DE1291339B - Process for cleaning engine exhaust gases by afterburning in the presence of catalysts - Google Patents
Process for cleaning engine exhaust gases by afterburning in the presence of catalystsInfo
- Publication number
- DE1291339B DE1291339B DEB63924A DEB0063924A DE1291339B DE 1291339 B DE1291339 B DE 1291339B DE B63924 A DEB63924 A DE B63924A DE B0063924 A DEB0063924 A DE B0063924A DE 1291339 B DE1291339 B DE 1291339B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- carrier
- catalysts
- afterburning
- exhaust gases
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/42—Platinum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation 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
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation 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
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/944—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/04—Alumina
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
Es ist bereits bekannt, für die Nachverbrennung von Motorabgasen Katalysatoren zu verwenden, die ■ aus aktivierten Metalloxiden, wie aktivem Aluminium-, Beryllium-, Magnesium-, Zirkon-, Thoriumoxid, oder Mischungen dieser Oxide, z. B. Aluminium-Beryllium-Oxid, bestehen und mit aktiven Metallen, wie Platin, Silber, Kupfer, Nickel oder Kombinationen, wie Kupfer—Chrom, imprägniert sind. Es ist auch bekannt, Vanadinoxid allein oder mit Zusätzen auf aktiver Tonerde zu verwenden. Weitere bekannte Vorschläge betreffen die Verwendung von Metalldrähten oder Metallstreifen, auf deren Oberfläche Platin aufgetragen ist, oder Stücke aus keramischem Material, die mit einer dünnen, Platin enthaltenden Schicht aus aktivem Aluminiumoxid überzogen sind. Außerdem wurden als Katalysatoren empfohlen y-Eisenoxid in Mischung mit porösen Stoffen, Gemische von Kupferoxid—Aluminiumoxid, Mangan-, Kupfer-, Kobalt-, Silberoxid auf aktivierter Tonerde, Kobaltoxid, Nickeloxid, Manganoxide, Titanoxid, Eisenoxide und Kobalt-Lithium-Oxid auf Aluminiumoxid. Eine verbesserte Beständigkeit der Katalysatoren gegen die Vergiftung durch die im Motorabgas enthaltenen Bleiverbindungen soll dadurch erzielt werden, daß man den Katalysatoren schon bei der Herstellung Bleiverbindungen zusetzt.It is already known to use catalytic converters for the afterburning of engine exhaust gases ■ from activated metal oxides, such as active aluminum, beryllium, magnesium, zirconium, thorium oxide, or Mixtures of these oxides, e.g. B. aluminum beryllium oxide, and with active metals such as platinum, Silver, copper, nickel or combinations such as copper-chromium, are impregnated. It is also known Use vanadium oxide alone or with additives on active clay. More well-known Proposals concern the use of metal wires or metal strips on their surface Platinum is applied, or pieces of ceramic material covered with a thin, platinum-containing Layer of active aluminum oxide are coated. They were also recommended as catalysts y-iron oxide in a mixture with porous substances, mixtures of copper oxide - aluminum oxide, manganese, Copper, cobalt, silver oxide on activated alumina, cobalt oxide, nickel oxide, manganese oxide, titanium oxide, Iron oxides and cobalt lithium oxide on aluminum oxide. Improved stability of the catalysts against poisoning by the lead compounds contained in the engine exhaust gas should be achieved by that lead compounds are added to the catalysts during manufacture.
Es wurde nun gefunden, daß man Motorabgase durch Nachverbrennung in Gegenwart von Katalysatoren, die Platinmetalle in einer Gesamtmenge von 0,01 bis 0,4 Gewichtsprozent auf einem Träger aus Aluminiumoxid enthalten, reinigen kann, wenn man erfindungsgemäß einen Katalysator verwendet, dessen Aluminiumoxidträger vor der Beladung mit den Platinmetallen auf Temperaturen von über 600 bis 1500° C erhitzt worden ist.It has now been found that engine exhaust gases can be obtained by afterburning in the presence of catalysts, the platinum metals in a total amount of 0.01 to 0.4 percent by weight on a carrier Contain aluminum oxide, can, if you use a catalyst according to the invention, its Alumina support before loading with the platinum metals to temperatures of over 600 to 1500 ° C has been heated.
Diese Katalysatoren zeichnen sich durch besonders hohe Aktivität bei niedrigen Temperaturen, verbesserte Lebensdauer und eine geringere Empfindlichkeit gegenüber den im Abgas eventuell vorhandenen Bleiverbindungen aus.These catalysts are characterized by particularly high activity at low temperatures, improved Service life and a lower sensitivity to what may be present in the exhaust gas Lead compounds.
Als Träger für die Katalysatoren kommen in Frage aktives Aluminium-, Beryllium-, Magnesium-, Zirkon-, Thoriumoxid oder deren Mischungen, wie Aluminium - Beryllium - Oxid, Aluminium - Thorium-Oxid. Sie müssen vor dem Aufbringen der aktiven Komponenten auf Temperaturen oberhalb 6000C, vorzugsweise oberhalb 7000C, z. B. 800 bis 12000C, erhitzt werden. Auch höhere Temperaturen, z. B.Active aluminum, beryllium, magnesium, zirconium, thorium oxide or mixtures thereof, such as aluminum-beryllium-oxide, aluminum-thorium oxide, are suitable as supports for the catalysts. Before applying the active components, they must be heated to temperatures above 600 ° C., preferably above 700 ° C., e.g. B. 800 to 1200 0 C, are heated. Even higher temperatures, e.g. B.
solche zwischen 1200 und 15000C, sind in vielen Fällen vorteilhaft. Während der thermischen Vorbehandlung der Träger kann Wasserdampf zugegen oder abwesend sein. In Gegenwart von Wasserdampf wird man im allgemeinen mit einer kürzeren Erhitzungszeit zur Erzielung desselben Effektes auskommen. those between 1200 and 1500 ° C. are advantageous in many cases. During the thermal pretreatment of the supports, water vapor can be present or absent. In the presence of steam, a shorter heating time will generally be sufficient to achieve the same effect.
Von den verschiedenen Modifikationen der aktiven Tonerde (z. B. γ,η- oder JiAl2O3) ist bekannt, daß sie beim Erhitzen auf Temperaturen von 600 bis 12000C röntgenographisch feststellbare Umwandlungen bei gleichzeitiger Verminderung der inneren Oberfläche und Änderung der Porenstruktur erfahren. Zwischenstufen dieser Umwandlung werden als <5-Tonerde bezeichnet, das Endprodukt der Umwandlung ist die α-Form.Among the various modifications of the active alumina (. Eg γ, η- or jial 2 O 3) is known to when heated to temperatures from 600 to 1200 0 C by X-ray detectable conversions while reducing the inner surface and change the pore structure Experienced. Intermediate stages of this transformation are referred to as <5 alumina, and the end product of the transformation is the α-form.
Als aktive Komponenten eignen sich vor allem die Platinmetalle, z. B. Platin, Palladium oder Iridium für sich oder in Mischungen. Die Platinmetalle werden in Mengen von 0,01 bis 0,4 Gewichtsprozent, insbesondere 0,03 bis 0,1 Gewichtsprozent, auf die Träger aufgetragen.Particularly suitable active components are the platinum metals, e.g. B. platinum, palladium or iridium on its own or in mixtures. The platinum metals are used in amounts of 0.01 to 0.4 percent by weight, in particular 0.03 to 0.1 percent by weight applied to the carrier.
Beim Einbau des Katalysators in einen geeignet konstruierten Behälter muß darauf geachtet werden, daß die Katalysatorteilchen nicht durch die pulsierende Strömung der Abgase durcheinandergewirbelt werden. Die Abgase sollen daher in der Weise durch den Katalysator geleitet werden, z. B. von oben nach unten, daß die Katalysatorschicht in Ruhe bleibt. Andernfalls treten Katalysatorverluste durch Abrieb ein.When installing the catalytic converter in a suitably constructed container, it must be ensured that that the catalyst particles are not swirled by the pulsating flow of the exhaust gases. The exhaust gases should therefore be passed in such a way through the catalyst, for. B. from top to below, that the catalyst layer remains at rest. Otherwise there will be catalyst losses due to abrasion a.
Die Katalysatoren eignen sich vorzüglich für die Nachverbrennung von Abgasen aus Ottomotoren und Dieselmotoren.The catalytic converters are ideally suited for the afterburning of exhaust gases from gasoline engines and Diesel engines.
Tonerdehydrat (etwa 40% Böhmit und 60% Bayerit) wurde unter Zusatz von Wasser und Salpetersäure zu einer zähplastischen Masse geknetet, die durch Strangpressen und Schneiden in zylindrische Teilchen von 4 mm Durchmesser und 5 bis 10 mm Länge verformt wurde. Nach dem Trocknen bei 1000C wurden die Formlinge zunächst bei 6000C (Probe A), ein weiterer Teil (Probe B) anschließend auf 800 bis 850° C und ein dritter Teil (Probe C) auf 12000C an der Luft erhitzt.Alumina hydrate (about 40% boehmite and 60% bayerite) was kneaded with the addition of water and nitric acid to form a viscous mass which was shaped by extrusion and cutting into cylindrical particles 4 mm in diameter and 5 to 10 mm in length. After drying at 100 0 C, the moldings were then heated first at 600 0 C (Sample A), a further part (sample B) to 800 to 850 ° C and a third portion (Sample C) at 1200 0 C in the air .
Die einzelnen Proben zeigten folgende physikalische Daten:The individual samples showed the following physical data:
und -temperaturHeating time
and temperature
ZusammensetzungRadiographic
composition
OberflächeBET
surface
PorenradiusMiddle
Pore radius
porenvolumenTotal-
pore volume
3 Stunden, 6000C
4 Stunden, 800 bis 8500C
3 Stunden, 6000C
4 Stunden, 12000C3 hours, 600 ° C
3 hours, 600 ° C
4 hours, 800 to 850 ° C
3 hours, 600 ° C
4 hours, 1200 0 C
} <5-Al2O3
} U-Al2O3 JVj-Al 2 O 3 .
} <5-Al 2 O 3
} U-Al 2 O 3
88,3 m2/g
2,35 m2/g273.5 m7g
88.3 m 2 / g
2.35 m 2 / g
52,1 Ä
3360 Ä18.5 Ä
52.1 Ä
3360 Ä
0,23 cm3/g
0,378 cm3/g0.25 cm 3 / g
0.23 cm 3 / g
0.378 cm 3 / g
Die Untersuchung der Proben geschah in folgender Weise Ein Einzylinder-Viertakt mm »r (Typ: BASF-(ifc'j'i rihi - Prüfmotor) mit einem Hubraum von "1Z-:-;* Aurde bei Vollast iienrem- curch einc iremüc:-:;gten Gleichsten»^-- ;-.;^- «-·-<. 2.5 k"" Leistung, unc inte' '■•'si-'?--:-.---· -.- chjc·. !-."inrbenzn·- mit 0,034 Voiü-Tiprnzer- H<^> =- m;-> betrsäOen. Da-. gesamte \öga> wurde ne; s: --u J(X.1 C durch eine 15 cm hone Schicht von .e*>-c<;% -! ί Träger A und Träger C von oben nach unf-.--■· :ur<.hgeleitei Nach 100 Betriebsstunden, wobei 1391 Fahrbenzin verbraucht wurden, enthielten die Träger folgende Bleimengen :The samples were examined as follows: A single-cylinder four-stroke mm »r (type: BASF- (ifc'j'i rihi - test engine) with a displacement of" 1 Z -: -; * Aurde at full load iienremüc einc iremüc : - :; gten equals »^ -; -.; ^ -« - · - <. 2.5 k "" performance, unc inte '' ■ • 'si -'? -: -.--- · -. - chjc ·.! -. "inrbenzn · - with 0.034 Voiü-Tiprnzer- H <^> = - m; -> betrsäOen. The whole \ öga> became ne; s: --u J (X. 1 C through a 15 cm hone layer of .e *> - c <;% -! ί Carrier A and Carrier C from top to bottom the carrier the following amounts of lead:
Trägercarrier
( I Träger A ...
Ϊ Träger C ..(I carrier A ...
Ϊ Carrier C ..
Anteil der Gesamt-Share of total
, Bleigehalt bleimenge des, Lead content amount of lead des
j ni>ch I()0 Runden j ve(.brauchten Benzinsj ni > ch I () 0 laps j ve ( . needed gasoline
33,18 g
23,34 g33.18 g
23.34 g
66,4" „
46,7%66.4 ""
46.7%
Auf dem Träger A aus γ, Jj-Al2 O3 lagert sich unter gleichen Bedingungen mehr Blei ab als auf dem Träger C aus H-Al2O3. Mit dem Träger B aus <5-Al2 O3 wurden praktisch die gleichen Werte wie mit dem Träger C erhalten.Under the same conditions, more lead is deposited on the carrier A made of γ, Jj-Al 2 O 3 than on the carrier C made of H-Al 2 O 3 . With carrier B made of <5-Al 2 O 3 , practically the same values as with carrier C were obtained.
Aus den Trägern A, B und C wurden durch Aufbringen von 0,05 Gewichtsprozent Katalysatoren hergestellt. Diese Katalysatoren wurden unter gleichen Bedingungen bei einer Belastung von etwa 12000 Volumen Abgas je Volumen Katalysator und Stunde zur Nachverbrennung des mit Zusatzluft vermischten Abgases an dem obengenannten Motor geprüft.. Die Gaszusammensetzung vor (v) und nach (n) dem Katalysator nach 100,200 und 250 Betriebsstunden ist in den folgenden Tabellen I und II angegeben. Die Eingangstemperatur des Gases betrug 4500C.Catalysts were prepared from supports A, B and C by applying 0.05 percent by weight. These catalysts were tested under the same conditions with a load of about 12,000 volumes of exhaust gas per volume of catalyst and hour for afterburning the exhaust gas mixed with additional air on the above engine. The gas composition before (v) and after (n) the catalyst after 100, 200 and 250 Operating hours are given in Tables I and II below. The inlet temperature of the gas was 450 ° C.
Wie die Analysenwerte zeigen, ist bei dem Katalysator aus Träger A ein merkbares Nachlassen der Aktivität festzustellen, bei dem Katalysator aus Träger C dagegen nicht. Mit dem Katalysator aus Träger B wurden praktisch die gleichen Werte wie mit dem Katalysator aus Träger C erhalten.As the analytical values show, there is a noticeable decrease in the catalyst from carrier A Determine activity, but not in the case of the catalyst from carrier C. With the catalyst off Carrier B practically the same values as with the catalyst from carrier C were obtained.
stundeninstinctual
hours
Claims (2)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE622193D BE622193A (en) | 1961-09-07 | ||
NL282905D NL282905A (en) | 1961-09-07 | ||
DEB63924A DE1291339B (en) | 1961-09-07 | 1961-09-07 | Process for cleaning engine exhaust gases by afterburning in the presence of catalysts |
GB3311462A GB1009609A (en) | 1961-09-07 | 1962-08-29 | Catalysts for the afterburning of engine exhaust gases |
FR908842A FR1332500A (en) | 1961-09-07 | 1962-09-07 | Catalysts for the post-combustion of engine exhaust gases |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB63924A DE1291339B (en) | 1961-09-07 | 1961-09-07 | Process for cleaning engine exhaust gases by afterburning in the presence of catalysts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1291339B true DE1291339B (en) | 1969-03-27 |
Family
ID=6974194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEB63924A Pending DE1291339B (en) | 1961-09-07 | 1961-09-07 | Process for cleaning engine exhaust gases by afterburning in the presence of catalysts |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE622193A (en) |
DE (1) | DE1291339B (en) |
GB (1) | GB1009609A (en) |
NL (1) | NL282905A (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS516638B1 (en) * | 1970-11-18 | 1976-03-01 | ||
JPS516639B1 (en) * | 1970-12-28 | 1976-03-01 | ||
JPS5648203B2 (en) * | 1974-04-20 | 1981-11-14 | ||
US4039622A (en) * | 1974-11-04 | 1977-08-02 | Exxon Research And Engineering Company | Catalytic process for NOX reduction under lean conditions |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB797777A (en) * | 1955-05-31 | 1958-07-09 | Oxy Catalyst Inc | Improvements in or relating to a catalytic internal combustion engine exhaust purifier |
US2853367A (en) * | 1954-02-10 | 1958-09-23 | Oxy Catalyst Inc | Cartridge type catalytic exhaust cleaner |
DE1074325B (en) * | 1960-01-28 | Ford-Werke Aktiengesellschaft, Köln-Niehl | Process for the catalytic oxidation of exhaust gases from internal combustion engines | |
DE1080717B (en) * | 1957-12-23 | 1960-04-28 | Exxon Research Engineering Co | Process for making an extruded hydroforming catalyst |
-
0
- NL NL282905D patent/NL282905A/xx unknown
- BE BE622193D patent/BE622193A/xx unknown
-
1961
- 1961-09-07 DE DEB63924A patent/DE1291339B/en active Pending
-
1962
- 1962-08-29 GB GB3311462A patent/GB1009609A/en not_active Expired
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1074325B (en) * | 1960-01-28 | Ford-Werke Aktiengesellschaft, Köln-Niehl | Process for the catalytic oxidation of exhaust gases from internal combustion engines | |
US2853367A (en) * | 1954-02-10 | 1958-09-23 | Oxy Catalyst Inc | Cartridge type catalytic exhaust cleaner |
GB797777A (en) * | 1955-05-31 | 1958-07-09 | Oxy Catalyst Inc | Improvements in or relating to a catalytic internal combustion engine exhaust purifier |
DE1080717B (en) * | 1957-12-23 | 1960-04-28 | Exxon Research Engineering Co | Process for making an extruded hydroforming catalyst |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1009609A (en) | 1965-11-10 |
BE622193A (en) | |
NL282905A (en) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69100988T2 (en) | Improved alumina ceria catalytic coating. | |
DE68909975T2 (en) | Catalytic converter supports and catalytic converters for the treatment of engine exhaust gases and processes for their production. | |
DE19617124B4 (en) | purifying catalyst | |
DE2818824C2 (en) | ||
DE69924815T2 (en) | purifying catalyst | |
EP3247493B1 (en) | Double layer three-way catalyst with improved ageing resistance | |
DE60121554T2 (en) | MULTI-ZONE MEMORY CATALYST AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND THE USE THEREOF | |
EP0326845B1 (en) | Catalyst for cleaning the exhaust gases from internal-combustion engines | |
EP1974809B1 (en) | Double layer three-way catalytic converter | |
EP0314057B1 (en) | Rhodium-free three-way catalyst | |
DE4021570A1 (en) | Heat resistant supported catalyst - esp. for cleaning automobile exhaust gases | |
EP0358125B1 (en) | Exhaust gas catalyst having a reduced tendency of accumulating sulphur dioxide and hydrogen sulphide emissions | |
EP0358124B1 (en) | Catalyst for cleaning exhaust gases from combustion engines with reduction of hydrogen sulphide emission, production and use | |
DE4402436A1 (en) | Exhaust gas purification catalyst | |
DE3415634C2 (en) | ||
DE112013004202T5 (en) | purifying catalyst | |
DE69907808T2 (en) | Catalyst for the selective reduction of nitrogen oxides | |
DE112012004466T5 (en) | Catalyst for exhaust gas purification and method for producing the same | |
DE19714732A1 (en) | Process for the deposition of catalytically active components on high-surface support materials | |
DE2359771B2 (en) | Process for the production of a noble metal supported catalyst | |
DE3902913C2 (en) | ||
DE1291339B (en) | Process for cleaning engine exhaust gases by afterburning in the presence of catalysts | |
DE2359451A1 (en) | CATALYST CARRIER | |
DE2010449C3 (en) | Supported catalyst | |
DE2245607C2 (en) |