DD271650A1

DD271650A1 - METHOD FOR PRODUCING A CATALYST VEHICLE FOR EXHAUST CATALYSTS

Info

Publication number: DD271650A1
Application number: DD31541088A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Greiner-Baer; Werner Schmidt; Manfred Schaefer; Klaus Kelka; Rainer Boehm; Ulrike Abicht; Alexander Wilke; Karl Ulbrich; Paul Herbart
Original assignee: Trisola Steinach Veb
Priority date: 1988-05-05
Filing date: 1988-05-05
Publication date: 1989-09-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Katalysatortraegers fuer Abgaskatalysatoren fuer Verbrennungskraftmaschinen. Der Katalysatortraeger kann kostenguenstig aus thermisch bestaendigem und chemisch resistentem Glas hergestellt werden. Aus diesem Glas werden sphaerische Glasteilchen hergestellt und als Mischung von verschiedenen Groessen oder als streng fraktionierte Groesse in eine dem herzustellenden Katalysatortraeger entsprechende Form eingebracht und in dieser Anordnung bis in den Erweichungsbereich des Glases erhitzt. Die sphaerischen Glasteilchen verschmelzen an ihren Beruehrungsstellen miteinander, es entsteht ein definierter offenporiger Sinterkoerper. Zur besseren Haftung des eigentlichen metallischen Katalysators wird durch eine vorherige Beschichtung mit aktiver Tonerde die Oberflaechenrauhigkeit der Poren erhoeht.The invention relates to a method for producing a catalyst carrier for catalytic converters for internal combustion engines. The catalyst carrier can be inexpensively made of thermally stable and chemically resistant glass. Spherical glass particles are produced from this glass and introduced as a mixture of different sizes or as strictly fractionated size into a mold corresponding to the catalyst carrier to be produced, and in this arrangement heated to the softening range of the glass. The spheroidal glass particles fuse together at their points of contact, creating a defined open-pore sintered body. For better adhesion of the actual metallic catalyst, the surface roughness of the pores is increased by a prior coating with active clay.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Katalysatorträger für Abgaskatalysatoren für Verbrennungskraftmaschinen.The invention relates to a method for producing a catalyst support for exhaust gas catalysts for internal combustion engines.

Characteristic of the prior art

Zur Reduzierung der Umweltverschmutzung werden in zunehmendem Maße In Kraftfahrzeugen Katalysatoren für die Abgase der Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt, mit deren Hilfe Schadstoffe in den Abgasen in unschädliche Verbindungen umgewandelt werden.In order to reduce pollution increasingly in motor vehicles catalysts for the exhaust gases of internal combustion engines are used, with the help of pollutants in the exhaust gases are converted into harmless compounds.

Als eigentliche Katalysatoren werden Schwer- oder Edelmetalle eingesetzt, die als Beschichtung oder in ähnlicher Weise auf einen möglichst inerten Trägerkörper aufgebracht werden. Als solche Trägerkörper für die Katalysatoren für Autoabgasentgiftung sind spezielle Monolithe oder Wabenkörper entwickelt worden, die in der Anströmrichtung durchgehende Kanäle aufweisen, durch die das Abgas unter Berührung einer möglichst großen Oberfläche hindurchgeleitet wird, um mit dem eigentlichen Katalysator in Berührung zu gelangen. (DE-OS 3536309, DE-OS 3306693).As actual catalysts heavy or noble metals are used, which are applied as a coating or in a similar manner to an inert carrier as possible. As such carrier body for the catalysts for automotive exhaust detoxification special monoliths or honeycomb bodies have been developed, which have continuous channels in the direction of flow, through which the exhaust gas is passed while touching a surface as large as possible in order to get in touch with the actual catalyst. (DE-OS 3536309, DE-OS 3306693).

Diese bekannten Katalysatorkörper sind schwierig und kostenaufwendig herstellbar und deshalb verhältnismäßig teuer.These known catalyst bodies are difficult and expensive to produce and therefore relatively expensive.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Angabe eines kostengünstigen Verfahren* <.ur Herstellung eines Abgaskatalysatorträgers.The object of the present invention is to provide a low-cost method * <. A production of a catalytic converter carrier.

Darstellung des Wesens der ErfindungPresentation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für die Entgiftung von Kraftfahrzeugabgasen geeigneten kostengünstigen Katalysatorträger aus Glas und ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen.The invention has for its object to provide a suitable for the detoxification of automotive exhaust gases cost-effective catalyst support made of glass and a method for its preparation.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf an sich bokannte Art und Weise hergestellte sphärische Teilchen aus Glas in eine dem herzustellenden Katalysatorträger entsprechende Form gebracht und diese Anordnung bis in den Erweichungsbereich des Materials erhitzt wird, um die sphärischen Giasteilchen an ihren Berührungsstellen miteinander zu verschmelzen. Dadurch bedingt, daß das Glas für das Aufbringen des eigentlichen metallischen Katalysators unter Umständen keine ausreichende Oberflächenrauhigkeit oder -porösität aufweist, kann der Katalysatoruörper vor dem Aufbringen des Katalysators noch mit einer der Oberflächenrauhigkeit oder -porösität erhöhenden Beschichtung versehen werden. Hierfür ist vorzugsweise und vorteilhafterweise eine Beschichtung mit aktiver Tonerde geeignet. Um einerseits eine ausreichende Kontaktoberfläche für das Abgas mit dem Katalyeatorzu erreichen und andererseits aber den Strömungswiderstand des Körpers in vertretbaren Grenzen zu halten, sind bestimmte Durchmesserbereiche der sphärischen Glasteilchen für den jeweiligen Anwendungsfall vorzugsweise geeignet. Dabei ist es grundsätzlich möglich, den Katalysatoi körper aus sphärischen Glasteilchen unterschiedlichen Durchmessers aufzubauen, in anderen Fällen ist es aber auch zweckmäßig, sphärische Glasteilchen eines etwa gleichen Durchmesserbereiches zu verwänden.According to the invention the object is achieved in that produced in per se known manner spherical glass particles in a form the catalyst support corresponding shape and this arrangement is heated to the softening range of the material to fuse the spherical Giasteilchen together at their points of contact , Due to the fact that the glass may not have sufficient surface roughness or porosity for the application of the actual metallic catalyst, the catalyst body may still be provided with a surface roughness or porosity enhancing coating prior to application of the catalyst. For this purpose, a coating with active alumina is preferably and advantageously suitable. On the one hand to achieve a sufficient contact surface for the exhaust gas with the Katalyeatorzu and on the other hand to keep the flow resistance of the body within reasonable limits, certain diameter ranges of the spherical glass particles are preferably suitable for the particular application. It is in principle possible to build the Katalysato body of spherical glass particles of different diameters, but in other cases it is also expedient to verwichten spherical glass particles of about the same diameter range.

Da eine ausreichende Temperaturbeständigkeit des verwendeten Materials Bedingung ist, werden vorrangig sphärische Glasteilchen aus thermisch hochbelastbaren Gläsern verwendet.Since a sufficient temperature resistance of the material used is a condition, primarily spherical glass particles are used from thermally heavy-duty glasses.

Die erfindungsgemäß hergestellten Katalysatorträger haben trotz ihres relativ einfachen Aufbaues eine große Oberfläche. Sie sind chemisch resistant und temperaturbeständig. Sie zeichnen sich vor allem durch eine einfache und kostengünstige Herstellung aus.The catalyst supports prepared according to the invention, despite their relatively simple structure, have a large surface area. They are chemically resistant and temperature resistant. They are characterized mainly by a simple and inexpensive production.

Exemplary embodiments The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment. From a Qlas of the composition in wt% SiOj 81.0; Na ₁ O 5.1; AI2O3 2.9 and B ₂ O ₃ 11.0 are in known manner and catfish

sphärische Teilchen mit einem Durchmesser von 2,O-2,5mm erzeugt.produced spherical particles with a diameter of 2, O-2.5mm.

These spherical glass particles are filled in a metal mold corresponding to the metallic hollow body, the

beidseitig nach dem Füllvorgang durch hitzebeständige Stopfen verschlossen wird. Dieses System wird nach dem Füllen undclosed on both sides after filling by heat-resistant plug. This system will after filling and

Closing the hollow body to a temperature of 75O ⁰ C heated and held at this temperature for 10 minutes. there

erweichen die Oberflächen der sphärischen Teilchen, so daß die Teilchen an den Berührungspunkton verschmelzen und einformstabiler offenporiger Körper entsteht. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur werden die hitzebeständigen Stopfen ontferntund in den Hohlkörper eine Tonerdesuspension gefüllt, die auf der Oberfläche der sphärischen Glasteilchen anhaftet und nachder Trocknung als Trägerschicht für später aufzubringende Schwormetall- oder Edelmetallüberzüge dient.Soften the surfaces of the spherical particles, so that the particles merge at the point of contact and form-stable open-pore body formed. After cooling to room temperature, the heat-resistant plugs are ontferntund filled into the hollow body, an alumina suspension, which adheres to the surface of the spherical glass particles and after drying serves as a carrier layer for later-applied high-metal or precious metal coatings.

The mevallischo hollow body with the sintered spherical glass particles and for the application of metallic coatings

vorbereiteten Oberfläche erreicht eine Porosität von 45%, ist bis 60O⁰C temperaturbeständig, chemisch resistant und hat nursehr geringe Herstellungskosten.prepared surface reaches a porosity of 45%, is resistant to 60O ⁰ C temperature resistant, chemically resistant and has only very low production costs.

Claims

1. A process for preparing a catalyst support for catalytic converters for internal combustion engines, characterized in that produced by known manner and catfish spherical particles made of thermally highly resilient glass in a the catalyst support corresponding geometrical shape, heated to the softening of the glass, at their points of contact with each other fused, coated with a surface porosity or roughness increasing substance, dried and coated with certain heavy metals or precious metals.

2. The method according to claim 1, characterized in that the spherical glass particles used are classified in certain diameter ranges and preferably have diameters of 0.8 to 5.0 mm.

3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that the surface of the catalyst support is coated with active clay.

4. The method according to claim 1, characterized in that the spherical glass particles are preferably prepared from a thermally stable glass in a known manner and at a temperature of preferably 700 .. 800 ⁰ C over a period of 5 .. 15 min at the contact points be merged with each other.