DE2028791A1 - Verfahren zur Herstellung eines Oxydationskatalysators für die Auspuffgase von Verbrennungsmaschinen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Oxydationskatalysators für die Auspuffgase von VerbrennungsmaschinenInfo
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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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' -Bl-
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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'Ill IU
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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 Tonerdezementt 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©bsao 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
BADQR!GiNAL
- bh - . J
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.
■ BAD ORIGINAL
Claims (2)
- - bh -6.6.1970-a-ar-Kachita Company Limited. Shlzuoka-ken/japan Patentansprüche tf Bin Verfahren zur Herstellung eines Oxydationskatalysators für Auspuffgase oder Abgase von Verbrennungsmaschinen oder Verbrennungsmotoren. Dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, daßzu 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.ORIGINAL 009851/1896PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH -GERD MÜLLER· D. GROSSE 21 792 L ü L, ö. / Ό Ί DÜSSELDORF'10 · HOMBERGER STRASSE 5 - bh ~6.6.1970
- 2. Ein Verfahren geraäS Anspruch 1,- " dadurch gekennzeichnet, daßdas 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} daßzum 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 I1dadurch gekennzeichnet, daß *die beim Trocknen und Verfestigen der Granulate verwendete Temperatur im Bereich von 150 bis 300°C liegt.■ *5» Ein, Katalysator-Granulat, das nach dem Verfahren von Anspruch 1 hergestellt wird.BAD ORIGINAL009851/1096
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1970
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