DE2028791A1

DE2028791A1 - Verfahren zur Herstellung eines Oxydationskatalysators für die Auspuffgase von Verbrennungsmaschinen

Info

Publication number: DE2028791A1
Application number: DE19702028791
Authority: DE
Inventors: Takaaki Mitaka Tokio; Sakamoto Kazuyoshi Fukuroi; Kato Tsutomu Hammamatsu; Shizuoka; Tamura (Japan)
Original assignee: Kachita Co. Ltd., Hamamatsu, Shizuoka (Japan)
Priority date: 1969-06-12
Filing date: 1970-06-11
Publication date: 1970-12-17
Also published as: US3663457A; FR2051150A5; GB1270365A

Description

PATENTANWÄLTE F.W. H EM M ER ICH · G E R D M Ü LLE R · D-. G ROSSE 21792 £ U Z ö / i? I DÜSSELDORF 1 0 · HOM BE RG ER STR ASSE 5 - bh -

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Kachita Company Limited. "Shiauoka-ken/Japan

Verfahren zur Herstellung eines Oxydationskatalysators für die Auspuffgase von Verbrennun₍~sma schinen

Diese Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Herstellung eines körnigen Katalysators, der das in den Auspuffgasen oder in den Abgasen von Verbrennungsms schinen oder Verbrennungsmotoren - dies bezieht sich ganz besonders auf Automotoren enthaltene Kohlenstoff-Monoxyd in harmloses Kohlenstoffdioxyd umzuwandeln ha.t. .

In den letzten Jahren ist mit dem enormen Anwachsen der Anzahl der Xutos oder der Automobile die durch das in den Auspuffgasen oder Abgasen der Autos enthaltene Kohlenstoff-Monoxyd herbeigeführte Luftverschmutzung zu einem ernsten Problem geworden. In den Auspuffgasen oder den Abgasen der Autos oder Kraftwagen ist mit einem Gewichtsanteil von durchnchittlich *$ ein relativ hoher .Anteil an Kohlenstoff-Monoxyd enthalten. Menschen, die Luft einatmen, in der das Kohlenstoff-Monoxyd mit einer Konzentration von mehr als 20 ppm enthalten ist, neigen zur Kreislaufschwäche mit Vergiftungserscheinungen, was dann wiederum zu Kopfschmerzen, Schwindel und Übelkeit führt. Solche Zustände können in den schlimmsten Fällen oder in den ungünstigen Fällen zum Tode führen.

Wenn auch viele Forschungsarbeiten oder Entwicklungsarbeiten im Hinblick auf die Entfernung·des Kohlenstoff-Monoxydgases aus den Auspuffgasen oder aus den Abgasen durchgeführt worden sind, so ist doch ein Absorptionsmittel oder einOxyda^ tionskatalysator, der das GO in harmloses CO« umwandeln oder umsetzen kann, ,jedoch nicht wirklich entwickelt worden. Für Versuche sind Vorrichtungen entwickelt worden, bei denen das Auspuffgas oder das Abgas durch einen Nachbrenner geführt wurde,· der derart arbeitet, daß er das im Auspuffgas oder in

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Abgas enthaltene CO verbrennt; wegen der komplizierten Konstruktion, wegen der hohen Herstellungskosten und wegen der unbequemen Bedienung,, können solche Nachbrenner jedoch keine weit verbreitete Anwendung finden.

Von uns sind zwei Arten von Oxydationskstalysatoren, die das Kohlenstoff-Monoxyd dadurch aus dem Auspuffgas oderdem Abgas entfernen, daß sie dieses Kohlenstoff-Monoxyd in Kohlenstoff-, dioxyd umwandeln oder umsetzen, entwickelt worden. Diese beiden Arten von Oxydationskatalysatoren sind in den Deutschen Patentanmeldungen P 15 ^2 o8^,5 und P 16 67 1^2Λ ausführlich beschrieben.

Der eine dieser Katalysatoren ist im wesentlichen ein mit einem hohen Druck von ungefähr 6.000 kg/cra geformtes körniges Produkt oder Grsnularprodukt mit einer Korngröße von ungefähr 5 ro*· Diese körnige Produkt oder Granularprodukt setzt sich wie folgt zusammen: aus einem feinen Pulver von Zeoliterz, das mit verdünnter Salzsäure aktiviert und in nahezu gleichen Mengen oder Anteilen mit einer feinen Pulverndschimg versetzt oder vermischt ist, die aus 6 bis 7 Gewichtsprosenten oder Gewichtsanteilen Manganoxyd und aus ^ bis 3 Gewichtsprozenten oder Gewichtsanteilen Kupferoxyd besteht.

Der andere Katalysator ist im wesentlichen ein mit einem,relativ geringem Druck von ungefähr 5OO kg/cm geformtes körniges Produkt.oder öranularprodukt, dessen Korngröße und Zusammensetzung der zuvor beschriebenen Katalysator-Ausführung entsprechen, und zwar mit der Ausnahme, daß einige Anteile aluminiumhal ti gen Esterlösung eines organischen Lösungsmittels vom körnigen Produkt oder vom Granularprodukt absorbiert werden. Der Ester wird einer natürlichen Hydrolyse unterworfen, dabei werden alle im Produkt enthaltenen flüchtigen Anteile durch die sich bei der Hydrolyse entwickelnde liiärme verdampft oder verbrannt. Damit

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aber IaFsen sich die Partikel unter Ausnutzung der landungsnetz struktur des in ihnen enthaltenen Aluminiumoxydes sehr fest härten.

Zur Prüfung der Wirksamkeit und der Lebensdauer sind diese Katalysatoren in einen CO-Ausscheidungsbehälter, der hinter dem Auspuff-Schallcüunpfer eines Kraftwagene oder eines Autoe - dieser wird ganz allgemein als Auspufftopf bezeichnet angeordnet war, eingesetzt oder eingegeben worden. Nach einem PrüfirfJandtest, der einer Fahrt über 20.000 km entsprach, hatten die aus dem CO-AusrcheidungsbehKlter austretenden Auspuffgase oder Abgase - und dies gilt fir beide KatalysatorausfUhrungen - nur noch einen CO-Gehalt von weniger als 0.7 $>· Die. für Autos oder für Kraftwagon peschrtzte durchscnittliche Km-Zahl beträgt ungefähr 20.000 k*n im Jahr, was wi^dTum bedeutet, daO ein jeder dieser Katalysatoren vor dem Auswechseln eine Lebensdauer von ungefähr «?\_nP^ Jahr besitzt. Das Ziel der Behörden liegt derzeit bei einer Verringerung des in den Auspuffgasen oder Abgasen enthaltenen Co puf unter 1,5 i>* Damit aber läßt die Verwendung der vorerwähnten Katalysatoren erwarten oder hoffen, daß dieses Ziel erreicht wird.

Bei der Durchführung des vorerwähnten ·Betriebstests ist kein handelsübliches Auto oder kein handelsüblicher Kraftwagen, das/ der mit dem Katalysator ausgerüstet war, auf einer ebenen Fläche gefahren; dieser Test ist ganz einfach so ausgeführt worden, daß die Räder eines Testkörners auf Rollen abrollten, die in einem Autowerk verwendet worden sind, ohne daß sich dabei der Testkörper selber bewegte. Als später jedoch ein handelsübliches Auto oder ein handelsüblicher Kraftwagen während einer Fahrt in freier Luft einem wirklichen Betriebstest unterworfen* worden ist, hat es sich herausgestellt, daß durch die heftigen

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des auf der Straße fahrenden Autos oder Kraftwagens es zu einer allmählichen Zerstärung der Katalystorkörner kam, und zwar derart, daß nach einer wirklichen Fahrt über 10.OCX) km der größere Teil der Katalysatorkörner zerkrümmelt war, was dann wiederum zu einer spürbaren Verminderung in der Oxydierungsfunktion oder im Oxydierungsverhalten des Katalysators führte.

Diese Erfindung zielt darauf ab, einen Oxydationskatalysator Hu schaffen, der wahrscheinlich auch dann nicht zerkrümmelt oder in Krümmel zerfällt, wenn ein mit diesem Katalysator ausgerüstetes Auto oder ein mit diesem Katalysator ausgerüsteter Kraftwagen eine Strecke von mehr als 20.000 km in freier Luft zurücklegt, wobei dieser Katalysator darüber hinaus dann auch noch in der Lager ist, während der ganzen Fahrt den CO-Gehalt der aus dem Auspafftopf austretenden Auspuffgase oder Abgase unter einem Wert von maximal 0.7 # zu halten.

Dieses Ziel ist dadurch erreicht worden, daß 10 Gewichtsprozente oder Gewichtsanteile einer Mischung oder einer Mixtur aus 6 bis 7 Oewichtsanteilen oder Gewichtsprozenten feinoulveriges Mangandioxyd hoher Reinheit sowie aus 4 bis 3 Gewichtsanteilen oder Gewichtsprozenten feinpulveriges Kupferoxyd hoher Reinheit mit einer Mischung oder einer Mixtur aus 5 bis 10 Qewichtsanteileh oder Gewichtsprozenten aktivierter Tonerde oder Aluminiumoxyd sowie aus 8 bis 10 Gewichtsanteilen oder Gewichtsprozenten Aluminiumoxvdbinder hoher Reinheit vermischt worden ist. Die so entstandene Mischung oder Mixtur wird zusammen mit Wasser zu einem Brei oder zu einer Paste geknetet, die dann zu Körnungen geformt wird. Diese Körnungen oder Granulate werden dann so wie sie sind über Zh Stunden stehen gelassen und zur natürlichen Festigung in eine starre Form thermisch getrocknet.

Wir haben die Ursachen die zu der vorerwähnten unzufriedenstel-

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lenden Dauerhaftigkeit der in Rahmen der beiden vorerwähnten Erfindungen früher beschriobenen körnigen Katalysatoren oder granulären Katalysatoren untersucht. Dabei hat sich herausgestellt, daß während der Granulation ein starker Binder nicht verwendet worden ist, und daß bei dem aus natürlichen Zeolit bestehenden Hauptbestandteil des Katalysators sich wegen der Absorption von Feuchtigkeit die mechanische Festigkeit verringerte. Der Grund, daß ein derartiger Binder nicht verwendet worden ist, entsprach der erwarteten Möglichkeit, daß sich bei Beschichtung mit einem derartigen Binder die Wirksamkeit oder die Aktivität der Katalysatoroberfläche verringere. Darü-

ber hinaus wirkte das natürliche Zeolit sowohl als Verdünnungsmittels als auch als Desiccator für die anderen Hauptbestandteile aus Mangandioxyd und aus Kupferdxyd. ■

PJs ist jedoch festgestellt worden, daß während der wiederholten Feuchtigkeitsaufnahme und Feuchtigkeitsabgabe, d.h. der sich bei der Verbrennung von Treibstoff entwiekelnden Feuchtigkeit, es auch zu einer Expansion und zu einer Kontraktion des Granulatvoluments kommt, und zvrar derart, daß die Körnungen oder die Granulate bis zum endgültigen Zerfall in Krümmein allmählich an mechanischer Festigkeit verloren. Nun sind, wenn auch die Verwendung von Mangandioxyd und von Kupferoxyd , so wie dies zuvor der Fall gewesen ist, als ein Teil der Hauptzusammensetzung des betreffenden Katalysators gewünscht wordön ist, so sind doch auch weitere Überlegungen mit dem Ziel, das natürliche Zeolit, das sowohl als Verdünnungsmittel als auch als Desiccator Verwendung findet, durch einen geeigneten Stoff zu ersetzen, dazu mußte dann ein neues Material gefunden werden, das sowohl als starker Binder wirkt und dennoch nicht die Auswirkungen des Katalysatoreinflusses ungünstig beeinträchtigt,

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dazu mußte dann weiterhin anch₉ falls dies möglieh sein sollte, ein GranulationsprozeQ, bei dnm ein starker Druck erforderlich ist, der bei dor Bearbeitunn zu vielen Schwierigkeiten und Problem führte, ausgeschaltet werden.

Daraus ist dann ein neuartiger kornförmiger oder granulärer Orc/dationskat'alysator entstanden mit. aktivierter Tonerde oder aktiviertem Aluminiumoxyd als Verdünnungsmittel und Desiccator, mit Tonerdebinder als Bindemittel hoher Reinheit sowie mi't der Siranischung oder der Vermischung von Mangandioxyd und Kupferoxyd hoher Reinheit - diese Stoffe bildeten die Hauptbestandteile in einer Mischung oder in einer Mixtur der zuerst, genannten Stoffe. Die derart entstandene Mischung oder Mixtur ist unter Zusetzen von Wasser zu einem Brei oder zu einer Paste geknetet worden. Dann hat man sie für Zh Stunden sich selber überlassen und zur natürlichen Verfestigung su einer festen Form thermisch getrocknete

Bei der aktivierten Tonerde oder dera aktivierten Aluminiumoxyd handelt es sich um einen amorphen Stoff, der die in der Atmosphäre enthaltenen Kohlenwasserstoff gase sowie die in der Atmosphäre enthaltene Feuchtigkeit bei Raumtemperatur gut absorbiert oder aufnimmt und die derart absorbierten oder aufgenommenen Stoffe oder Substanzen bei Temperaturen zwischen 180 C und 320⁰C wieder abgibt. Aktivierte Tonerde oder aktiviertes Aluminiiimoxyd verhält sich ähnlich vie natürliches Zeolite Aktivierte Tonerde oder aktiviertes Aluminiumoxyd ist aber derart gekennzeichnet, daß es - anders als beim natürlichen Zeolit - während des Aufnahmevorganges und während des Abgabe«. Vorganges zn keiner Volumenänderung kommt« Weitaus besser ist noch, daß aktivierte Tonerde oder aktiviertes Aluminiumoxyd Temperaturen von mehr als I₀SSO⁰G vollkommen aushält und auf diese Weise den Oxydationskatalysatorj, zu dem es gehört, widerstandsfähiger macht. g^p ORIGINAL

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Eine Mischung oder eine Mixtur aus pulverförrigen Mangandioxyd hoher Reinheit und aus pulverför-iigen Kupferoxyd hoher Reinheit zeitigt in d*r Tat bei der CO-Umwandlung oder bei der CO-Umsetzung, die b»»i Temperaturen zischen 0 und 60 C vorgenomaen werden, die volle katslytisehe Wirkung. Steigt die Temperatur jedoch über 60°C an, dann vertiert die Mischung oder Mixture plötzlich ihre katalytische Wirkung. Demgegenüber zeigt ein Katalysator, bei dnm der Mischung oder der Mixtur aktivierte Tonerde oder aktiviertes Alumizugesetzt worden ist, auch dann die volle Kataljr-

satormischung, wenn die Temperatur 800°C beträgt, über Raumtemperatur braucht überhaupt kein Wort nehr verloren zu werden. RIe im Rahmen diaser Erfindung verwendete aktivierte Tonerde oder das im Rahmen di eser Erfindung verwendete aktivierte Alurainiumoxyd wird aus einem handelsüblichen Produkt hoher Reinheit durch Zerkleinern in feines Pulver hergestellt.

Bei dem als Bindemittel verwendeten Tonerdebinder handelt es sich um ein Binden!ttel, d?s sich wir folgt zusammensetzts CaO . Al₂O-, 5CaO . 3Al₃O₃, 3CsO . 5Al₂O. oder dpren Mixturen oder Mischungen. Wird der Tonerdebinier Über Macht hydriert, dann zeigt er in alicemeinen eine praktisch nutzbare Druckfestigkeit, desgleichen auch eine genügend große WKrne festigkeit, ,um als feuerfestes Material verwendet zu werden, zu können. Die allgemein verfügbaren Tonerdebinder oder ' Tonerdezemente, die bei schnellabbindenden Beton oder bei schnellabbindenden feuerfesten Stoffen Verwendung finden weisen spürbare Verunreinigungsanteile auf, beispielsweise SiO₂ und Fe₂O„ als Ableitungen aus Kalkstein, Bauxit oder aluminiunhaltiger Schiefer als dessen Hauptrohstoffe. ,Das

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Der Tonerdebinder oder der Tonerdezement, der beim Katalysator dieser Erfindung Verwendung findet, sollte jedoch aus Rohstoffen großer Reinheit und frei von den vorerwähnten Verunreinigungen hergestellt werden, weil sonst der sich ergebende Katalysator nur eine geringe Wirkung aufbringen wird.

Eine durch Kneten mit Wasser hergestellte Paste aus aktivierter Tonerde oder aus aktiviertem Alun&niuraoxyd und aus Tonerdebinder oder Tonerdezement_t die mit geeigneten Mengen von pulverförmigen Msmgandioxyd hoher Reinheit und von pul» verförmigen Kupferoxyd hoher Reinheit vermischt ist, kann · in Wengen unter Verwendung einer gewöhnlichen Drehpfannen-Pellitisierungsvorrichtung oder einer gewöhnliehen Trommel-Pelletisierungsvorrichtung leicht und wirksam hergestellt werden, wobei überhaupt kein Druck aufgeschaltet zu werden braucht. Werden die Körner oder Granulat© über Nacht stehen gelassen, dann härten die Granulate wegen der Hydrierung aus und werd€Jn dann nach einer weiteren Trookung bsi Temperaturen zwischen 150 und 3QO⁰C zu fest ausgehärteten Katalysa» toren.

Einer der wesentlichen Merkmale dieser Erfindung' ist₀ die Verwendung von aktivierter Tonerde oder aktivierteln Aluminxumoxyd als eine Kombination von Verdünnungsmittel und Desiccator und die Verwendung von TonerdeblBder oder Tonerdesement die KatslysierungiiLrkung des körnigen odsr granulären Katalysators überhaupt nicht beelnträehtigeno Bin anderes wesentliches Merkmal dieser Erfindung ist₀ daß die Herstellung eines derartigen Graaular-IfetelygatofB sefe erleichtert mrd₀ la Verlaufe «fieses* Patentanmeldung t-sird noch b0sehri©bsa_o dal eia Krafltagen ©der UKtO₀ der/das

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an seinem Auspuffende mit einem nach dem Verfahren dieser Erfindung gewonnenen Katalysator versehen war» nach einer tatsächlichen Fahrt in freier Luft, bei der 20.000 Km. zurückgelegt worden waren, was den Katalysator betrifft, nur wenig Schaden genommen hatte, daß am Ende dieser Fahrt schließlich dann die CO-Umsatzmenge nicht unter 7Ö# abfiel.

In Übereinstimmung mit dem Verfahren.- dieser Erfindung besteht der Katalysator vorzugsweise aus 10 Gewichtsprozenten oder Gewi chtsanteilen einer Mischung oder.Mixtur aus im wesentlichen reinem Mangandioxyd urid Kupferoxyd,(wobei die vorerwähnte Pulvermischung oder Pulverraixture aus 6 bis 7 Gewichtsanteilen oder Gewichtsprozenten Mangandioxyd sowie aus 4 bis 3 Gewichtsanteilen oder Gewichtsprozenten Kupferoxyd besteht), aus 5 bis 10 Gewichtsprozenten im wesentlichen reiner und aktivierter Tonerde oder im wesentlichen reinen und aktiVieri ten Aluminiumo.xydes sowie aus 8 bis 10 Gewichtsprozenten oder Gewichtsanteilen im wesentlichen reinen Tonerdebinders oder Tonerdezementes. ' .

Es sollte klar sein, daß der in den Rahmen dieser Erfindung fallende Katalysator nicht allein auf die Verwendung zur Reinigung von Auspuffgasen oder Abgasen von Autos öder Kraftwa- " gen beschränkt ist, sondern auch bei der Entfernung des Koh*. lenstoffmonoxydes, das in den Auspuffgasen oder Abgasen anderer Maschinen, die mit Brennstoffe^ auf Erdölbasis betrieben werden, Verwendung finden kann»

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Die Erfindung soll naehstehend nun anhand des AusführungsbsA» spielea erläutert werden.

Von den Katalysatorkomponenten werden zunächst einmal das im wesentlichen reine Mangandioxyd und das im wesentlichen reine Kupferoxyd hergestellt. Das bereits im Zusammenhange mit den vorerwähnten früheren Erfindungen beschriebene Verfahren wird hierbei nochmals vorgebracht.

Ale eines der Hauptbestandteile des Katalysators wird ein feines Mangandiojtyd-Pulver unter Anwendung des naehstehend beschriebenen Verfahrens hergestellt! 500 g handelsüblichen MangansuL-fates MnSOr . 4H_0 wurden in ROQ cc Wasser unter Erwärmung auf ¹JO⁰C gelöst. (Bei dieser Temperatur ist die maximale Lösbarkeit des Salzes im Wasser gewährleistet!# Die tosung konnte sich abkühlen, das Srgebnis war dann ein© gesättigte Lösung mit einem kleinen Salzausfällungs-Anteile l„000 g dieser Lösung ₍ dieser gesättigten oder saturierten Ldsung, wurden ' · _f 1.200 g von 98 $ Sehefelsäure zugegeben,, Ehrend gleiehaeitig die Temperatur der Lösung bei ungefähr 55^0 gehiiten war«' de, dann aber setste sich ein äußerst feiner niederschlag oder eine äußeret feine Ausfällung von weißem Anhydriden Mangansulfat an.

Der Lösung, der gesättigten oder saturierten Lösung, in der' das ausgefällte anhydride Mangansulfat enthalten war, wurden 210 g pulverförmiges Kaliumpermanganat augegeben, gleichseitig abe>^wurde die lösung bei einer Temperatur von 50 - 60 ge- rtthrtt Eö kam zur nachtstehend chemischen Reaktion (l)$

5MnSO₁. + *rtttip%+ 3HJ)* ■ _;., > ,

9MnO₂ + 2Κ|§0^> 5H₂SO^ + 1/2O₂ ·..»··■ '(D

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Wie aus Gleichung oder Formel (l) zu erkennen ist, wird das Mangandioxyd aus der vorerwähnten Lösung isoliert} zu erkennen ist aber auch, daß sich gleichzeitig Sauerstoffgas entwik- * kelt. Das Abkühlen der Lösung wurde durch Rühren herbegeführt, das nach der Zugabe des Kaliumpermanganates für eine kurze Zeit vorgenommen wurde. Dann wurde das Ausfällungsprodukt oder die Ausfällung durch Dokanieren solange in Wasser ge-· waschen, bis daß die Waschflüssigkeit neutral -wurde» Aus der Flüssigkeit wurde dann das AusfällungSDrodukt oder die Aus,-fällung ausgefiltert und vollständig getrocknet. Das derart entstandene Mangandioxyd war ein äußerst reines und feines Pulver.

Das für den Katalysator notwendige Kupferoxyd wurde wie folgt hergestellt: ¹KX) g handelsübliches Kupfersulfat CuSO₁^. 5HgO wurde bei Erwärmung auf 50⁰C in 2.OCX) c.c. Wasser gelöst. Der Kuüfersulfatlösnng wurden l.'iOO c.c. *iner 10 4i wässerigen Natrliim-H^roxydlösung zug«*gegeben, dabei wurde die Temperatur der zusammengemischten'Lösung bei ungefähr 50 C gehalten. Es kam zu einer Ausfällung von fein verteiltem blauschwarzen Kupferhydroxyd, Während des Ausfällungsvorganges lag der pH-Wert bei ungefähr ft.

Die das a\isgefällte Kupferhydroxyd enthaltende Lösung wurde gekühlt. Darin wurde das Ausfällungsprodukt oder die Ausfällung durch Dekanieren solange mittels Wasser gewaschen, bis daß die Waschflüssigkeit neutralisiert wurde. Nun wurde das Ausfällungsprodukt oder die Ausfällung aus der Flüssigkeit herausgefiltert. Das nach dem Trocknen und nach dem Kalzinieren entstandene Kupferoxyd war ein äußerst reines und feines Pulver.

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Nach diesem Ausführungsbeispiel setzt sich der Hauptbestandteil des Katalysators aus einer Mischung oder einer Mixtur zusammen, die aus 7 Gewichtsprozenten oder Gewichtsanteilen, * Mangandioxyd und aus 3 Ge:iichtsprosenten oder Gewichtsanteilen Kupferoxyd besteht, wobei das Mangandioxyd und das Kupferoxyd in der zuvor beschriebenen Weise hergestellt wurden. Den 10 Gewichtsprozenten oder Gewichtsanteilen der vorerwähnten Mischung oder Mixtur wurden in gleichmäßiger Weise 10 Gewichtsprozente oder Gewichtsanteile einer zu einem feinen Pulver zermahlenen handelsüblichen Tonerde oder eines zu feinem Pulver zerrahlenen handelsüblichen Aluminiumoxydes sowie 10 Gewichtsprozente oder Gewj.chtsant^ile eines sehr reinen Tonerdebinders derart zugeschlagen, dnß sich die Rohmaterialien des Katalysators bildeten. Die verwendete Tonerdebindung oder der verwendete Tonerdebinder wurde durch Zerkleinerung von Sinterprodukten erhalten, die durch Schmelzen einer gleichmolekularen Mischung aus Tonerdepulver nach dem Bayer-Verfahren und ausgefälltem Kalziumkarbonat in einem Elektroofen entstanden sind.

Nach Zugabe von Wasser wurde dip vorerwähnte zusammengemischte Masse zu einer Paste oder zu «Jinem Teig geknetet und dann vermittels einer Drehpfannen-Pellisierungsvorriehtung in Granulate mit einer Korngröße oder PartikalgrHße von 3 bis 5 ram verarbeitet. Über Nacht erhärteten sich die nassen oder feuchten Granulate und hatten dann eine genügend© mechanische Festigkeit, die das Zerkrümmeln selbst dann verhinderte,, wenn ein jedes der Partikel oder der Granulate mit einem Gewicht von 5 kg belastet wurde. Die Granulate wurden dann für 3 Stunden bei einer Temperatur von 250 C derart getroeknetj dal Granula^ te entstanden, die eins Festigkeit aufwiesen, daß keines der Partikel dann zerkrümmelte, wenn es mit einem Gesteht tor 10 kg belastet wurde»

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Hinter dem Auspufftopf eines mit einem 1.500 e.c.-Bezinverbrennungsmotors der Vierzylinderausführung ausgerüsteten Kraftwagens wurde ein Reaktionsgefäß angeordnet und mit 10

' Litern des vorerwähnten Katalysatorgranulates gefüllt. Zum Reaktionsgefäßgehörte weiterhin eine.Vorrichtung, durch die

^: Luft eingeführt werden sollte, und zwar in Mengen , die ein

" Drittel des von der bereits erwähnten Maschine freigegebenen Auspuffgases oder Abgases entsprechen. Die Luftzufuhr sollte den doppelten Zweck des Oxydierens des im Ausflufgas oder im *',

^: Abgas enthaltenen Kohlenstoffmonojcydes und des Verhindere des übermäßigen Temperaturanstieges beim Katalysator erfüllen. ' Eine Maschine oder ein Motor mit einem Entgifttingsgefäß, zu . dem auch dieser Katalysator gehb'rte, wurde dadurch einem praxisnahen Test unterworfen, daß das mit dieser Maschine oder . mit diesem Motor versehene Kraftfahrzeug in offener Luft und mit gelegentlichen Anhalten gefahren wurde.

Weil der Katalysator selbst bei Raumtemperatur einen bestimmten oder gewissen Wirkungsgrad hat, verringert er den im Auspuffgas oder im Abgas enthaltenen CO-Gehalt bei einer Tempe- * ratur von ungefähr 50°C, der es sofort nach dem Anlassen und nach dem Start des Fahrzeuges unterworfen war, auf weniger als 0,01 #, wobei die CO-Umwandlungsquote oder die CQ-Umsatzquote 100 i> erreichte. .Als nach einem weiteren Betrieb oder Fahren des Fahrzeuges die Temperatur des Katalysators auf 200 bis '' 28O⁰G angestiegen war, hatte die CO-ümwandlungsquote iOO $ im wesentlichen erreicht,wobei diese Quote bis zum Ende der anfänglichen 10.000 km und des damit verbundenen Tests unverändert geblieben war. Nach einer Fahrt oder einer Strecke von 15.000 km lag der CO-Gehalt des Auspuffgases oder, des Abgas«· bei 0.3 Jt₁" d.h* die Umwandlungaquote oder ümsat^fuöte;$fetrug

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ungefähr 80 i>. Selbst nach einer Fahrt oder Strecke von 20.000 km fiöl die Katalysatorwirkung des Katalysators nur-geringfügig ab, wobei der CO-Anteil des Auspuffgases oder des Abgases 0Λ # betrug, wobei die angezeigte Umwandlungsquot© oder Urosatzfiuote bei ungefähr 75 # lag. Nach der Fahrt oder der Strecke von 20.000 kni wurde der Katalysator herausgenommen und geprüft. Während dieser Prüfung ist festgestellt worden, daß es im wesentlichen, nicht zu einer ZerkrUwmelüng der Katalysatorgranulate gekommen ist. Weiterhin ist festgestellt worden» daß die Druckfestigkeit der Katalysatorgranulate Im Otifelieenltt nicht unter 5 kg abgefallen ist.

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Claims

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Kachita Company Limited. Shlzuoka-ken/japan Patentansprüche t

f Bin Verfahren zur Herstellung eines Oxydationskatalysators für Auspuffgase oder Abgase von Verbrennungsmaschinen oder Verbrennungsmotoren. Dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß

zu ihm gehören; das Vermischen von pulverförrdgen Mangandioxyd, von milvorförmigen Kupferoxyd,von aktivierter Tonerde oder aktiverten Aluminiu^oxyd und von Tonerdebinder oder Tonerdezemnnt; "das Konten der vermischten Pulver unter Verwendung von .Wasser zu einer Paste oder . zu einem Teigj das Iranulier*»n der noch imm'ir nassen oder feuchten Past«¹} dns Ruhenlassen der entstandenen Granulate für einen Zeitraum von 2^ Stunden, um deren Härte zu erhöhen; sowie das thermische Trocknen der gehärteten Granulate, um eine natürliche Verfestigung in eine feste Form eu erreichen.

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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH -GERD MÜLLER· D. GROSSE 21 792 L ü L, ö. / Ό Ί DÜSSELDORF'10 · HOMBERGER STRASSE 5 - bh ~

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2. Ein Verfahren geraäS Anspruch 1,- " dadurch gekennzeichnet, daß

das pulverförmige Mangandioxyd, das pulverförmige Kup« feroxyd, die puiverförmige aktivierte Tonerde oder das pulverfö'rmige aktivierte Aluminiumoxvd sowie der pulverfömiige Tonerdebinder oder Tonerdezement im wesentlichen von sehr reiner Qualität sind«,

3· Ein Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet} daß

zum Katalysator gehören: 10 Gewichtsproßente oder Gewichts= anteile einer Mischung oder Mixture ans 6 bis 7 Gewichtsprozenten oder Gewichtssnteilen Msngandioxyd sowie aus H- bis 3 Gewichtsprozenten oder Gewichtsanteilen Kupferoxyd, woboi die vorerwähnte Mischung oder Mixtur mit 5 Ws 10 Gewichtsprozenten oder Gewichtsanteilen aktivierter Tonerde oder aktiviertem Aluminiumoxid sowie mit 8 bis 10 Gewichtsprozenten oder Gewichtsanteilen von Tonerriebinder oder Tonerdezement vermischt ist»

b, Bin Verfahren gemäß Anspruch I₁

dadurch gekennzeichnet, daß *

die beim Trocknen und Verfestigen der Granulate verwendete Temperatur im Bereich von 150 bis 300°C liegt.

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5» Ein, Katalysator-Granulat, das nach dem Verfahren von Anspruch 1 hergestellt wird.

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