DE19528257A1 - Abgasreinigungskatalysatorkomplex - Google Patents
AbgasreinigungskatalysatorkomplexInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgasreinigungskatalysatorkomplex.
Ein wohlbekannter Katalysatorkomplex zur Abgasreinigung von Automotoren
besteht üblicherweise aus einem ternären Katalysatorkomplex, der einen Edelme
tallkatalysator, wie Pt, Pd oder Rh enthält und einen katalytischen Promotor oder
Co-Katalysator aus Ceroxid, die von einem katalytischen Träger oder einer Un
terlage aus Aluminiumoxid getragen werden. In diesem Falle zeigt das Ceroxid
eine Speicherwirkung für O₂ und bildet ein Fenster (Wert für das Luft/Brennstoff
verhältnis), in welchem der ternäre Katalysatorkomplex aktiv wirkt.
Es ist bekannt, daß das Fenster sich ausdehnt, wenn das zusammengesetzte
Oxid von Ceroxid und Lanthanoxid statt Ceroxid allein verwendet und auf einem
Katalysatorträger von Aluminiumoxid getragen wird (geprüfte japanische Patent
publikation 57-63133). Weiter ist bekannt, daß die Hitzebeständigkeit des
Katalysatorkomplexes verbessert wird, indem man das zusammengesetzte Oxid
einer Perovskitstruktur, die aus Erdalkalioxid, Lanthanoxid und Ceroxid besteht,
in einem Katalysatorträger von Aluminiumoxid verteilt (ungeprüfte japanische
Patentpublikation 63-77543).
Es sei bemerkt, daß das Abgas von Automotoren Phosphor enthält, der vom
Motoröl kommt. Der Phosphor erzeugt Cerphosphat als ein Produkt zwischen
Phosphor-III-Oxid und Ceroxid. Dies gibt ein Problem, da das erzeugte Cerphos
phat den Speichereffekt für O₂ verschlechtert. Die Verschlechterung des Spei
chereffekts für O₂ kann von der Reaktion herrühren, durch welche das erzeugte
Cerphosphat Cer stabil macht (d. h. die Oxidationszahl wird festgelegt). Insbesondere
der Pd-Katalysator erzeugt leicht die Phosphorvergiftungswirkung mit
Ceroxid.
Daher ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines
Katalysatorkomplexes, der sich durch eine hohe Beständigkeit gegen die Phos
phorvergiftungswirkung auszeichnet.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben einen Katalysatorkomplex unter
sucht, der in der Lage ist, die Verschlechterung der Speicherwirkung von Ceroxid
für O₂ auf Grund der Phosphorvergiftungswirkung zu verhindern. Als Ergebnis
wurde gefunden, daß die Phosphorvergiftungswirkung sehr stark unterdrückt
wird, indem man Ceroxid durch ein zusammengesetztes Oxid von Ceroxid und
Zirkoniumoxid ersetzt und so die vorliegende Erfindung erzielt. Die folgende
Beschreibung bezieht sich auf den vorliegenden katalytischen Komplex.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Abgasreinigungskatalysatorkomplex, der auf
einem Katalysatorträger einen Edelmetallkatalysator hat und der durch einen
katalysatischen Promotor gekennzeichnet ist, der ein zusammengesetztes Oxid
von Ceroxid und Zirkoniumoxid, insbesondere CeO₂ und ZrO₂ aufweist.
Das oben erwähnte zusammengesetzte Oxid hat eine andere Struktur als Ceroxid
allein, zeigt jedoch einen ähnlichen oder noch größeren Speichereffekt für O₂ als
Ceroxid allein. Dies kann von den folgenden Gründen herrühren: Zirkoniumatome
und Sauerstoffatome, die mit Zirkoniumatomen kombiniert sind, haben eine
Wirkung auf die Verteilung der Elektronenladung auf Ceratome und in ihrer Nähe.
Dieses Verfahren gestattet es, daß das Sauerstoffgas die Adsorptions- und
Desorptionswirkungen glatt ausführen kann. Weiter wird Cer selbst durch die
Bildung des oben erwähnten zusammengesetzten Oxids stabilisiert und an der
Reaktion mit Phosphoroxid gehindert. Als Ergebnis hat der vorliegende Katalysa
torkomplex eine hohe Beständigkeit gegen die Phosphorvergiftungswirkung. Es
sei bemerkt, daß das zusammengesetzte Oxid im wesentlichen eine hohe Hitze
beständigkeit hat. Demgemäß hat der Katalysatorkomplex gemäß der vorliegen
den Erfindung eine höhere Hitzebeständigkeit.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Katalysatorträger nicht spezifisch auf ein
besonderes Material beschränkt ist sondern aus verschiedenen Arten von an
organischen Materialien poröser Struktur, zusammengesetzt sein kann. Weiterhin
ist der oben erwähnte Edelmetallkatalysator nicht auf ein spezifisches Material
beschränkt, sondern kann aus Pt, Rh, Pd oder Ir zusammengesetzt sein.
Im Abgasreinigungskatalysatorkomplex gemäß der vorliegenden Erfindung hat
der Katalysatorträger ein zusammengesetztes Oxid von Ceroxid und Zirkonium
oxid als Katalysatorpromotor darin verteilt. Demgemäß macht es dies möglich,
die Speicherwirkung des O₂ mit Sicherheit bei der anfänglichen Periode zu halten
und gleichzeitig die Beständigkeit gegen die Phosphorvergiftungswirkung zu
erhöhen. Somit kann der Katalysatorkomplex gemäß der vorliegenden Erfindung
sehr stark in seinen katalytischen Merkmalen verbessert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich der Abgasreinigungs
katalysatorkomplex dadurch aus, daß der Edelmetallkatalysator Pd enthält. Es sei
darauf hingewiesen, daß der Grund für die Verwendung von Pd als Edelmetall
katalysator von einem Problem herrührt, das mit der Phosphorvergiftungswirkung
in Beziehung steht.
Der bevorzugte Katalysatorkomplex kann den Effekt selbst dann erreichen, wenn
der Edelmetallkatalysator Pd enthält.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich der Abgasreini
gungskatalysatorkomplex dadurch aus, daß der Katalysatorträger Aluminiumoxid,
insbesondere Al₂O₃ aufweist. Der Grund für die Verwendung von Aluminiumoxid
als Katalysatorträger besteht darin, das Aluminiumoxid eine hochgradige Stabili
tät für Hitze hat und auch als Katalysatorpromotor wirkt.
In einem bevorzugten Katalysatorkomplex umfaßt der Katalysatorträger Alumini
umoxid und verbessert demgemäß die Hitzebeständigkeit und die katalytischen
Eigenschaften.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich der Abgasreini
gungskatalysatorkomplex dadurch aus, daß das zusammengesetzte Oxid 20 bis
80 Gew.-% Ceroxid, insbesondere CeO₂ umfaßt.
Im bevorzugten Katalysatorkomplex umfaßt das oben erwähnte zusammen
gesetzte Oxid 20 bis 80 Gew.-% Ceroxid und macht es möglich, daß man mit
Sicherheit die Speicherwirkung für O₂ in der anfänglichen Periode hält und die
gewünschte hohe Beständigkeit gegen Phosphorvergiftungswirkung beibehält.
Der Grund für die Verwendung von Ceroxid (CeO₂) in einer Menge von 20
Gew.-% oder mehr im zusammengesetzten Oxid ist der, daß die Verwendung
von weniger als 20 Gew.-% Ceroxid die gewünschte Speicherwirkung für O₂
nicht erreichen kann. Der Grund für die Verwendung von Ceroxid in einer Menge
von 80 Gew.-% oder weniger besteht darin, daß die Verwendung von Ceroxid
in einer Menge von über 80 Gew.-% die gewünschte Beständigkeit gegen Phos
phorvergiftung nicht mehr erreichen kann. In Verbindung mit dem Gehalt an
Ceroxid ist der bevorzugtere Gehalt an Ceroxid (CeO₂) von 30 bis 60 Gew.-%
(dieser Bereich des Gehalts ist ausführlich durch eine später erwähnte Aus
führungsform beschrieben.
Diese und andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungs
formen unter Bezugnahme auf der beigefügten Zeichnung deutlich, worin gleiche
Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Es bedeuten:
Fig. 1 ist eine Kurve, welche die Beziehung zwischen dem Ceroxidgehalt
im zusammengesetzten Oxid und der Entzündungstemperatur
bezüglich der Reinigung von HC und NOx nach einem einfachen
Phosphorvergiftungstest zeigt in Verbindung mit dem Abgasreini
gungskatalysatorkomplex gemäß dieser Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung, und
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das einen Abgasreinigungskomplex gemäß
einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die folgende Beschreibung ist auf einen Katalysatorkomplex gemäß einer Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung gerichtet, und zwar:
In Verbindung mit dem Katalysatorpromotor:
Für die Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wurden mehrere Sorten von Katalysatorpromotoren hergestellt, die aus zusammengesetzten Oxiden von Ceroxid (CeO₂) und Zirkoniumoxid (ZrO₂) in verschiedenen Zusam mensetzungen bestanden. Die so hergestellten zusammengesetzten Oxide werden der Messung der Oberfläche unter Bezugnahme auf Ceroxid allein unterworfen. Die Messung der Oberfläche wird mit Katalysatorpromotoren durchgeführt, wie sie hergestellt sind ohne irgendeine Hitzebehandlung (frische Proben), 6 Stunden lang auf 1.000°C Luft erhitzt (äquivalent einem 8.000 km Lauftest für ein Auto) bzw. 24 Stunden lang auf 1.000°C erhitzt. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Oberflächenmessung.
In Verbindung mit dem Katalysatorpromotor:
Für die Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wurden mehrere Sorten von Katalysatorpromotoren hergestellt, die aus zusammengesetzten Oxiden von Ceroxid (CeO₂) und Zirkoniumoxid (ZrO₂) in verschiedenen Zusam mensetzungen bestanden. Die so hergestellten zusammengesetzten Oxide werden der Messung der Oberfläche unter Bezugnahme auf Ceroxid allein unterworfen. Die Messung der Oberfläche wird mit Katalysatorpromotoren durchgeführt, wie sie hergestellt sind ohne irgendeine Hitzebehandlung (frische Proben), 6 Stunden lang auf 1.000°C Luft erhitzt (äquivalent einem 8.000 km Lauftest für ein Auto) bzw. 24 Stunden lang auf 1.000°C erhitzt. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Oberflächenmessung.
Es sei bemerkt, daß die Zusammensetzung von 100% Ceroxid (CeO₂) kein
Zirkoniumoxid (ZrO₂) enthält. Tabelle 1 zeigt deutlich, daß sich die zusammen
gesetzten Cer- und Zirkoniumoxide durch ein geringes Ausmaß der Abnahme in
der Oberfläche mit der Hitzebehandlung und durch eine höhere Hitzebeständig
keit auszeichnen, wenn man sie der Zusammensetzung von 100% Ceroxid
vergleicht.
Die in der oben erwähnten Weise hergestellten Proben wurden einer Oberflä
chenmessung nach einem einfachen Phosphorvergiftungstest unterworfen. Das
Testergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt. Der einfache Phosphorvergiftungstest wird
in der Weise durchgeführt, daß ein mechanisches Gemisch von 50 Gew.-%
Katalysatorpromotor und 50 Gew.-% P₂O₅ für 30 Minuten lang an Luft auf
700°C erhitzt wird.
Aus Tabelle 2 ist klar, daß die zusammengesetzten Oxide eine Zunahme in der
spezifischen Oberfläche nach einem einfachen Phosphorvergiftungstest in
Übereinstimmung mit einer Abnahme im Gehalt an Ceroxid (CeO₂) zeigen.
Im Hinblick auf das Ergebnis der Oberflächenmessung der oben erwähnten
Katalysatorpromotoren wurden verschiedene Arten von Probekatalysatoren
hergestellt, um die katalytischen Eigenschaften der Abgasreinigungskatalysator
komplexe unter Verwendung der oben erwähnten Katalysatorpromotoren zu
studieren.
Zuerst wurde Palladiumnitrat zu γ-Aluminiumoxid in einer gegebenen Menge des
Trägers zugefügt. Das Gemisch von γ-Aluminiumoxid und Palladiumnitrat wird
mit den Katalysatorpromotoren von verschiedenen Zusammensetzungen ge
mischt. Ein Bindemittel und Wasser werden zu den erhaltenen Gemischen
zugegeben, um eine Aufschlämmung herzustellen. Ein Wabenträger, der aus
Cordierit hergestellt ist, wird mit der Aufschlämmung tauchbeschichtet, so daß
man die Katalysatorkomplexe erhält. Die Menge an γ-Aluminiumoxid wird so
eingestellt, daß sie 20 Gew.-% des Trägers ausmacht. Die Menge an Palladium
nitrat wird so eingestellt, daß ein Katalysatorvolumen von 1 Liter (Wabenvolu
men 1 Liter) 2 g Pd enthält. Es sei darauf hingewiesen, daß der Binder aus
Aluminiumoxidhydrat hergestellt ist.
Die HC-Reinigungskraft des Abgasreinigungskatalysatorkomplexes wird in einer
Probe bewertet, die einerseits frisch ist und andererseits nach einem Phosphor
vergiftungstest in Verbindung mit der Abbrenntemperatur (T50 (HC)). Das
Ausmaß der Reinigung (C400 (HC)) wird bei 400°C Katalysatoreingangstempe
ratur untersucht. In Verbindung mit dem Ausmaß der NOx-Reinigung des Ab
gasreinigungskatalysatorkomplexes wird die Messung bei einer Abbrenntempe
ratur (T50 (NOx)) nach dem einfachen Phosphorvergiftungstest durchgeführt. In
diesem Fall wird der einfache Phosphorvergiftungstest wie folgt durchgeführt:
600 ppm Phosphorsäure werden zu Benzin gegeben. Ein Alterungstest auf der
Werkbank wird 25 Stunden lang bei 700°C durchgeführt. Es sei darauf hinge
wiesen, daß die Abbrenntemperatur eine Abgastemperatur ist, bei welcher das
Ausmaß der Reinigung 50% des Maximalausmaßes der HC-Reinigung oder der
maximalen NOx-Reinigung zeigt. Das für diesen Test verwendete Abgas zeigt ein
Luft/Brennstoffverhältnis A/F = 14,7±0,9 und eine Raumgeschwindigkeit SV
= 60.000 h-1.
Tabelle 3 zeigt das Testergebnis für das Ausmaß der HC-Reinigung. Fig. 1 zeigt
die Abbrenntemperatur in Verbindung mit dem Ausmaß der HC-Reinigung und
dem Ausmaß der NOx-Reinigung nach dem einfachen Phosphorvergiftungstest.
Tabelle 3 zeigt, daß kein Unterschied im Ausmaß der HC-Reinigung im frischen
Zustand zwischen dem Katalysatorkomplex, der als Katalysatorpromotor das
zusammengesetzte Oxid von Ceroxid (CeO₂) und Zirkoniumoxid (ZrO₂) und dem
Katalysatorkomplex besteht, der nur Ceroxid (CeO₂) verwendet. Andererseits hat
der Katalysatorkomplex, der das zusammengesetzte Oxid verwendet, beim
Ausmaß der HC-Reinigung nach dem einfachen Phosphorvergiftungstest eine
Abbrenntemperatur, die tiefer ist als diejenige des Katalysatorkomplexes, der nur
Ceroxid allein verwendet während kein Unterschied im Ausmaß der Reinigung
bei 400°C zwischen dem Katalysatorkomplex ist, der als Katalysatorpromotor
das zusammengesetzte Oxid verwendet und dem Katalysatorkomplex, der nur
Ceroxid verwendet. Dies kann darauf zurückzuführen sein, daß die Komponente
Zirkoniumoxid (ZrO₂) im zusammengesetzten Oxid die Reaktion zwischen dem
Phosphoroxid und dem Ceroxid (CeO₂) unterdrückt. Demgemäß kann gesagt
werden, daß der Katalysatorkomplex, der als Katalysatorpromotor das zusam
mengesetzte Oxid verwendet, eine höhere Beständigkeit gegen Phosphorver
giftung hat als der Katalysatorkomplex, der nur Ceroxid verwendet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist die Abbrenntemperatur bezüglich des Aus
maßes der Reinigung von HC und NOx nach dem einfachen Phosphorvergiftungs
test gezeigt, und es besteht eine Neigung dafür, daß die Abbrenntemperatur
jeweils identisch ist für den Fall HC bzw. den Fall NOx. Wenn der Katalysator
promotor weniger als 80 Gew.-% Ceroxid enthält, beginnt die Reinigung von HC
und NOx bei verhältnismäßig tieferer Temperatur, d. h. der Katalysatorkomplex ist
vor Phosphorvergiftungswirkung geschützt. Aus Fig. 1 wird deutlich, daß das
bevorzugte Ergebnis erzielt werden kann, wenn das zusammengesetzte Oxid eine
Zusammensetzung von 30 bis 60 Gew.-% Ceroxid (CeO₂) aufweist.
Wenn der Katalysatorkomplex direkt mit dem Abgasverteilerstück eines Automo
tors verbunden wird, fließt Abgas von hoher Temperatur in den Katalysatorkom
plex zum Zeitpunkt des Kaltstarts des Motors. Wenn jedoch der Katalysatorkom
plex nicht direkt mit dem Verteilerstück verbunden ist, ist es erforderlich, daß der
Katalysatorkomplex bei tiefer Temperatur aktiviert wird, da der Katalysatorkom
plex nicht schnell auf hohe Temperatur erhitzt werden kann. Der Katalysatorkom
plex mit hoher Aktivität bei tiefer Temperatur kann erhalten werden, indem man
eine große Menge Pd in einem Katalysatorträger aus γ-Aluminiumoxid verteilt.
Die folgenden vier Arten von Wabenkatalysatorkomplexen wurden hergestellt.
Sie unterscheiden sich in der Art oder in der Menge an Metallkatalysator. Ein
vorderer Katalysator (stromaufwärtige Seite) 2 und ein hinterer Katalysator
(stromabwärtige Seite) 3 werden in einen Abgasweg 1 eines Automotors, wie in
Fig. 2 gezeigt, eingebaut. Es wird eine Untersuchung durchgeführt, um die
bevorzugteste Kombination von vorderem und hinterem Katalysator zu bestim
men.
Die vier Arten von Wabenkatalysatorkomplexen haben die anschließend be
schriebene Struktur. Ein Wabenträger aus Cordierit wird als Katalysatorträger
verwendet. Ein Grundmaterial wird aus γ-Aluminiumoxid gebildet. Ein Katalysa
torpromotor umfaßt Ceroxid. Das Verfahren zur Herstellung des Katalysatorkom
plexes ist entsprechend, wie es in der vorhergehenden Ausführungsform gezeigt
ist. Weiter sei darauf hingewiesen, daß das Katalysatorvolumen 1,3 Liter für den
vorderen Katalysator und 1 Liter für den hinteren Katalysator ist.
In diesem Katalysatorkomplex werden 10 g des Metallkatalysators Pd auf einem
Katalysatorvolumen von 1 Liter getragen.
In diesem Katalysatorkomplex werden 1,6 g der Metallkatalysatoren Pt und Rh
auf einem Katalysatorvolumen von 1 Liter getragen.
In diesem Katalysatorkomplex werden 5,6 g der Metallkatalysatoren aus Pt-Pd-
Rh auf einem Katalysatorvolumen von 1 Liter getragen.
In diesem Katalysatorkomplex werden 2 g der Metallkatalysatoren Pd-Rh auf
einem Katalysatorvolumen von 1 Liter getragen.
Tabelle 4 zeigt eine ausgewählte Kombination, die aus den vier Arten von
Katalysatoren erhalten wurde. Jede Kombination von Katalysatoren wird in ein
Auto eingebaut und bewertet, indem man im Abgas die Menge an HC, die
Menge an NOx und die gesamte Abgasmenge von HC und NOx für den frischen
Katalysator und nach dem Automobilalterungstest untersucht. Die Messung
beruht auf einer EC-Hochgeschwindigkeitsart. Es sei bemerkt, daß der Automobilalterungstest,
in der wie folgt beschriebenen Weise durchgeführt wird: Jede
Kombination von Katalysatoren wird in ein Auto eingebaut. Das Reinigungsver
fahren für das Abgas wird 25 Stunden durchgeführt, während das Abgas wie
derholt zwischen 550 bis 700°C erhitzt wird. Danach wird jede Abgasmenge
gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 4 zeigt, daß die Proben Nr. 4 und Nr. 5 ein gutes Ergebnis erzielen,
während die Probe Nr. 8 ebenfalls ein verhältnismäßig gutes Ergebnis erzielt. Die
Probe Nr. 4 ist eine Kombination von Pd:10 g/l Katalysator und Pt-Pd-Rh:
5,6 g/l Katalysator ist bei der Reinigung von Abgas in frischem Zustand über
legen. Dies kann dem im folgenden beschriebenen Grund zuzurechnen sein: Die
vordere Stufe ist mit einem Pd-reichen Katalysator versehen, der in der Aktivität
bei tiefer Temperatur überlegen ist. Demgemäß wird das HC-Abgas aktiv bei
tiefer Temperatur gereinigt. Das HC, das nicht in der vorderen Stufe gereinigt
wird, kann wirksam durch die Kombination von Pd und Pt-Pd-Katalysatoren in
der hinteren Stufe gereinigt werden. In Verbindung mit NOx erzeugt die Reini
gung von HC in der vorderen Stufe Hitze, wodurch der Katalysator in der hinte
ren Stufe rasch auf eine aktive Temperatur erhitzt wird, so daß NOx wirksam
durch die Katalysatoren von Pt und Rh in der hinteren Stufe gereinigt wird.
Wie in Tabelle 4 gezeigt, ist die Probe Nr. 4 schlechter bei der Reinigung von
Abgas nach dem Automobilalterungstest. Dies kann dem nachfolgend beschrie
benden Grund zuzurechnen sein: Die Reinigung von HC mit Pd-Katalysator in der
vorderen Stufe während der Alterungszeit bewirkt, daß die Pt- und Rh-Katalysa
toren in der hinteren Stufe auf hohe Temperatur erhitzt und gesintert werden.
Das HC, das nicht in der vorderen Stufe gereinigt wird, wird in der hinteren Stufe
verbrannt, so daß das Sintern begünstigt wird.
Die Probe Nr. 5 zeigt kein gutes Ergebnis in frischem Zustand, zeigt jedoch ein
gutes Ergebnis nach dem Altern. Insbesondere ist die Probe Nr. 5 bei der Reini
gung von NOx überlegen. Das kann dem Grund zuzurechnen sein, daß die Pt-
und Rh-Katalysatoren in der vorderen Stufe wirksam arbeiten. Der Pd-Katalysator
in der hinteren Stufe arbeitet hauptsächlich für die Reinigung von HC und ist in
gewissem Ausmaß zur Reduktion fähig. Der Pd-Katalysator mit der Fähigkeit zur
Reduktion kann NOx zersetzen, indem er HC benutzt, das nicht in der vorderen
Stufe gereinigt wird. Das heißt, NOx wird in gewissem Ausmaß in der vorderen
Stufe gereinigt, jedoch strömt der Rest an NOx zu dem Katalysator in der hinte
ren Stufe ohne gereinigt zu werden. Andererseits wird HC nicht vollständig in
der vorderen Stufe gereinigt und strömt zum Katalysator in der hinteren Stufe
ohne vollständig gereinigt zu werden. Wenn der hintere Katalysator, der in der
Reinigung von HC überlegen ist, HC reinigt, wirkt das HC selbst als Reduktions
mittel und reinigt wirksam NOx. Weiter sei darauf hingewiesen, daß HC wirksam
nach dem Automobilalterungstest gereinigt wird. Dies ist auf den Grund zurück
zuführen, daß der Katalysator in der hinteren Stufe in wirksamer Weise eine
große Menge an Pd darin verteilt enthält. Die gleiche Wirkung, wie oben er
wähnt, kann in der Probe-Nr. 8 gesehen werden.
Das erwähnte Ergebnis zeigt deutlich, daß eine bevorzugte Kombination von
Katalysatoren ein Pd-reicher Katalysator ist, wie Pd : 10 g/l Katalysator und Pt-
Rh-Komplexkatalysator, wie Pt-Pd-Rh : 5,6 g/l Katalysator oder Pt-Rh : 1,6 g/l.
Wenn ein Ziel nur auf die Verbesserung der Abgasreinigungsfähigkeit gerichtet
ist, ist eine bevorzugte Methode, den Pd-reichen Katalysator in der vorderen
Stufe anzuordnen. Wenn das Ziel auf die Verbesserung der katalytischen Dau
erhaftigkeit gerichtet ist, ist eine bevorzugte Methode, den Pt-Rh-Komplexkataly
sator in der vorderen Stufe anzuordnen.
Das Volumen des vorderen (Front) Katalysators und des hinteren Katalysators
wird wie nachfolgend beschrieben eingestellt: Angenommen, daß das Volumen
eines Abgases von einem Motor "A"-Liter ist, ist die bevorzugte Einstellung, daß
ein Volumen des vorderen Katalysators 1/4 bis 1/2 "A"-Liter ist und ein Volumen
des hinteren Katalysators 1/3 bis 3/4 "A"-Liter ist.
Claims (16)
1. Abgasreinigungskatalysatorkomplex, umfassend wenigstens ein Edelmetall
als Katalysator und wenigstens ein zusammengesetztes Oxid von Cer und
Zirkonium als Katalysatorpromotor und einen Katalysatorträger, der den
Katalysator und den Katalysatorpromotor trägt.
2. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Edelmetallkatalysator Pd umfaßt.
3. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Edelmetallkatalysator Pt-Rh umfaßt.
4. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Edelmetallkatalysator Pt-Pd-Rh umfaßt.
5. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Katalysatorträger Aluminiumoxid oder Al₂O₃ umfaßt.
6. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Katalysatorträger Aluminiumoxid oder Al₂O₃ umfaßt.
7. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Katalysatorträger Aluminiumoxid oder Al₂O₃ umfaßt.
8. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Katalysatorträger Aluminiumoxid oder Al₂O₃ umfaßt.
9. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zusammengesetzte Oxid ein CeO₂/CeO₂ + ZrO₂-Verhält
nis von 20 bis 80 Gew.-% hat.
10. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zusammengesetzte Oxid ein CeO₂/CeO₂ + ZrO₂-Verhält
nis von 20 bis 80 Gew.-% hat.
11. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zusammengesetzte Oxid ein CeO₂/CeO₂ + ZrO₂-Verhält
nis von 20 bis 80 Gew.-% hat.
12. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zusammengesetzte Oxid ein CeO₂/CeO₂ + ZrO₂-Verhält
nis von 20 bis 80 Gew.-% hat.
13. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zusammengesetzte Oxid ein CeO₂/CeO₂ + ZrO₂-Verhält
nis von 20 bis 80 Gew.-% hat.
14. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zusammengesetzte Oxid ein CeO₂/CeO₂ + ZrO₂-Verhält
nis von 20 bis 80 Gew.-% hat.
15. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zusammengesetzte Oxid ein CeO₂/CeO₂ + ZrO₂-Verhält
nis von 20 bis 80 Gew.-% hat.
16. Abgasreinigungskatalysatorkomplex nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zusammengesetzte Oxid ein CeO₂/CeO₂+ZrO₂-Verhält
nis von 20 bis 80 Gew.-% hat.
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-
1995
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