vrstvy při zvyšujícím se podílu hrubých částic , inaktivního materiálu stojí při stejném množství povlaku snížení katalyticky· aktivního materiálu- s jemnými částicemi . lodíl materiálu s hrubými částicemi'na nosné vrstvě je zřejmě proto omezen na·maximálně 20 . Množství aktivního áluminiumcxidu .v katalyzátoru by se sice nohlo zvýšit větší tlouštkcu vrstvy , to by ale vedlo' nutně ke zvýšení tlaku odhadního plynu.a tedy ke ztrátě výkonu motoru . Dále by se s ohledem na větší tlouěíku vrstvy spolu s materiálem s jemnými částicemi uložil i vzácná kcv ve větších hloubkách'a teCi* '-7 by byl pro plynné škodliviny nepřístupnější , což by opět zrušilo výhody difúze materiálu zlepšené v důsledku hrubého inertního materiálu . lodle 11 C 11$ 715 se pro výrobu materiálu = hrubými částicemi používají vykazované katalýzatory,které ,·-se mohou pouze
-3takovýmto způsobem zničit,ίο se ale v praxi projevuje jako nevhodné,neboť vysoce vypálené tělesa katalýza toru z cordieritu nebo korundu vedou k důsledku vysoké abrazivity k předčasnému opotřebení mlecích a po vlékaeích nástrojů. -
Kromě toho mají takové vysoce vypálené ,nepro pustne materiály sklon k sedimentaci v povlékacích materiálech a vedou již při malých rozdílech při zpracování povlékacích disperzí / nerovnoměrné míchání. /' k rozdílům vizkozity a v důsledku toho k nerovnoměrným výsledkům poylékání.Z· těchto důvodů s^způsob,o-kterém se mluvilo, v- praxi zřejmí neprosadil.
Existuje tedy dále potřeba povlékací disperze, která poskytuje katalyzátory s obvzláště zlepšeným chováním při naskočení,vysokými .výtěžky konverze u provozně teplého katalyzátoru a dobrou dlouhodobou aktivitou. Je.proto úlohou předloženého vynálezu uvést takovouto povlékací. disperzi, ze jména...pro katalýza tory, které- se teprve po nanesení disperzního povlaku impregnují katalyticky účinnými složkami vzácných kovů a tedy vykazují nehomogenní rozdělení těchto složek v nosné vrstvě.'.
Dalšími úkoly vynálezu jsou způsob.výroby povlékacích disperzí a uvedení monolitického katalysátoru za použití'povlékací disperze.
lodstata vvnálezu
Irvní úloha vynálezu je .vyřešena povlékací dis perzí pro výrobu povlaků na inertním tělese zesilujícín strukturu,podporujících katalýzu, a sestávajících z vodné disperze jednoho nebo více nosných materiálů, ' odolných vůči. teplotě, jako- pevné látky jakož i po prřípadě jedné nebe více dalších pevných látek a/nebo
-O.
ječné nebo více rc spuštěných sloučenin jako proso to rů a/nebo aktivních. složek, jejíž podstata spočívá v tom , še pevné látky disperze vykazují vícemodální granulometrické složení a různými frakcemi zrna a že ve vysokopovrchové aktivní modifikaci jsou přítomny jak pevné látky's jemnými částicemi, tak i hrubé částice,, přičemž nejhrubší frakce zrna má střední průměr srna mezi 2C-. až 100 um.
Jako tělesa zesilující strukturu se mohou používat 'monolity z keramiky nebo kovu , ale i hladké,zvlněné ,perforované a/nebo štěrbinami opatřené kovové fólie, které' se následně tváří na monolitická nosná . tělesa, Perforované kovové trubky , které byly navr •ženy speciálně, pro čištění odpadních plynů dvoutakt- . nich mo-torů, se..dají rovněž použít.?
Bomocí ví cemodálního. granulome tr ického složení pevných látek obsahuje nosná vrstva i velmi hrubé frakce zrna.Hrubší podíly zrna poskytují nosné vrstvě drsný povrch, kzerý může být oproti hladkému povr.chu nosné vrstvy běžných, katalyzátorů z jednotného jemně zrnitého' materiálu podstatně zvětšen . V mezním případů nosné vrstvy s monovrstvou hustě obalených koulí, jejichž, průměr odpovídá dvojnásobné střední tlouštce vrstvy , se dá dosáhnout geometrické zvětšení povrchu oproti hladké .vrstvě-o faktor 1,9.
Vedle čistého .eecmetrickéhc zvětšení no vrchu bvl •to* * ale u povlékací disperze podle vynálezu nalezen ještě další pozitivní účinek:
'7 normálně'existujících’dimenzí průtokových ka nálů tělesa katalyzátoru a velikosti proudu plynů vystupujících v oblastech dílčího zatížení mororu je proudění plynu.· v,kanálech katalyzátoru laminární, ' nepřihlížejě-yři porn k přechodové oblasti o délce asi 1 cm za vstunní nlochou katalvzétoru, ve které
- i znrvu turbulentní proudění přechází v laminární prou dění.
Výtěžky konverze škodlivin maximálně dosažitelné za těchto podmínek nejsou normálně omezeny akti vitnim potenciálem katalytických složek,nýbrž.ťráňsnortem plynu z proudu plynuk povlečeným stěnám kanálů. 2 ohledem na laminární tvar proudění dochází 2< tomuto transportu relativně pomalým difúsním proce sem,takže se aktivnitní potenciál katalyticky aktivních složek nemůže úplně- vyčerpat.
Povlékací' disperze podle vynálezu-se projevuje právě nyní za těchto provozních podmínek jako zejména výhodné- ,neboť tato. je' drsným, povrchem*uváděna..1 do dalšího, .rozvíření .a. tedy dochází, k intenzivnější výměně mezi odpadním plynem a1 povrchem povlaku. To. je výhodné zejména v případě nehomogenních impregnovaných nosných vrstev s maximální, koncentrací vzác ných-kovů v oblastech-vrstvy blízkých, povrchu. Povlé kácí; disperze podle vynálezu vede tedy ke dvoun,vzájemně se zesilujících kladným . účinkům, totiž ' a/Lké zvětšení' účinného geometrického povrchu katalyzátoru a, v
. b/ k.lenšímu interakčnímu účinku mezi uovrchem katalyzátoru a odpadním plynem zvířením odpadního :lvzu v blízkosti novrchu.
Ιντο oba učinkv nůsobují oprcxi stavu tecrmiky zlepšené cizování při naskočení a zlepšeny výre zek konverze škou-iyin-pri stejne vsazce vzaenycn •’ovů, neb-ot akiivitrí -potenciál složek vzácných ke >drokladea učinneno wuZ-ixi t-*chto kladných účinků je ovšem to, še všechny frakzrna pevných látek povlékací disperse ja;.*.· přímo_7 Ί _ my v aktivní ,vysccepcvrchové formě,jejíž velký z ický povrch / 1Ξ1 povrch,který se siznoví podie díl cc 152/ je zcela k. dispozici pro uležení katalyticky aktivních složek kovu.
drsnost rovrcku uovlékací disperze poule vynalezu ;e v pezstate —' / I * / » v <
I .3 -U-X ,1- -7 JU h- UUU V '^. .U 7 kz □ O Kzrna, o to versi víření odpadního ib-ými podíly zrna -nevře zpusooona
!. Λ « —Ůd ««. Z r. -,1-. -’/ _ -pQ · !> A — ’ψ* £. ; f <7 m : * C w Uiii v * Λ^-v- a,· — -ia - — ·- V j- — L.-‘- ~ je i drsnost povrchu a· tis. míra zoz· plynu.Současně se zvyšuje přoiitlak p odpadního plynu mírně se zvyšující se drsností po vrchu. Syni tylo zjištěno, že optimální drsnost povrchu závisí ns průměru kanálů monolitického tělesa katalyzátoru pro odpadní plyn. loměr drsnosti povrchu povlaku ,měřeno jako střední čtvercové drsnosti, k volnému průměru kanálů' po provedeném povlečení by se' měla pohybovat v rozmezí mezi 0,02 aš 0,l.iato empiricky nalezená souvislost vyvolává nutnost,aby se tlouštka' povlečení a střední velikost zrna hrubýchpodílů srna vhodně navzájem sladily s Ohledem na zbývající volný průměr kanálu. Ž ! · ' , -I .
Iři typických tloušťkách povlaku 20 aš 4C um a., běžných průměrech kanálů. 1 mm.osvědčily se střední průměry zrna. hrubých' podílů zrna novlékací disperze· 20 až 100· um.'Iři těchto dimenzích nevede ještě zvýšená drsnost povrchu monolitického tělesa katalyzátoru měřitelné ztrátě výkonu motoru v důsledku mírně zvýšeného protitlaku odpadního rlvru.
;vhů 'Ί': ixoane ' íiciuzy pcv^srsci ai q-oov» -·o -o
k.- v íz cdle vvnálezu se.c.ccilz jic i vezmi jeanocuše pouze ci'cual- ným granulometrickým rozdílením všech pevných látek disperze. Iro sladění vlastností.1 .orovéhc katalyzátoru s·požadavky při použití js výhodné,když některe
materiály pevné látky nebo všechny patří jen k ječi né frakci zrna disperze.
Pro dosazení optimálního zvětšení povrchu, nosné vrstvy a rozvíření odpadního, plynu při- současně do bré přilnavosti nosné vrstvy na těleso katalyzátorů hy se maximální granulometrické složení frakce zrna s jemnými částicemi mělo pohybovat mezi 1 až,10 um,Po užití látek s extrémně jemnými částicemi , jako sólu, gelů a pseudobShnitů je nevýhodné nebol· tyto látky mohou slepovati póry hrubozmé frakce popřípadě póry .mezi-srny a tedy „vést .na-základě 'zhoršené látkové'výměny'ke zhoršení katalytické aktivity. Hmotnostní poměr frakce s jemnými .částicemi k hrubozmé .frakci se může nastavit na'hodnotu mezi· 20 : 1 až 1 : 2 .Jako zvlaši výhodné, se ukázaly být hmotné srní poměry mezi 12. ; 1 až* 2 : 1.
Při hmotnostním poměru 1 : 2 se. sa zidealizova- ných podmínek .dosáhne teoreticky maximálně možné zvětšení ycvmchu vrčivý, -kázalo se ale , že se optimální účinek opatření podle vynálezu na chování při naskočení dosáhne a aktivita katalyzátoru se rozvíjí již při výše uvedených hmotnostních poměrech frakce s jemnými částicemi k hrubozmé frakci při poměru 12; 1 až 2' :1. 2řejmě dosáhne rozvíření odpadního plynu své maximum již při,těchto hmotnostních poměrech, Další zvýšení hrubozxného podílu vede sice ještě k dalšímu zvětše,ní povrchu vrstvy.,avšak ,jak je nutné se domnívat ke snížení rozvíření odpadního plynu,které ruší kladný vliv zvětšení povrchu.
Pro rozvíření odpadního plynu je postačující , když pouze vysokopovrchový nosný materiál vykazuje bimodální granulometrické sležení. Promotory mohou naproti tomu být, v souladu s nárokem 5, přítomny pou-15zs ve irakcr zrna s -emnymi částicemi.
S výhodou se jako nosný materiál, odolný vůči teplotě používají oxidické materiály jako aluminiumoxíd, titanoxid, siliciumoxid oxid cínu, oxid zirkonu, na gneziumoxid , aluminiumsilikát, zeolity a/nebo tita náty alkalických zemin , popřípadě v dotované formě. Jako dotované nosné materiály'se mohou napříkladpoužívat proti fázové přeměně akmivní aluminiumoxid dotovaný cerem nebo ytríem nebo zeolity vyměňující ionty.
Jako promotory se hodí s výhodou jedna nebo více sloučenin přechodových kovů , vzácných zemin, kovů alkalických zemin a/nebo sloučenin prvků 5. až 5· hlavní skupiny periodického systému. ;; •A
Π jedné zvláět výhodné formy výroby povlékací. áisprze podle vynálezu, sestává nosný materiál ,odolný vůči teplotě z aktivního popřípadě stabilizovaného aluminiumoxidu se specifickým Slil-povrchem 50 až 350, s výhodou 100 až ÍOOm^/g a vykazuje celkový objem ) pórů 0,3 až 2 ml/g , přičemž hmotnostní poměr.frakce s jemnými Částicemi k hrubosrné frakci Činí 13 : 1 až 1 : 1 , s výhodou 12 : 1 až 7 : 1 . Cbvzláště se osvědčily takové materiály , jejichž celkový objem pórů je tvořen přibližně stejnými díly mesopórů s průměry pórů 2 až 50 nm a makropórů s průměrem pórů věsím než 50 nm.
Sušina disperse může vedle nosného materiálu aluminiumoxidu obsahovat 3 až'70 ý hmot. oxidu ceru, až 25 % hmot, oxidu zirkonu , 0 až 1;
-m_u , až 10 ýf hmot. oxidu ší dalších oxidů vzácných zemin , 0 až 15 ý hmot. oxidu za, 0 iíi. o u.
14omidu germania a-<1-až'10 j hmot. 'cařyuÉoxidů~jako promotory.
Pro výrobu homogenního povlaku dotovaného katalylyticky aktivními složkami se mohou kovové složky přidávat již do disperse . 3 výhodou se 2a tím účelem do disperze přimíchává, vztaženo'na její sušinu , 0,01 až 10 ú hmot., vzácných kovů bud elementárních nebo ve formě jejich sloučenin , s výhodou platina , paládium a/ nebo rhodium nebo iridium.Při tom by měl.hmotnostní poměr mezi platinou.a paladiem činit 1 : 10 až 10 : 1 a hmotnostní poměr mezi platinou a/nebo paládiem a popřípadě přítomným-rhodiem nebo' iridiem činit 1 : 1? až 30' : 1 ----Při nanášení katalyticky aktivních vzácných kovu' se,mohou dosáhnout-další positivní účinky tím , že hrubá frakce, částic se svými'ze' základu, vyčnívajícími' zrny' adsorbuje s výhodou sůl vzácného kovu a tuto tam obohatí. Tímto jednoduchým způsobem může vytvořit nehomogenní složení vzácného, kovu-povrch, povlaku,který j.ě přivracen k plynu. Srovnatelný , rovněž výhodný účinek se nůše dosáhnout' tím, še se nejdříve na složku s hrubými Částicemi .uloží složka vzácného kovu a přimíchá se k látceYs'jemnými částicemi.
Druhá úloha vynálezu, uvedení způsobu výroby bimodální povlékací disperze podle nároku 2, je vyřešena tím, že se pevné látky předloží nejdříve v granulometrickém složení,které odpovídá krubozrné frakci hotové povlékací disperse a její část se za mokra rozemele na granulometrické složení,které odpovídá frvkci s jemnými částicemi a potom se melivo homogenně .smíchá se zbylým množstvím pevných látek. Samozřejmě je také možné smí.chat pevné. látky s jemnými a hrubými částicemi . odpoví dající zrnitosti bez mletí. Avšak .takovýto způsob může často byt nevýhodný v tom, že ořilnavost ncvlékací disperze ne tělese katalyzátoru není postačující.·
Povlékací disperze s aktivním aluminiumoxidem jeko nosným materiálem a oxidem ceru, oxidem zirkonu t oxidem niklu, oxidem železa, oxidem germania a oxidem barya jako promotory se dá vyrobit zejména podle nároku 9 tím, že se vycházeje oď určitého množství aluminiumoxidu, jehož granulometrické složení odpovídá krubozrné frakci hotové povlékací disperze , potřebné bincdální rozdělení získá tím, že se část aluminium oxidu rozemele za p::ídávku požadovaných množství oxi- du ceru , oxidu zirkonu, oxidu niklu , oxidu železa , oxidu germania, oxidu barya a vody za mokra na granulomexrické složení frakce s jemnými částicemi a potom,·.· se melivo promíchá' homogeně se zbývajícím nerozemletým;' množstvím. *
Třetí úloha vynálezu, uvedení monolitického katalyzátoru podle předvýznaku nároku 14 je podle vynálezu vyřešena tím, že' se jako oxidická povlékací disnerze * h použije vícemodální disperze podle nároků 1 až 9,kter.;. rá se nanese v množství 30 až 400 , s výhodou ICO až 300, ne jvýhodně ji1 120 až 270 g na litr tělesa katalyzátoru na katalyzátor. Teprve potom se katalyzátor impregnuje katalyticky aktivními složkami kovů a vykazuje proto zpravidla nehomcgení rozdělení kovů, jejichž koncentrace na povrchu je větší než v hloubce vrstvy.
Předností povlékací. disperze podle vynálezu je i její schopnost rovnoměrněji pcvlékst kanály těles karalvzátoru, ze-véna .těch Je'fcnž stěnv kanálů netsou porézní'jako. například kovových nosičů, než běžné povlékaói 'disperze. ·υ·běžných pcvlékacích· disperzí se pozoruje velké nashromáždění materiálu vrsxvy v rozích
-164~í
C-.J, kanálů v důsledku povrchového pnutí disperze, -omočí hrubých redílů zrna se tento jev u disperze podle vynálezu sníží. Aktivita katalyzátoru a tím i ohřev exotsrmními reskčními procesy jsou tímto rovnoměrně ji rozděleny'po' průřezu- kanálů katalyzátoru. -Spolu s Intenzivnější výměnou odpadního plynu s povrchem ka talyzátoru v kanálech- to vede k rovnoměrnějšímu rozdělení teploty po celém průřezu tělesa katalyzátoru.
Pokud se jako těleso použije hladkýy'zvlněný,per ferovaný a/nebo štěrbinami opatřený kovový plech ,může.seT, katalyzátor podle vynalezu získat i tím, še se tento použije prc výrobu monolitického tvarového tělesa následným tvářením , řezáním, stehováním , navíením. U tohoto provedení je sice-výrobně podmíněno , e není nutné· počítat s nahromaděním vrstvy materiálu v rozích kanálů, avšak i zde se hrubé částice disperse podle vynálezu ukazují být s ohledem na rozvíření odpadního plynu výhodné. Sále se projevují na místech styku; povlečených kovových plechů přednosti v tom, že hrubé částice se ozubí a ztíží vzájemné posunutí dvou fólií proti sobě.
Stejné přednosti jako u povlečení neupraveného tělesa se získají, když se vícemodální povlékací disperze nanese jako krycí vrstva na mezivrstvu z katalyticky neutrálního a/nebo katalyticky aktivního materiálu s jemnými částicemi.
Pod nojmem katalyticky neutrální se oři tom rozn mí mezivrstvy,které se nanáší- například z důvodů zlep šeří přilnavosti před povlekáním dispersí /S2-C3 04 351 /. U zvláštních forem urovedení >p±.-slv*«tf £3 :auaiyzauorů •-e například v PZ-C3 33 53.154 navrženo,tyto vybudovat z více přes sebe uložených vrstev rozdílného složení. U takovéto stavbv katalyzátor·
;.e rro 00 sazeni
-17Γ<ί<
příslušných předností scela možné a postačující vyrobit Icatalyzátor pouze s krycí vrstvou vícemodální povlékací disperze podle -vynálezu.
Další forma provedení Zcatalyzátoru spočívá v tom, e se na povlak,který byl získán pomocí vícemodální povlékací disperze, nanese krycí vrstva z aktivního •a/nebo ochranného materiálu s jemnými čásTicemi. V příoadě tenkých krvcích vrstev se mohou vvhody disnerze nedle vynálezu 'získat i tehdv.kdvz nouze dolní vrstva vykazuje velkou drsnost povrchu podle vynálezu. Zrnitost hrubozrnného podílu ,která se má volit, se při tom orientuje podle tloušťky krycí vrstvy,která se má nanášet. .. „
/.· -γ .'Takovéto, srovnatelně tenké krycí vrstvy mohou r být přítomny- ve formě katalyticky aktivního materiá-· lu u katalyzátoru s vrstevnatou stavbou, jaké jsou například uvedeny v L2-C3 38 35 134.Rovněž mohou být vyrobeny z katalyticky inertního materiálu' s jemnými ’ částicemi a sloužit pro ochranu pod nimi ležící vrst~ ' ··,····’' * >
vou katalyzátoru, například proti jedům katalyzátorů /12-03 31 46 004 a 21 0 179 578 / nebo pro oddálení nežádoucích..reakčnich partnerů. S.výhodou se dá dolní vrstva z-povlékací disperze podle vynálezu použít i tehdy,když’se jedná o· to,aby se zlepšila přilnavost krycí vrstvy pomocí zakotvení na drsných površích. Iřshlec. obrázků na v?;krese
Vynález je dále blíže vysvětlen pomocí příkladů orovedení oovlekácích disrerzí nodle vvnálesu.Disrerzí - . — 1/ — byly povlečena tělesa katalyzátoru a účinnost opatření podle vynálezu .byla doložena srovnávacím teptem katalyzátorů podle vynálezu s' katalyzátory' podle stavu techniky.
't
obr, unazuji:
obr. 1 granulometrické složení povlékací disperse podle známého stavu techniky, odpovídající srovnávacímu příkladu'1, obr. 2 granulometrické složení povlékací disperze podle vynálezu, odpovídající příkladu obr. 3 schematické znázornění průřezu katalyzátoru, obr, 4 isotermy na výstupní ploše katalyzátorů a/ podle srovnávacího příkladu 1 b/ podle vynálezu z příkladu 1 obr. 5 rozdělení teploty po, průřezu na výstupu katalyzátorů podle vynálezu z příkladu
3a, poté co odpadní plyn dosáhl, před , katalyzátorem uvedené teploty,' obr. 6 rozdělení teplot jako na obr. 5 pro katalyzátory podle vynálezu podle příkladu .-3b, obr. 7 rozdělení teplot jako na obr. 5 pro katalyzátory podle stavu techniky podle
'.srovnávacího příkladu 3.
Jako tělesa katalyzátorů se používají voštinová tělesa scordieritu s délkou 102 mm, o průměru 152 mm a se £2 kanály, na crn . Tlouštky Stěn kanálů činily 0,15.nm.
, Jako nosné materiály pro povlékací disperse byly použity dva rozdíle aluminiumomidy, aluminiumoxid A a aluminiumomid 3 s následujícími vlastnostmi :
19aluminiumoxid A aluminiumoxid B um střední průměr zrna specifický povrch mesopcry / 0 2-5 rakropcry /0 50
60 um
'90 y 3 um
10 « ♦ 130 .76 um E /g
nm/ ,: 0,45. ηπΊ t σ C
nm/ : 0,52 ml/m
90 7 2,3 um
10 ;í > 33 um 140 m^/g 0,46 ml/g 0,52 ml/g
souhlasu s výše uvedenými údaji liší se oba nosné materiály v podstatě velikostí zrna a svým spéci fickým povrchem. Jejich rozdělení poloměrů póru byla přibližné stejná.Při středním průměru zrn 60 um mělo 90 ý> .Částic aluminiumoxidu A průměr větší než 3 um a 1Θ'# částic, průměr větší než 76 um. Odpovídající datá · pro aluminiuoxid B lze převzít z výše uvedeného soupisu. U obou kvalit.alumoniumoxidu.se jednalo o čistý -aluminiumoxid ,bez stabilizačních nřísad.
Jako promotory se používají oxid ceru,oxid zirkonu,oxid železa a oxid barya které se přidávaly zča- ’ .sti· jako'pevné látky a zčásti jako' rozpustné acetátové a-nitrátové sloučeniny k disperzi.
Tělesa katalyzátoru byly povlékány ponořením do povlékací disperze, přebytečná disperze byla vyfouká- . na stlačeným vzduchem. Potom se tělesa katalysátoru sušily 1 hodinu při 250 °C. Takto získané předstupně katalyzátoru byla potem -impregnovány vodným roztokem platintetraaizíninitrátu a rhodiumnitrátu a po tříhodinovém sušení při 300 °C po 'dobu 3 hodin kalcincvána při 600' °C na vzduchu. Pro aktivaci se katalyzátory redukovaly při. 500 °C 2 hodiny v proudu vodíku. Obsah .platiny. a rhodia-.v impregnačním rezV.'·’; ·' · '· ,.·“· . . ' · ' , ‘ teku byl zvolen, tak,že se· na hotovém katalyzátoru ustavil hmotnostní poměr platiny k rhodiu asi 5:1.
-20festy použití hotového povlečeného tělesa kata lyzátcru prováděly se při zkušebním stavu, motoru s benzinovým motorem o objemu 1,3 1 / 65 kií/ , který byl vytaven EU-Jetronic firmy Bosch. Konverze škodlivin. dosažené katalyzátory bylypři tom měřeny při roz dílných číslech vzduchu lambda. íro simulování reál ných provozních podmínek tylo složení odpadních plynů při předem stanovených středních číslech vzduchu racionálně modulovány periodickým měněním poměru vzduchu - palivo ./ A/'?..- Air to Puel ratio /. 2a tím úče. lem byl buo proud odpadních plynů ostříkáván pulsy * vzduchu nebo -se vhodně manipulovalo s EB-Electronic.
Bále byly pro přezkoušení výměny teploty mezi odpadním plynem a tělesem katalyzátoru provedeny sním ky výstupní plochy katalyzátorů, infračervenou kane rou. Tytosnímky sloužily pro stanovení,rozdělení teplot po průřezu výstupu katalyzátoru vždy 1 minutu po ostřiku-katalyzátorů vzduchem nebo odpadním plynem předem'zvolené teploty. · ............ .....
. Nakonec-byly katalyzátory podrobeny testu podle. US BTB .75 ,» aby se. zjistilo působení opatření podle ' vynálezů-ha výsledky tohoto cyklu, · které' jsou zákla.· dem nových mezních hodnot US odpadního plynu.
Čištění odpadních plynů katalyzátory bylo měřeno při čerstvém stavu katalyzátoru a při stavu katalyzátoru zestárnutém vlivem monoru. Zestárnutí motorem zahrnovalo dvě provozní fáze,které seperio .dicky opakovaly až ke konečnému zestárnutí motorem.
'.Během prvních 50 minut byl motore provozován při plném zatížení, to znamená při 5600 ot./min. a -36 Em . Iři tom se nastavila hodnota lambda / číslo vzcu chu / 0,593 a teplota odpadního plynu před katalýzatoren 1000 °C. Iři druhé, jen. desetiminutové provozní fázi,byl k odpadnímu plynu přidán při suejných provozních datech motoru vzduch, číslo vzduchu se zvýšilo tím na 1,04 a teplota odpadního plynu se zvýšila na 1C50 °C. Příklady provedení
Příklad 1
Povlékací disoerze se dvěma rozdílnými frakcemi zrna auuminiurnoxiau *»
Promotory: oxid ceru a oxid zirkonu jako pevne látky.
Pro přípravu disperze byly předloženy 3 1 vody.
této vodě byly pc sobě přidáno 30 g oxidu zirkonu, 40Ό g aluminiumoxidu A a 400 g oxidu ceru se specifiy, ckým povrchem £5 m /g . Střední velikost zrn promotoy rů odpovídala střední velikosti zrn aluminiumoxidu A. Disperse se rozemlela za mokra až se dosáhlo granulo-, metrické složení s.maximem rozdělení při asi 2,3 um, odpovídající granulometrickému složení znázorněnému na obr. 1 . Granulo metr ické rozdělení se měřilo granulometrem firmy Oilas.' Odpovídá granulometrickémusložení jaké· se používá pro výrobu'· běžných katalyzátorů.· lo tomto, pochodu .'mletí- se přidalo dalších 400 g nerozamletého aluminiumoxidu A k disperzi á disperze se honoseřizovala .Gryrulometrické rozdělení této povlékací disperze podle vynálezu mělo bimodálpí charakter reprodukovaný na obr. 2.
Touto povlékací disperzí podle vynálezu byla povlečena tělesa katalyzátorů a potom impregnována a aktivována. Takto vyrocené katalyzátory obsahovaly -123 .£·. .<ashc<
g oxidu ú, sestávající z nu g ^aiumininmcximu, :u a 5 g oxidu zirkonu jskož i 1,17 g
-e.čplatiny a O,2>5 ho tělesa.
g rhodia na 1 litr objemu voštinovéKatalyz tory podis příkladu 1 jsou ále označeny KI .
Srovnávací příklad 1 -- - - . ... . .
Xovlékací disperze pouze s jednou frakcí aluminiumoxidu A;
Xromotory / oxid ceru a oxid zirkonu jako pevné látky
Iro srovnání katalytických vlastností katalyzátorů podle vynálezu z příkladu 1,-zejména jejich cho vání při naskočení s katalyzátory podle stavu techni ky byly vyrobeny podle předpisu prc srovnávací katalyzátory uvedeném v příkladu 1. Ka rozdíl od příkladu 1 bylo ale celé množství aluminiumoxidu 300. g rozemleto spolu s promotory na granulometrické složení z obr. 1 za mokra.
Lále
Katalyzátory podle srovnávacího příkladu 1 j.sou označovány jako ΥΚΪ.
X-ovrchová struktura 'a rozdělení tlouštky vrstvy katalyzátorů KI a VK1 . kro zkoumání povrchové struktury nosných vrstev katalyzátorů podle příkladu 1. a srovnávacího příkladu 1 byla tělesa katalyzátorů podélně rozřezána a pod mikroskopem prohlíženy spoje kanálů. Voštinová tělesa upravená povlékací disperzí z příkladu 1 podle vynálezu vykazovala-podstatně drsnější povrchy než tělesa katalyzátoru podle stavu techniky, rento, jev byl .obvslástě zřetelný ve středech spojů ,kds;'s£':'v-..důsledku povrchových pnutí povlékací disperze vytvořily nejslabší tlouštky vrszvy.
I
22<cumání průřezů těles katalyzátorů pomocí rastrového elektronového mikroskopu ukázala poměry povlečení reprodukované na obr. 3. Při tom je označena nosná vrstva 1. a stěna 2 kanálu.z cordieritu.ka základě povrchového pnutí shrcmažduje se v rozích kanálů více povlékacího materiálu než na středu spojů. Tento jev je u povlěkácích dispersí podle vynálezu menší. Střední tlouštky vrstvy.na středech spojů kanálů činily při použití povléJcací disperze podle vynálezu podle příkladu 1 asi 34 um, zatím co nosné vrstvy srovnávacího příkladu 1 vykazovaly střední' tlouštku vrstvy na středu spojů kanálů asi 16 um.
Chování katalyzátorů II a Tkl při naskočení ΐ ±ro testování- chovaní pri naskočení katalyzátorů povlečených podle vynálezu, v čerstvém stavu a po 20 h stárnutí byla určena konverze.škodlivin / monoxidu uhelnatého, uhlovodíků, oxidů dusíku / jako funkce teploty odpadních plynů před katalyzátorem. Stanovení se provádělo za rovnovážných podmínek postupným zvyšováním- teploty' o upadni ch plynů., pomocí výměníku tepla, lehem tohoto testu byl moror provozován v oblasti-dílčího zatížení,při 3000 ot/min a'při zátěži 30 nh, cimz vyplynulozatížení katalyzátoru prostorovou rychlostí óCCCO h~“ . Složení odpadních plynů se měnilo v..nestechiom£ .rické oblasti / lambda = v',955/ periodickými pulsy vzduchu s 1 liz + 0,5 á/1.
konverze monoxidu uhelnatého,uhlovodíků a oxidů ausmu na“?.-.y~í. -·οηy ^.1 a νη±.
vcžnr teplotu u tepicx;
re;
konverze škodlivin katalyzátorů zahřátých n
L-1'C24 .-ř-~ j-oxem bvla zžištována uři 'inak stejných.
coanin:<acu provozu jako vy se pra mrecn nuznýcn czslecn vzcucnu, +ρ·Μ 4 p, oc-c,
Ό *J~ - >0 j ,999 a 1,003.
Výsledky zkoušek jsou shrnuty v tabulkách 1 a 2 . Tabulka 1 s výsledky testů naskočení ukazuje příznivější řil i,cplctu naskočeni u katalyzátorů podle vynalezu pode příkladu 1, největší rozdíly konverze se ale ukazují u provozně teplých katalyzátorů, to znamená při provozních poměrech, za kterých je reakce škodlivin pomocí transportu hmoty složek odpadních plynů z plynné fáze k povrchu katalyzátoru omezena.keakce· všech složek škodlivin, zejména ale složek oxidů dusíku , je u katalyzátoru podle vynálezu podle příkladu 1 zřetelně lepší než u běžného katalyzátoru podle srovnávacího- příkladu 1.. Jak ukazuje· tabulka 2 , platí to jak pro katalyzátory v čerstvém stavu tak i po stárnutí na motoru.
ko sdělení, teplot po průřezu výstupu katalyzátorů K1 a 7ΚΪ kovlékací disperze podle vynálezu s bimodélním granulo metrickým;' rozdělením aluminiumcxidu vede na základě drsného povlečeného povrchu k lepšímu rozvíření odpadního plynu a tím k lepšímu přenosu tepla na povrchu katalysátoru.
kro důkaz těchto vlastností katalyzátorů z příkladu a ze srovnávacího příkladu 1 byla s ni: .následující opatření :
:roveuena
Katalyzátory byly vestavěny do konvertoru,který byl opatřen kuželem s úuhlem otvoru 9 °. Tento konvertor tvl '-ostaven na· výfuk vzduchu,kterv bvl wbáven topným prvkem-a měřičem průtoku hmoty. Propustnost vsduPl chu výfukem byla 3C kg/h a požadovaná teplota vzduchu byla nastavena na 320 °C. Eylo uvedeno do chodu topení a přesně po jedné minutě,poté co vzduch na vstupu do katalyzátoru dosáhl' teplotu 320 °C, bylo snímáno rozdělení tenlot na čelní pleše vřstunu katalvzátoru
Λ. . V — . U emocí infračervené kamery. Obr. 4a a obr. 4t ukazují akto získané isotermv rozkládající se no rrúřezu·vvstuphí plechy,U katalyzátoru podle vynálezu podle příkladu!, obr. 4b,dosáhl po jedné minutě podstatně větší díl čelní plochy nejvyšší teplotu , čemuž tak není u katalyzátoru podle srovnávacího příkladu 1, obř, 4a. To dokazuje,že přenos tepla u katalyzátoru podle vynálezu s drsným povrchem povlaku je zřetelně lepší než u katalyzátoru podle stavu techniky.
Příklad 2
Povlékací disperze z aluminiumoxidu A a aluminiumoxidu 3 rozdílného granulometrického složení ;
Promotory:'oxid ceru,oxid zirkonu,oxid železa a. oxid barya jako roztoky příkladu 1 byl podíl jemných částic povlékací' disperze získán-rozemletím části hrubozrného výchozího materiálu /aluminiumoxidu A/ . Hrubozrný podíl · apocíl.jemných částic měly tedyJv této povlékací disperzi stejné chemické složení a ?nrrn±ize;e ne
•.v mranulometrickímu složeni i v nodstatě ste^ne fyzi í vlastnosti v rxiklau / specifický povrch ,objem porú/ bvlv nvní uoužitv dvě různé kvaV i. v — ť k toho byly promotory disirty aiummrumoxrau, -rc: perze přidávány ve formě, roztoků solí. .
Ja.ko, výchozí materiál pro frakci s-jemnými částicemi disperse · sloužil, or-ct aluminiumomíd Λ jako v'.přikladu 1. » '
Pro rřírravu disperse bvlv předložen 3 litrv vody.' Do tohoto množství vody bylo vmícháno 350 g alusiniumoxidu Ά. Botom byly po sobi přidávány zírkonylacetát, odpovídající, 35 g oxidu zirkonu, ceracetát od povídající 167' ξ oxidu ceru, nitrát železa odpovídající 32 g oxidu železa a konečně baryumacetát odpovídající 50 g. baryumoxidu.Disperze byla rozemílána za mokra až na granuloaetrické složení s maximem rozdělení okolo asi 2,3 um v souladu s obr. 1.
Bo tommo pochodu' mletí bylo přidáno 130 g alumi..niumo.xidu £.„Povlékací disperze byla pečlivě zhomogenizována. Botom s ní byla povlečena tělesa katalyzátoru. Tyto předstupně katalyzátoru byly usušeny jak již bylo popsáno,impregnovány platinou a rhodiem , kalcinovaný a pro aktivaci, redukovány.
Hotové katalyzátory obsahovaly na litr objemu voštinového tělesa 160 g povlékacího materiálu sestávajícího -ze 120 g. ^-aluminiumoxidu, 20 g. oxidu ceru,
1.0 g oxidu zirkonu, 5 g' oxidu železa a 5 £ oxidu barya, jakož i 1,17 g platiny a 0,235 g. rhodia.
katalyzátor;,’· podle příkladu 2 se dále označují jako 12.
Srovnávací příklad 2
Povlékací disperze· z' aluminiumoxidu A a 5 se stejným granulometrickým složením ; .
xromotory *. oxid ceru, oxid zirkonu, oxid želeca a oxio ya xo rozpony
Do 3 litru ' vody bylo vmícháno 350 g aluninium:xidu A a· 150 έ 'aluminiumoxidu B. Botom byl přidán y; lácet.ct o ipc vi ca jící ό-·. ε oxidu zirkonu,serI acetát odpovídající 167 g oxidu ceru, nitrát železa,odpoídající 52 g oxidu železa a taryusacetát odpovídající 0 g oxidu barya. Disperze byla rozemílána za mokra až se dosáhlo rro vsechnv látky Jednotné aranulometrické složení odpovídající obr. 1. Touto· povlékací disperzí bylo opět povlečeno těleso katalyzátoru,jak to jíž bylo nor sáno v mříkladu 1. Takto vvrobenv oředsvuren ka» - * , v v — talyzátoru obsahoval 160 g povlékací disperze na litr ob jemi·· voštinového tělesa, přičemž tato množství sestávalo se 120 g ^-aluminiumoxidu, 20 g oxidu ceru, 10 g oxidu zirkonu, 5 g oxidu železa a 5 g oxidu barya.
Tento předstupeň katalyzátoru byl doplněn jako v příkladu 2 platinou a rhodiem. Kotovy katalyzátor obsahoval 1,17 g platiny a O,'23'5 g rhodia na litr objemu b
voštinového tělesa.
Katalyzátory podle srovnávacího příkladu 2 se dále označují jako 7K2.
Konverze monoxidu uhelnatého , uhlovodíků a oxidů dusíku katalyzátory K2 a VK2
Eeakce monoxidu uhelnatého , uhlovodíků a oxidů - * dus íkupo mocí; katalyzátorů z příkladu 2 a srovnávacího příkladu 2 byla měřena pc stárnutí po 30 h při vzduchových. číslech 0,999» teplotě odpadního plynu 460 °0 a prostorové rychlosti 60000 h”*. Dři tom bylo složení od naznmo n_vnu υβηοαζοχν
- * · tJ u
A /ΤΊ - — - _ Ί
A/? a 1 χ-ίζ + i,o *1 .
1 Hz 3 0,5 a/*' měněna pulzy vzaučnu v proudu odpadnino plynu. V;.' sledky tohoto testu aktivity jsou shrnuty v tabulce 3. Katalyzátory jsou v tabulce 3 označeny jako K2 a 7K2 a vztahují se na katalyzátory podle příkladu 2 a srovnávacího příkladu 2. 2 tabulky ry modle vynálezu z mříkladu vypiyva, je katalyzatolersi x.onverzi prc všechny tři složky škodlivin , zejména pro konverzi
ne z xata-ivz-axc .nvy ze srovnávacím ríizia· oxidú dusíku du 2.
‘v· * * 1 , rrikxaí >a
Povlékací disperze z aluminiumoxidu A a aluminium'oxi'du'3 rozdílného granulome tri ckého složení ;
Promotory : oxid ceru, oxid zirkonu jako roztoky.
x'rc výrobu disperze byly předlo ženy 3 litry iV.ntí rocy.
Po tohoto množství vody se' vmíchalo 350 & aluminiumoxidu A Potom byly po sobě' přidány zirkcnylacetát odpovídající 30 g oxidu zirkonu a ceracetát odpovídající . SOCh.g oxidu ceru.. Disperse by. rozemílána^ za mokra- až ’ se získala granulometrické složení s maximem rozdělení okolo asi 2pQ um.
Po tomto pochodu mletí bylo přidáno 150 g aluminiumoxidu 5. Povlékací disperze byla- pečlivě zhomogenizovana .Potom byla touto disperzí povlečena tělesa katalyzátoru . Tyto předstupně katalyzátoru byly, jak již bylo--popsáno usušeny, impregnovány, kalcinováhy a přo ' aktivaci redukovány. '
Hotové katalýzátory0^3 1'1073'·^ litr objemu voštinového tělesa ůc3 g povlékacího materiálu, sestávajícího se 10C g ^-aluminiumoxidu ,.60 g oxidu ceru, g oxidu zirkonu,1,17 g platiny-a 0,255 g rhodia . tyto se dále označují jako H5a 'íkla d 3bPovlékací disperze z aluminiumoxidu A a aluminiumexidu 3 rozdílného granulometrického složení ;
Promotory : oxid ceru, oxid zirkonu ,$ako roztoky.
?yla p řipravena povlékací disperze analogicky jako v -příkladu 3 a-se.·.změněnými hmotnostními poměry-mezi aluminiumoxidem A a 3. Podíl aluminiumoxidu A činil
-297C0 g a podíl aluminiumoxid 3 300 g. Katalyzátory vyrc bene s touto povlékací disperzí obsahovaly tedy větší podíl hrubšího alusiniumozidu B. Tyto se dále označují jako £35.
Srovnávací příklad 3
Povlékací disperze z aluminiumoxidu A a 3 se stejným granulometrickým rozdělením;
Promotory : oxid ceru , oxid zirkonu jako roztoky
Byla připravena povlékací disperze stejného slo žení jako v příkladu 3b. Podle stavu techniky se ale po nocí společného rozemletí vyrobilo analogicky jako ve srovnávacím příkladu 2 jednotné granulometrické rozděle ní aluminiumoxidu A'a 3. Katalyzátory vyrobené s touto povlékací disperzí se dále.označují jako YE3.
Kozdělení teplot po průřezu výstupu katalyzátorů K3a,£3b a VK3:
Stanovení rozdělení teplot po průřezu výstupu kata lyzátorů £3a,K3b a 7E3 εθ provádělo analogicky jako v příkladu 1, ovšem katalyzátory nyní neproudil horký vzduch,nýbrž horké odpadní plyny motoru. 2a tím účelem byly katalyzátory vestavěny do zkušebního konvertoru , který byl opatřen 2<uželem o 9 Ύ lento konvertor byl vsazen do traktu odpadního plynu motoru za zkušebního stavu motoru. Mezi obloukem· odpadního plynu a vstupem do konvertoru byl uspořádán výměník tepla, pomocí něhož se mohly teploty odpadního plynu nastavovat nezávisle na ozcčkách motoru a zatížení motoru.
.Motor byl provozován při stabilním provozu /lambda χ 0,999 ; počet otáček = 2500 ot/min; zátěž = 70 Brn/ .Domoci výměníku tepla byla teplota odpadního plynu nastavována vřed vstupem do konvertoru postupně, na 2dC·,
240/250'» 230 °C. Vždy přesně po jedné minuté,poté co odpadní plyn dosáhl před katslyzátoren jednu s výše uvedených hodnot, bylo snímáno rozdělení teplot po průřezu výstuou tělesa katalyzátoru nomocí infračervené kamerv,
-Vyhodnocení těchto snímků poskytlo rozdělení te plot znázorněné na obr. 5 pro katalyzátory z příkladu 3 b a na obr. '6 pro katalyzátory z příkladu ’3b a na ob: 7 pro katalyzátory- podle stavu techniky se srovnávacího příkladu 3· Tabulka 4 obsahuje teploty na výstupní ploše katalyzátorů, z jištěné.z tohoto rozdělení teplot, pro střed a pro 25,50 popřípadě 75 5» poloměru katalyeátorů.
Tyto výsledky ukazují přesvědčivým „způsobem, še se keramické těleso se zvyšujícím se podílem hrubého zrna ve waahcoat.homogeněji a rychleji ohřívá. Tento jev se zřetelně zvyšuje exotermickým pochodem k němuž dochází v důsledku konverze škodlivin.,’ . •„..Příklad 4“ ' ‘ . . ;. US-PTP .testu.s katalyzátory 2 příkladu 3b a sovnávacího?příkladu 3 ' 4 . katalyzátory z příkladu 3b a .'srovnávacího příkladu 3 byly podrobeny na vozidle / 2,5'litrů,5 válců,aotřenic / zostřenému .testu Π3-ΡΤΡ 75.odpadních plynů. Vozidlo se za tím účelem nacházelo ve zkušební stavu při kverem se valily odpadní plyny,
Katalyzátory byly testovány jak v čerstvém stavu tak’i po 50ti’ hodinovém stárnutí, na motoru.Výsledky měření .jsou shrnuty v tabulce =. Tato ukazuje emisi škodlivin během chvzláště lorítické fáze studeného startu,’ ve které kinetika ohřevu·r:
konverzi škodlivin.
PÍP 75 testu ukazují, še konverze no· a uhlovodíků při kritické fázi stupo nocí katalyzátorů z příkladu 3b
Výsledky U5noxidu uhelnatého děného startu se zlepší více než pomocí katalyzátorů podle stavu techniky podle srovnávacího přikladu 3®
Tabulka 1
Eatalyzátorv z nříkladu 1 /11 / a srovnávacího nříkla· •i.' t/ _ r ' — du 1 /Vil/ , .
Teploty naskočení rpOýš pro k cnverzi C0,í íC a
katalyzátor . stav T50ýa 00 HC / °o/ N0x
11 čer-stvý 355 357 319
Vil čerstvý 340 348 521
11' 20 h stárnutí 331 336 321
Vil ' 20 h stárnutí 336 359 325
vzduchové číslo : 0,995;
prostorová rychlost : 60000 h modulace odpadního plynu 1 Hz + 0,5 Δ/Ρ;
- 1CTabulka 2
Katalyzá' tory z příkdáu 1 /Kl/ a srov * z . navacm SZ - o orlíci .adu 1 /vál/
Konverze 00, HC a HO ’ X M — * **#< zých číslech v rf r.n
... - ' konverze /// při
kataly- = 0,595 = 0,999 = 1,003
zátor CC HC Eh CO T’n NO,. ^r W V
čerstvý stav ' Kl 92,9 95,4 32,4 95,2 95,5 7o, c . 93,1 95,4 ' 66,1
VKl 90,3 94,1 · 75,7 . 9?,3 „94,2 70,4 95,6 94,2 64,1
20’h ‘ I 1« '
stár-
nutí
Kl . 93,2 95,3 30,3 95,0 95,4 75,0 ' · 93,3 zs 64,2
VKl 39,3 93,5 72,2 90,9 S3,6 39,7 95,4 93,6 60,7
Teplota odpadního plynu : 450 °c
.prostorová-rychlost 60000 h -1
nodulace odpadního ply nu *. 1 Hz 4- 0, 5 A/K
rabulka 3
Katalyzátory z příkladu 2 /12/ a srovnávacího příkl adu 2
/712/
Konverze CC,HC aS°x
konverze /fa pří
katalyzátor 1 Hz e 0,5 A/P . 1 Hz + 0,5 k/2
CO HC H0,r 00 JÍ. HO HO X
K2 55,6 90,4 83,3 92,9 90,5 74,3
7K2 53,7 39,5 77,9 ,20,7 90,1 71,2
číslo'vzduchu : 0,999;
teplota odpadního plynu : 450 °0
prostorová stárnutí rychlost : 60000 : 30 h h’l
Tabulka 4
Hozdělení teplot po průřezu výstupu katalyzátorů K3b a ’vK3
kataly- vstupní střed 25 7 H 50 r H 75 ?i a-
zátor teplota . . ,/° 0/ / °c/ /° 0/ / °c/.,
/° 0/
K/a 220 • 190 175 . 163 70
...240 250 245 2/2 160
260 310 '303 pOO 2p0
230 530 ' 350 357 270
13b 220 195 190 175 70
240 255 250 256 150
250 ** *i Λ 310 30S 250
230 pr 350 557 270
713 220 145 140 130 40
240 225 • --S
260 .' · . 130'· Ů30 ^7 3 120
230 ? ’ > 325' ' ' 320 230
-34labu11
Emise škodlivin ve fázi studeného startu na odpadních plynů podle US-lZt 75 pro čerstvé motoru zestárnuté katalyzátory základě tes.tů a působením
katalyzátor CO /g/mile/ / g/nile/ E0 z g/mile/
K3B čepstvý 5,25 0,7 5 0,52
VK3 Čerstvý A aa w , -J 0,75 0,50
H3b zstárnutý . 9,60 0,37 l,0S
VK3 zestárnutý 10,82· 1,02 0,96
-35Hiid
J Γ J, u' i 1S i j V 5 !
GVS í
ΟΙίϊΛΓ· ί .'.'Λlad
OlSCG
A Γ- v f'2 l ’ _ __i

Claims (14)

  1. l ’ _ __i
    1. lovlékací disperse pro výrobu povlaků podpo rujících katalýzu, na inertním, strukturu zesilují cím tělese, sestávající s vodné disperze jednoho nebo více nosných materiálů, odolných vůči teplotě, jako pevné látky a popřípadě jedné nebo více dalších pevných látek a/nebo jedné nebo více rozpuštěných sloučenin jako promotorů a/nebo aktivních složek, v y z n ač u jící.se tím, že pevné látky disperze vykazují vícemodální granulometrické složení s různými frakcemi zrna a ve vysokopovrchové aktivní modifikaci jsou přítomny jak jemné částice pevných látek, tak i hrubozrné pevné látky , přičemž nejhrubší frakce zrna má střední průměr zrna mezi 20 až 100 um..
  2. 2. lovlékací disperze podle nároku 1 , v že všechny pevné látky disperze vykazují bimodální granulometrické sloze ní s frakcí zrna s jemnými částicemi a frakcí hrubozrných částic.
  3. 3. lovlékací disperze podle nároku 1 , v y z n ařevné látkv disrerze vykazují bimodální /..rarulometrické složení’, přičemž usýp^nh^edna pevná látka je přítomna pouze v jedné
  4. 4. /ovuem.aci “7 O · Ί disperze poule nároku 2 nebo 3 , . ....------ , _ c í s..e t í m , že . frakce zrna s jemnými částicemi vykazuje rozdělovači maximum mezi 1 až 10 um 'a 1: hrubozrné frakci je přítocma ve hmotnostním pomf.ru ίΌ : 1 až 1 : 2 12 : 1 až £ : 1.
  5. 5. lovlékací disperze oodle j.árcku 4 , v v z n a promomory j sou ρπτοč u j r c i se tam , že ve'formo pevných látek a patří jen k frakcí s jemnými částicemi.
    o. _-ov_e.<aco orsperse podle xeroxu > , v y značující se tím , že se jako nosný mate riál, odolný vůči teploto, používá .alumini.umoxid.,o.xid titanu, šiliciumoxid,oxid cínu,oxid zirkonu,magnézium-, oxid,oxidy vzácných kovů, aluminiumsilikát , zeoli a/nebo titanát alkalických zemin ,popřípadě v dotované formě.
  6. 7. lovlékací disperze podle nároku 6 , v y z η Ηδη jící se tím , že jako promotory je přítomna, jedna nebo více sloučenin přechodových kovů,vzácných zemin, kovů’alkalických-zemin a/nebo sloučenin -prvků-3 -ež---5. hlavní ••skupiny, periodického systému.
    3.. lovlékací disperze· podle nároku 7 , v y z n a-.
    :s e , že nosný materiál, odolný vůči teplotě, ,sestává z aktivního, popřípadě stabili zovarého aluminiumoxidu se- specifickým povrchem 50 až <*· *
    350, 3 výhodou 100 až £00 m^/g a'·-vykazuje celkový objem pórů 0,3 až 2 ml/g a hmotnostní poměr draicc» s Jemnými'částicemi k hrutozrné frakci činí 13 : 1 až 1 :
    1, s výhodou 12 1 ρ = 7 · i • -h. 0-4- I · »
    ?. j.-ovlek£ cisperze 'poc,-’- r.aro?:u δ , v y z n sc θ T 2. íT ?. S 2. Č 375 937 25 3 OOSchVýk V
    S νβ'ίίΤΐ 2: C 2J5~ C’iΌ *3 9271 cí J_u P iu·'* LLÍTTO '7^ ΌU 1 vx X ϋ·η : /& i_L-Q u a Cli — k-Li i'*’-. ,,.
    k/· ií —
    r.
    i5X7C o. O/_CJ. Γ.-~’ú., v 95ď 1C
    Inci.’exitu železa, 0 až 10hrot. oxidu germania a
    O až nb / hmot. oxidu barya.
  7. 10. Povlékací disperze podle nároku Q,, vy Vi‘« znacu~íci se t i m , se oisrerze co— sakuje v sušině jako aktivní složky 0,01 až 10 hmot. vzácných kovů a to buo v elementární formě nebo ve formě jejich sloučenin , s·výhodou obsahuje rlatinu, paládium a/nebo rhodium nebo iridium s hmotnostním.poměres mezi platinou a ralááiem
    Ί
    2-v* až 10 : 1 a hmotnostním poměrem mezi platinou a/nebo paládiem a popřípadě přítomným rhodiem nebo iridiem 1 í 1 až 30 : 1 «
  8. 11. Povlékací disperze podle nároku 10', v γ značující se tím, že vzácné kovy .. jsou úplně nebo s výhodou usazeny na hrubozrné frakci.
  9. 12. Způsob výrob;: povlékací disperze podle ná roku 2,vyznačující se tím, že se bimodální granulometrické složení disperze zí - . ská tím, že se pevné' látky předloží nejdříve v gra-·. nulcmatrickém'sležení,které odpovídá krubošrné. frakci hotové povlékací disperze , a jejich část se rozemele- za mokra na granulometrické složení frakce s jemnými· .částicemi a potom se melivo s.mícha/se sbylym, nerczemletys množstvím pevnýcn natek.
  10. 13. Způsob výroby povlékací disperze s akmivní.s alu iriu-oxidem ; jako nosným materiálem a oxidy vzácných zemin, zejména oxidem ceru, a oxidem zirkonu ,oxidem niklu,oxidem železa,oxidem germania
    c- 0 K f Ci Θ ID rya ježto promotory pod 10 , v' 7 z n á č' u j í 0 2. s e . * * ' z “i T. . -. ·. sje od množsoví axnvnino o , ’ ’
    ze grarulometrické složení odpovídá, hrubozrné frakci kotové povlékací disperse,se požadované bimodální rozdělení' získá tím, že se část aluminiumoxidu rozemele za přídavku požadovaných množství o.xídů-vzácných ze- min, oxidu-zirkonu, oxidu niklu, .oxidu železa ,oxidu germania, oxidu barya a vod;.’ za mokra na granulometrické složení frakce s jemnými částicemi a potom se melivo smíchá honogene se zbylým, nerozesletým množstvím aluminiumoxidu.
  11. 14. Katalyzátor s inertním, strukturu zesilujír cín tělesem pro čištění odpadních plynu spalovacích motorů z voštinového, inertního keramického nebo kovového tělesa s povlakem disperse- ,která obsahuje aktivní složky sestávající z 0,01 až 10 hmot. platiny, paládia a/nebo rhodia nebo iridia s hmotnostním poměrem mezi platinou a paládiem 1 : 10 aá 10 :
    1' a hmotnostním poměrem mezi platinou a/nebo paládiem a popřípadě přítomným·· rhodiem nebo iridiem 1 : laž 30 í l,získatelný povlečením strukturu zesilujícího tělesa povlékací disperzí obsahující vzácné kovy , sušením disperzního povlaku při 250 °C na vzduchu a zpracováním ,popřípadě v proudu plynu,obsa kujícího vodík, při teplotách 25C až-550 značující setím , že · se u povlékací disperze jedná o vícemodální disperzi podle nároků 1 až 10,která-je nanesena v množství 30 až 400, s výhodou 100 až 300’, ne jv; hodněji 120 až 270 g sušiny na litr objemu katalyzátoru na tělese katalyzátoru.
  12. 15 ♦ Katalyzátor s‘inertním, strukturu zesilujícím tělesem -pro čištění odpadních plynůspalovacích motcrů z voštinového, inertního.keramického nebo kovového tělesa s povlakem disperse, na který jsou
    -39A · ’ ř“ - *- Τ · - -· ! .-» — *,* c i- C? ’T <· - -- <Ύ I «7 ‘ ' · - s r> | l 1 i·'.,
    --Zúm, c im to.; v ^ku v i v „„_.·. z: $ i? Cc u £ V t ,i u & v ? v * c. -> d-’hmot, platiny,paládia a/nebo rřodia nebo iridia s hmotnostním poměrem mezi platinou a paládiem 1 :
    10 až 10 : 1 a hmotnostním poměrem mezi platinou, a/ nebo paládiem a popřípadě přítomným rhodiem nebo iridiem 1 : 1 až 30 : 1 , získatelný povlečením po ; i , b Uh vi .ms/iscí disperzního vovlahu usušeného \Τ?Ί ~~•«i-t-yi zesilujícího tělesa novlekací disperzi na vzcucku,vonným rozponem sou neoo směsi sou aktivních složek, usušením a zpracováním ,popřípadě r proudu plynu, obsahujícího vodík, při teplotách £50 až 650 °C, v y z n a é u j í o í e se u povlékací disperze disperzi podle nároků 1 až 9 na těleso katalyzátoru v množství 30 až 400 , hodou 100 až 300, nejvýhodnéji 120 až 270 g na litr objemu katalyzátoru.
    se mim, jedna o vícemodální , která je nanesena s vý
  13. 16. Katalyzátor podle nároku 14 a 15 vyznačující se ti
    Ze pcvlékací disperse je nanesena na...hladký, zvlněny a/nebo perforovaná·, kovový plech jako nosič.
  14. 17. Katalyzátor podle nárok;
    1 Δ až 16 , v y -
    ϊ n A u j í c í se tím , že ' vícemo aal- pcvlé kácí disperse je.nanesena jako krycí vr sv- na ne jméně jednu základní vr,srv u z katalyt itky itráln ího a /nebo katalvticky akt 4. V 1. hici Uc . z *>» “ *r, e Ί 3 -A· >VX » V *2 b c ha ur. lysírcr podle nároků 14 aš 16 , v v - o ft 7* * η c í se P ί ~ , že povlak Λ Λ “ ~ v «» ’T ·, 4j * 2. cenodální pcvlékací d isperze je ·_ “* podle řka o patřen .krycí vrstvou z aktivního e/
    nebo cnranicino jemni zrnitého materia.hu.
CS923800A 1992-02-14 1992-12-21 Coating dispersion for producing catalysis promoting coatings and process for preparing thereof CZ380092A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4204421A DE4204421C2 (de) 1992-02-14 1992-02-14 Katalysator für die Reinigung der Abgase von Brennkraftmaschinen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ380092A3 true CZ380092A3 (en) 1993-12-15

Family

ID=6451709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS923800A CZ380092A3 (en) 1992-02-14 1992-12-21 Coating dispersion for producing catalysis promoting coatings and process for preparing thereof

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5496788A (cs)
EP (1) EP0556554B1 (cs)
JP (1) JP3238511B2 (cs)
KR (1) KR100255093B1 (cs)
CN (1) CN1041805C (cs)
AU (1) AU653095B2 (cs)
BR (1) BR9300548A (cs)
CA (1) CA2089397C (cs)
CZ (1) CZ380092A3 (cs)
DE (2) DE4244712C2 (cs)
ES (1) ES2108769T3 (cs)
HU (1) HU215707B (cs)
MX (1) MX9300780A (cs)
PL (1) PL178211B1 (cs)
SK (1) SK380092A3 (cs)
TR (1) TR27626A (cs)
TW (1) TW296350B (cs)
UA (1) UA34421C2 (cs)
ZA (1) ZA931006B (cs)

Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5958829A (en) * 1992-02-14 1999-09-28 Degussa-Huls Aktiengesellschaft Coating dispersion for exhaust gas catalysts
DE69427602T2 (de) * 1993-01-11 2001-11-22 Cataler Industrial Co., Ltd. Verfahren zur Reinigung von Abgasen
JP3498357B2 (ja) * 1993-05-28 2004-02-16 マツダ株式会社 排気ガス浄化用触媒の製造方法
JP3409894B2 (ja) * 1993-11-17 2003-05-26 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化方法
JP3511314B2 (ja) * 1994-07-12 2004-03-29 株式会社キャタラー 排気ガス浄化用触媒および排気ガス浄化方法
US6063633A (en) * 1996-02-28 2000-05-16 The University Of Houston Catalyst testing process and apparatus
JPH1076159A (ja) * 1996-09-03 1998-03-24 Hino Motors Ltd 排気ガス浄化触媒及びその製造方法
US5981427A (en) * 1996-09-04 1999-11-09 Engelhard Corporation Catalyst composition
US5948377A (en) * 1996-09-04 1999-09-07 Engelhard Corporation Catalyst composition
US5948723A (en) * 1996-09-04 1999-09-07 Engelhard Corporation Layered catalyst composite
JPH10156181A (ja) * 1996-10-02 1998-06-16 Hino Motors Ltd 排気ガス浄化触媒
US6197267B1 (en) 1997-07-25 2001-03-06 International Business Machines Corporation Catalytic reactor
US6130182A (en) * 1997-07-25 2000-10-10 International Business Machines Corporation Dielectric catalyst structures
US6193832B1 (en) * 1997-07-25 2001-02-27 International Business Machines Corporation Method of making dielectric catalyst structures
DE19753738A1 (de) * 1997-12-04 1999-06-10 Degussa Verfahren zur Herstellung eines Katalysators
US6110862A (en) * 1998-05-07 2000-08-29 Engelhard Corporation Catalytic material having improved conversion performance
DE19838282A1 (de) * 1998-08-24 2000-03-02 Degussa Stickoxid-Speichermaterial und daraus hergestellter Stickoxid-Speicherkatalysator
US6350421B1 (en) 1998-08-24 2002-02-26 Dmc2 Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag Nitrogen oxide storage material and nitrogen oxide storing catalyst prepared therefrom
US6511642B1 (en) * 1999-01-12 2003-01-28 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Porous material, catalyst, method of producing the porous material and method for purifying exhaust gas
DE19908394A1 (de) * 1999-02-26 2000-08-31 Degussa Katalysatormaterial und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19914814C1 (de) * 1999-03-31 2000-12-14 Siemens Ag Rekombinationseinrichtung und Verfahren zur katalytischen Rekombination von Wasserstoff und/oder Kohlenmonoxid mit Sauerstoff in einem Gasgemisch
EP1046423B8 (en) * 1999-04-23 2007-11-21 Umicore AG & Co. KG Layered noble metal-containing exhaust gas catalyst and its preparation
FR2792851B1 (fr) * 1999-04-29 2002-04-05 Inst Francais Du Petrole Catalyseur a base de metal noble faiblement disperse et son utilisation pour la conversion de charges hydrocarbonees
JP4443685B2 (ja) * 1999-09-10 2010-03-31 三井金属鉱業株式会社 排気ガス浄化用助触媒の製造方法
US20020082164A1 (en) * 2000-01-14 2002-06-27 Danan Dou Methods to reduce alkali material migration from NOx adsorber washcoat to cordierite
JP3858625B2 (ja) * 2000-07-27 2006-12-20 株式会社豊田中央研究所 複合酸化物とその製造方法及び排ガス浄化用触媒とその製造方法
US6521566B1 (en) * 2000-10-04 2003-02-18 Catalytica Energy Systems, Inc. Mixed oxide solid solutions
US6680279B2 (en) * 2002-01-24 2004-01-20 General Motors Corporation Nanostructured catalyst particle/catalyst carrier particle system
JP4019357B2 (ja) * 2002-05-02 2007-12-12 日産自動車株式会社 排気ガス浄化用触媒粉末の製造方法及び排気ガス浄化触媒の製造方法
EP1527264B1 (de) * 2002-07-31 2007-05-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur erstellung von kennlinien oder kennlinienfeldern zur steuerung von verbrennungskraftmaschinen
EP2253825B1 (de) * 2002-07-31 2018-11-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur applikativen Anpassung einer Motorsteuerung und nach dem Verfahren erhaltene Motorsteuerung
US7056856B2 (en) * 2002-09-09 2006-06-06 Airflow Catalyst Systems, Inc. Tin oxide exhaust catalyst supports and catalysts stable at high temperatures
DE10305387A1 (de) * 2003-02-11 2004-08-26 Interkat Katalysatoren Gmbh Verfahren zur Beschichtung von Bauteilen für Katalysatoren
DE102004043421A1 (de) * 2004-09-06 2006-03-23 W.C. Heraeus Gmbh Katalysator für 2-Takt-Motoren oder Kleinmotoren
DE102004051376A1 (de) * 2004-09-13 2006-03-30 Matthias Mangold Herstellungsverfahren für ein Abgasreinigungsmittel und Abgasreinigungsmittel
US7332454B2 (en) * 2005-03-16 2008-02-19 Sud-Chemie Inc. Oxidation catalyst on a substrate utilized for the purification of exhaust gases
JP2006346656A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒とその製造方法
US7507618B2 (en) * 2005-06-27 2009-03-24 3M Innovative Properties Company Method for making electronic devices using metal oxide nanoparticles
JP4907108B2 (ja) * 2005-06-28 2012-03-28 株式会社キャタラー スラリーの粘度の調整方法および排ガス浄化触媒用コーティングスラリー
DE102005032723A1 (de) * 2005-07-13 2007-01-18 Süd-Chemie AG Mehrschichtkatalysator auf Niobbasis zur katalytischen Umsetzung von Kohlenwasserstoffen
JP2008023501A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒
KR101621983B1 (ko) 2008-02-05 2016-05-31 바스프 코포레이션 미립자 트랩을 갖는 가솔린 엔진 배출물 처리 시스템
US8575063B2 (en) * 2008-10-27 2013-11-05 Hongying He Nickel-based reforming catalysts
JP5250694B2 (ja) * 2009-04-03 2013-07-31 日本たばこ産業株式会社 シガレットおよびシガレット材料の処理方法
US8475755B2 (en) * 2009-08-21 2013-07-02 Sub-Chemie Inc. Oxidation catalyst and method for destruction of CO, VOC and halogenated VOC
US8815189B2 (en) * 2010-04-19 2014-08-26 Basf Corporation Gasoline engine emissions treatment systems having particulate filters
US9242211B2 (en) 2011-05-30 2016-01-26 The Babcock & Wilcox Company Catalysts possessing an improved resistance to poisoning
GB201303396D0 (en) * 2013-02-26 2013-04-10 Johnson Matthey Plc Oxidation catalyst for a combustion engine
EP3045227B1 (en) * 2013-09-11 2019-12-11 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd Exhaust gas purification catalyst
EP2905074B1 (de) 2014-02-06 2019-04-24 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Katalytisch wirksame Zusammensetzung für einen Mehrschichtkatalysator zur Abgasnachbehandlung von Verbrennungsabgasen
EP2905077B1 (de) 2014-02-06 2018-08-22 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Katalytisch wirksame Zusammensetzung mit großer CO-Oberfläche
RU2705976C2 (ru) 2015-01-16 2019-11-12 Басф Корпорейшн Наноразмерное функциональное связующее
CN104801313B (zh) * 2015-04-15 2017-08-29 永康市奥鑫科技有限公司 一种用于挥发性有机废气净化的催化剂及其制备方法
US10201807B2 (en) 2015-06-18 2019-02-12 Johnson Matthey Public Limited Company Ammonia slip catalyst designed to be first in an SCR system
KR102344231B1 (ko) 2016-07-29 2021-12-28 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 알루미나 및 그것을 사용한 자동차 촉매의 제조 방법
US20210283582A1 (en) * 2016-10-12 2021-09-16 Basf Corporation Catalytic articles
CN111867723B (zh) * 2018-03-29 2021-11-23 三井金属矿业株式会社 废气净化用组合物和包含其的废气净化用催化剂以及废气净化用催化剂结构体
WO2020138298A1 (ja) * 2018-12-27 2020-07-02 ユミコア日本触媒株式会社 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化方法
RU2703560C1 (ru) * 2019-05-30 2019-10-21 Акционерное общество "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов" Способ приготовления катализатора
EP4135893A1 (en) * 2020-04-15 2023-02-22 BASF Corporation An emission control catalyst article with pgm-gradient architecture
US20230211317A1 (en) * 2020-06-09 2023-07-06 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Composition for forming undercoat layer, undercoat layer, as well as exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification apparatus including undercoat layer
CN114644845B (zh) * 2022-04-08 2023-05-05 中国科学院过程工程研究所 一种导热催化剂涂料及其制备方法与应用

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5167276A (cs) * 1974-12-09 1976-06-10 Kobe Steel Ltd
DE2538706C2 (de) * 1975-08-30 1984-01-19 Kali-Chemie Ag, 3000 Hannover Verfahren zur Reinigung von Autoabgasen
DE2942728A1 (de) * 1979-10-23 1981-05-07 Bremshey Ag, 5650 Solingen Doppelwandige auspuffrohrleitung
FR2512004A1 (fr) * 1981-08-27 1983-03-04 Rhone Poulenc Spec Chim Composition d'alumine pour le revetement d'un support de catalyseur, son procede de fabrication et le support de catalyseur obtenu
DE3146004A1 (de) * 1981-11-20 1983-05-26 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zum schutz von katalysatoren fuer die reinigung der abgase von mit verbleiten kraftstoffen betriebenen verbrennungskraftmaschinen
AU2362084A (en) * 1983-02-14 1984-08-23 Engelhard Corporation Catalysts with support coatings
JPS60168537A (ja) * 1984-02-10 1985-09-02 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd 一体構造型排ガス浄化用触媒の製造方法
EP0179578B1 (en) * 1984-10-22 1990-07-04 Ford Motor Company Limited Method of increasing the operational life of a catalyst
CA1260909A (en) * 1985-07-02 1989-09-26 Koichi Saito Exhaust gas cleaning catalyst and process for production thereof
US5166118A (en) * 1986-10-08 1992-11-24 Veba Oel Technologie Gmbh Catalyst for the hydrogenation of hydrocarbon material
DE3835184A1 (de) * 1987-10-30 1989-05-11 Degussa Platin-freier dreiwegkatalysator
JP2680597B2 (ja) * 1988-03-14 1997-11-19 マツダ株式会社 排気ガス浄化用触媒
US4868149A (en) * 1988-05-23 1989-09-19 Allied-Signal Inc. Palladium-containing catalyst for treatment of automotive exhaust and method of manufacturing the catalyst
DE3830318A1 (de) * 1988-09-07 1990-03-15 Degussa Abgaskatalysator mit verminderter neigung zu speicherung von schwefeloxiden und schwefelwasserstoffemission
FR2649400B1 (fr) * 1989-07-10 1993-01-08 Norsolor Sa Copolymeres en etoile et leur procede de fabrication
DE3939921A1 (de) * 1989-12-02 1991-06-06 Degussa Anordnung zur katalytischen reinigung der auspuffgase von verbrennungsmotoren, insbesondere nach dem zweitaktprinzip
US5041407A (en) * 1989-12-14 1991-08-20 Allied-Signal Inc. High-temperature three-way catalyst for treating automotive exhaust gases
FI896294A (fi) * 1989-12-28 1991-06-29 Kemira Oy Foerfarande foer framstaellning av katalytcellsystem anvaendbart vid rening av avgaser.
US5179060A (en) * 1990-11-28 1993-01-12 Ford Motor Company Dispersion enhanced pt group metal catalysts and method of making the catalysts
US5114901A (en) * 1991-02-19 1992-05-19 General Motors Corporation Ceramic coating for a catalyst support

Also Published As

Publication number Publication date
JP3238511B2 (ja) 2001-12-17
DE4244712A1 (de) 1994-04-14
KR100255093B1 (ko) 2000-05-01
JPH067683A (ja) 1994-01-18
EP0556554A3 (en) 1993-10-20
PL297715A1 (en) 1993-11-15
CA2089397A1 (en) 1993-08-15
AU3302593A (en) 1993-08-19
AU653095B2 (en) 1994-09-15
HU215707B (hu) 1999-02-01
TR27626A (tr) 1995-06-14
HUT63348A (en) 1993-08-30
DE4244712C2 (de) 1996-09-05
ES2108769T3 (es) 1998-01-01
MX9300780A (es) 1993-12-01
HU9300382D0 (en) 1993-05-28
PL178211B1 (pl) 2000-03-31
CN1075271A (zh) 1993-08-18
CA2089397C (en) 1999-12-28
CN1041805C (zh) 1999-01-27
TW296350B (cs) 1997-01-21
UA34421C2 (uk) 2001-03-15
EP0556554B1 (de) 1997-09-17
EP0556554A2 (de) 1993-08-25
SK380092A3 (en) 1994-08-10
ZA931006B (en) 1993-09-13
BR9300548A (pt) 1993-08-17
DE59307358D1 (de) 1997-10-23
KR930017616A (ko) 1993-09-20
US5496788A (en) 1996-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ380092A3 (en) Coating dispersion for producing catalysis promoting coatings and process for preparing thereof
EP0272136B1 (en) Catalyst for purifying exhaust gas and method for its production
US5958829A (en) Coating dispersion for exhaust gas catalysts
WO2006067912A1 (ja) 排気ガス浄化触媒、及び排気ガス浄化触媒の製造方法
JP2001523158A (ja) セリウムとプラセオジムの均質混合酸化物を含有する触媒組成物
JP2003126694A (ja) 排ガス浄化用触媒
JP3265534B2 (ja) 排ガス浄化用触媒
JP2009018287A (ja) 排ガス浄化用酸化触媒
CN113042045A (zh) 排气净化用催化剂
EP2029261A1 (en) Catalyst for purification of exhaust gas
JP4507717B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒
JP3250714B2 (ja) 酸化物担持触媒担体とその製造方法及び排ガス浄化用触媒
JP4552098B2 (ja) 排ガス浄化触媒用担体及びその製造方法と触媒
JP3722060B2 (ja) 触媒体及び触媒体の製造方法並びにその触媒体を用いた排気ガス浄化用触媒
EP0923990A1 (en) Composite catalyst for treatment of exhaust gas
US5171728A (en) Catalyst for oxidizing carbon-containing compounds and method for the production of the same
JP5071840B2 (ja) 排ガス浄化用触媒
JPH0824843B2 (ja) 耐熱性触媒およびその使用方法
JP2003074334A (ja) 排ガス浄化用触媒の処理方法
JP3362532B2 (ja) 排ガス浄化用触媒及びその製造方法
CN109715289B (zh) 废气净化用三元催化剂及其制造方法、以及废气净化用催化转化器
JP2007105633A (ja) 排ガス浄化触媒
JP3309711B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
JP3609859B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒及び排気ガスの浄化方法
DE4204421A1 (de) Beschichtungsdispersion fuer abgaskatalysatoren