DE1288570B - Verfahren zur Herstellung von Oxydationskatalysatoren, insbesondere fuer die Reinigung von Abgasen unter Zusatz von Luft - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Oxydationskatalysatoren, insbesondere fuer die Reinigung von Abgasen unter Zusatz von Luft

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DE1288570B DED46381A DED0046381A DE1288570B DE 1288570 B DE1288570 B DE 1288570B DE D46381 A DED46381 A DE D46381A DE D0046381 A DED0046381 A DE D0046381A DE 1288570 B DE1288570 B DE 1288570B
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Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Oxydationskatalysatoren zur Verwendung bei erhöhter Temperatur, insbesondere für die Reinigung von Abgasen aus Industrieanlagen und Verbrennungsmotoren unter Zusatz von Luft, der aus Aluminiumoxid und Schwermetalloxiden besteht.
Es ist bekannt, zur Entfernung von giftigen und schädlichen Verunreinigungen in Abgasen von Verbrennungsmotoren, z. B. von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen, Oxydationskatalysatoren zu verwenden, die aus Aluminiumoxid und Schwermetalloxiden, z. B. Kupferoxid, Chromoxid, Kobaltoxid, einzeln oder zu mehreren bestehen. An derartige Oxydationskatalysatören wird die Forderung gestellt, daß sie
1. eine niedrige Anspringtemperatur besitzen,
2. daß der Wirkungsgrad, d. h. der prozentuale Umsatz der zu verbrennenden Verbindungen im gesamten in Betracht kommenden Temperatur- ao bereich, günstig ist und
3. die Lebensdauer, d. h. die Zeit während der der Katalysator einen günstigen Verbrennungswirkungsgrad zeigt, relativ lang ist.
25
Es ist schwierig, alle diese Forderungen mittels eines derartigen Gemisches aus Metalloxiden zu erfüllen.
Es wurde nun gefunden, daß ein Oxydationskatalysator aus Aluminiumoxid und Kupfer- und/oder Chrom- und/oder Kobaltoxid die gestellten Förderungen dadurch optimal erfüllt, daß man eine Imprägnierlösung verwendet, die außer Kupfer- und/oder Chrom- und/oder Kobaltionen noch so viel Nickel- und Bariumionen enthält, daß der Katalysator nach dem Calcinieren auf höchstens etwa 8000C einen Gehalt an Nickel- und Bariumoxid zwischen 0,5 und 20 Gewichtsprozent aufweist. Ein nach diesem Verfahren hergestellter Katalysator zeigt sowohl eine niedrige Anspringtemperatur, einen guten Wirkungsgrad und eine lange Lebensdauer. Dies ist wahrschein-Hch darauf zurückzuführen, daß das Nickeloxid für die anderen Metalloxide als Promotor wirksam ist und das Bariumoxid eine Stabilisierung der anderen Mischoxide, insbesondere höherwertige Chromstufen, bewirkt.
Bekannt sind Katalysatoren, bei denen neben Chromoxid und Nickel geringe Mengen Alkalimetalle auf einem Träger aus Aluminiumoxid aufgebracht sind. Bei diesen Hydrierungskatalysatoren liegen jedoch andere Probleme vor, so daß die besonderen Vorteile des Erfindungsgegenstandes durch diese bekannte Zusammensetzung nicht nahegelegt werden.
Weiterhin kann die Herstellung auch durch bloßes Schwermetalloxid und Zusatzoxide und anschließendes Tablettieren erfolgen.
Neben der genannten Reinigung von Abgasen kann der erfindungsgemäße Katalysator auch zur Stickoxidzersetzung verwendet werden.
Beispiel 1
Ein tablettierter Aluminiumoxidträger, der strukturell der 7-Al2O3-ReUIe zuzuordnen ist, wurde 3 Stunden bei 630° C getempert und nach dem Abkühlen mit Nitratlösungen der Elemente Kupfer, Nickel, Barium und mit Ammoniumchromat-Lösung derart imprägniert, daß der fertige Katalysator 1% NiO, 10 7o (CuO)2 Cr2O3 und 0,5% BaO enthält. Anschließend wurde der Katalysator 12 Stunden bei 115° C im Trockenschrank getrocknet und sodann stufenweise bis auf eine Höchsttemperatur von etwa 8000C im Luftstrom erhitzt.
Beispiel 2
Der oben näher beschriebene Katalysator wurde in einer Vorrichtung hinsichtlich seiner Eignung zur katalytischen Nachreinigung von Autoabgasen am Kraftfahrzeug über 20 000 km geprüft. Die Prüfung erfolgte entsprechend den in dem Schriftsatz »California Test Procedure And Criteria For Motor Vehicle Exhaust Emission Control« von »State of California Motor Vihicle Pollution Control Board« festgelegten Richtlinien. Hierbei wird das Kraftfahrzeug auf einer bestimmten Teststrecke, unter verschiedenartigen Verkehrsbedingungen gefahren und nach jeweils 5000 Betriebskilometern zur Analyse auf einem Rollenprüfstand gebracht. Auf diesem wird der vorgeschriebene Fahrzyklus ausgeführt. Die Abgase werden dabei kontinuierlich mit Hilfe von Infrarotgeräten analysiert.
Die Katalysatorleistung blieb nach einer Betriebsstrecke von 1000 km über die weiteren 19000 km konstant. Beispielsweise wurde im Leerlauf der CO-Gehalt mit frischem Katalysator von 5,7 auf 0,2% reduziert. Nach 20000 Betriebskilometern waren die Werte 5,1 und 0,7%. Die Kohlenwasserstoffe wurden im stationären Betriebszustand im Durchschnitt über die ganze Betriebszeit zu 77% umgesetzt. Der Katalysator zeichnete sich durch stabiles Verhalten bei stark schwankenden Betriebstemperaturen aus.
Versuchsergebnisse für diese katalytische Nachreinigung im Vergleich mit einem bekannten Katalysator zeigt folgende Tabelle:
Tabelle 1
Katalysator A (10% CuO · Cr2O3 auf Al2O3)
Katalysator B (9 % CuO · Cr2O3 + 1 % NiO auf
Al2O3, 0,5% BaO)
Fahrkilometer
5 000
10 000
Umsätze kW (7„)
Katalysator »A« I Katalysator »B«
86
60
48
91
75
60
Versuchsergebnisse für die Stickoxidzersetzung im Vergleich mit einem bekannten Katalysator zeigt folgende Tabelle:
Tabelle 2
Reaktions Al2 480 NCVGehalt Restgas 0,71 T Tmsa.t7
temperatur 580 Einsatzgas CYa) 0,64
(°Q 610 (7o) O3+ 15 %CuO-CuCr2O4 0,59 CVa)
660 0,71 0,48
720 0,71 0,42 0
0,71 s, IVoNiO + 10
0,71 0,60 17
0,71 0,50 32
(CuO)2Cr2O 0,34 41
0,60 0,31 0,5% BaO
Al2O3 + 10% 0,58 0,29 0
" 480 0,56 14
570 0,54 39
610 0,52 43
660 44
710

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von Oxydationskatalysatoren durch Imprägnieren eines Trägers aus getempertem Aluminiumoxid mit Schwermetallsalzen und anschließendes Calcinieren, d adurch gekennzeichnet, daß man eine Imprägnierlösung verwendet, die außer Kupfer- und/oder Chrom- und/oder Kobaltionen noch so viel Nickel- und Bariumionen enthält, daß der Katalysator nach dem Calcinieren auf höchstens etwa 800° C einen Gehalt an Nickel- und Bariumoxid zwischen 0,5 und 20 Gewichtsprozent aufweist.
DED46381A 1965-01-29 1965-01-29 Verfahren zur Herstellung von Oxydationskatalysatoren, insbesondere fuer die Reinigung von Abgasen unter Zusatz von Luft Pending DE1288570B (de)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1071257B (de) * 1959-12-17 The British Petroleum Company Limited, London Verfahren zur Dehydrierung und Dehydrocyclisierung von nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen

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