DE2158877A1 - METHOD AND CATALYST FOR DETOXIFYING CAR EXHAUST GASES IN CATALYTIC TWO BED REACTORS - Google Patents
METHOD AND CATALYST FOR DETOXIFYING CAR EXHAUST GASES IN CATALYTIC TWO BED REACTORSInfo
- Publication number
- DE2158877A1 DE2158877A1 DE2158877A DE2158877A DE2158877A1 DE 2158877 A1 DE2158877 A1 DE 2158877A1 DE 2158877 A DE2158877 A DE 2158877A DE 2158877 A DE2158877 A DE 2158877A DE 2158877 A1 DE2158877 A1 DE 2158877A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- catalyst
- bed
- rhodium
- iridium
- exhaust gases
- 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
-
- 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
- B01J23/44—Palladium
-
- 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
- B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
- B01J23/468—Iridium
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06L—DRY-CLEANING, WASHING OR BLEACHING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR MADE-UP FIBROUS GOODS; BLEACHING LEATHER OR FURS
- D06L4/00—Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs
- D06L4/20—Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs using agents which contain halogen
- D06L4/22—Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs using agents which contain halogen using inorganic agents
- D06L4/24—Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs using agents which contain halogen using inorganic agents using chlorites or chlorine dioxide
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06L—DRY-CLEANING, WASHING OR BLEACHING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR MADE-UP FIBROUS GOODS; BLEACHING LEATHER OR FURS
- D06L4/00—Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs
- D06L4/50—Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs by irradiation or ozonisation
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
Kali-Chemie Hannover, den 2 6. November 1971Kali-Chemie Hanover, November 2, 1971
Aktienge s eil s chaft Z 3 - PA. M H/ M eStock corporation Z 3 - PA. M H / M e
PatentanmeldungPatent application
Verfahren und Katalysator zur Entgiftung vonProcess and catalyst for the detoxification of
Autoabgasen in katalytischen ZweibettreaktorenCar exhaust in catalytic twin bed reactors
Die in Autoabgasen enthaltenen Giftstoffe Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide tragen in erheblichem Maße zur Umweltverschmutzung bei.The toxins contained in car exhaust fumes carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides contribute significantly to environmental pollution.
Verfahren zur katalytischen Autoabgasreinigung sind schwierig durchzuführen, da nach Zugabe von Sekundärluft zum Abgas an einem Oxydati onskatalysator zwar Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe oxydiert werden, der Stickoxidgehalt aber nahezu unverändert bleibt.Processes for catalytic car exhaust gas cleaning are difficult to carry out, because after the addition of secondary air to the exhaust gas on an Oxydati onskatalysator Although carbon monoxide and hydrocarbons are oxidized, the nitrogen oxide content remains almost unchanged.
Für die thermodynamisch mögliche Zersetzungsreaktion der Stickoxide zu Stickstoff und Sauerstoff konnte noch kein Katalysator gefunden werden, der die Reaktionsgeschwindigkeit so beschleunigt, daß bei der kurzen Verweilzeit der Abgase in der Abgasanlage des Kraftfahrzeuges eine ausreichende Verminderung der Stickoxide festgestellt werden konnte.For the thermodynamically possible decomposition reaction of nitrogen oxides No catalyst has yet been found for nitrogen and oxygen which accelerates the reaction rate so that in the case of the short residence time of the exhaust gases in the exhaust system of the motor vehicle, a sufficient reduction in nitrogen oxides can be determined could.
In der Arbeit von R. M. Campau "Low Emission Concept Vehicles" SAE Paper Sp. 361 (1971) JNTr. 710 294 wurde daher vorgeschlagen, die katalytische Autoabgasreinigung in zwei Katalysatorbetten durchzuführen, wobei im ersten Katalysatorbett unter Sauerstoffmangel die StickoxideIn the work of R. M. Campau "Low Emission Concept Vehicles" SAE Paper Sp. 361 (1971) JNTr. 710 294 was therefore proposed that the carry out catalytic car exhaust gas cleaning in two catalyst beds, the nitrogen oxides in the first catalyst bed in the absence of oxygen
*) 0 9 8 2 2 I 0 G 3 9*) 0 9 8 2 2 I 0 G 3 9
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
reduziert und nach Luftzugabe im zweiten Katalysatorbett Kohlenoxid und Kohlenwasserstoffe oxydiert werden.reduced and after the addition of air in the second catalyst bed carbon oxide and hydrocarbons are oxidized.
Bekannte Katalysatoren, die die Reduktion der Stickoxide durch die in den Abgasen vorhandenen reduzierenden Komponenten Kohlenmonoxid, Wasserstoff und verschiedene Kohlenwasserstoffe genügend beschleunigen, haben ganz allgemein den Nachteil, neben Stickstoff infolge der Gegenwart von Wasserstoff stets auch mehr oder weniger Ammoniak zu bilden.Known catalysts that reduce nitrogen oxides by the reducing components present in the exhaust gases carbon monoxide, Accelerate hydrogen and various hydrocarbons sufficiently generally have the disadvantage that, in addition to nitrogen, due to the presence of hydrogen, there is always more or less ammonia to build.
Der freie Wasserstoff entsteht z. T. durch Crackung der Kohlenwasserstoffe, zum größeren Teil jedoch durch die sogenannte Wasser gasreaktion auf der Katalysatoroberfläche. Da im Autoabgas bekanntlich 1 - 4 % Kohlenmonoxid und 13 - 14 % Wasserdampf vorliegen, bilden sich in einer durch den Katalysator beschleunigten Gleichgewichtsreaktion aus Kohlenmonoxid und Wasserdampf äquivalente Mengen an Kohlendioxid und Wasserstoff.The free hydrogen arises z. Partly by cracking the hydrocarbons, to a large extent, however, due to the so-called water gas reaction on the catalyst surface. Since it is known that 1 - 4% carbon monoxide and 13 - 14% water vapor are present in the car exhaust, in an equilibrium reaction of carbon monoxide and water vapor accelerated by the catalyst, equivalent amounts of carbon dioxide and hydrogen.
Treffen nun Stickoxid, Kohlenmonoxid und Wasserstoff bei Sauerstoffmangel im Abgas auf den Katalysator, reagiert das Stickoxid in aller Regel fast ausschließlich mit dem Wasserstoff und wird in einem weiten Temperaturbereich in erheblichem Maße zum Ammoniak reduziert. Die Bildung des Ammoniaks ist aber höchst unerwünscht, da im nachfolgenden Oxydationskatalysatorteil nach Sekundärluftzugabe neben der Verbrennung des Kohlenmonoxids und der Kohlenwasserstoffe auch das Ammoniak oxydiert wird, wobei z.T. erneut Stickoxide entstehen. Durch diese Reaktion erreicht man mit den bisher bekannten Katalysatoren im Endergebnis auch beim DoppeLkatalysatorbett nur eine teilweise Eliminierung der Stickoxide aus den Motorabgasen. Now meet nitrogen oxide, carbon monoxide and hydrogen when there is a lack of oxygen In the exhaust gas on the catalytic converter, the nitrogen oxide reacts almost exclusively with the hydrogen and is in a wide range Temperature range significantly reduced to ammonia. The formation of ammonia is highly undesirable because in the subsequent oxidation catalyst part after the addition of secondary air in addition to the Combustion of the carbon monoxide and the hydrocarbons also oxidize the ammonia, whereby in some cases nitrogen oxides are formed again. This reaction only achieves a partial elimination of nitrogen oxides from the engine exhaust gases with the catalysts known to date, even with the double catalyst bed.
-3--3-
3 f) 9 a ;>. 21 ο ε ?> 93 f) 9 a ;>. 21 ο ε ?> 9
— ο — - ο -
Ein Nachteil des Doppelkatalysatorbettsystems ist außerdem die relativ langsame Aufwärmgeschwindigkeit der Katalysatorbetten beim Kaltstart, da die im Reduktionsbett auftretende Wärmetönung nur gering ist. Andererseits ist die Bildung von Stickoxiden im Motor in der Kaltstartphase von untergeordneter Bedeutung,- so daß in dieser Periode auf deren Umsetzung verzichtet werden kann.Another disadvantage of the double catalyst bed system is that it is relative slow warming-up speed of the catalyst beds during a cold start, since the exothermicity occurring in the reduction bed is only slight is. On the other hand, the formation of nitrogen oxides in the engine in the cold start phase is of minor importance - so that in this period their implementation can be dispensed with.
Es wurde nun ein Verfahren zur Entgiftung von Autoabgasen in katalytischen Zweibettreaktoren gefunden, wobei im ersten Katalysatorbett eine Reduktion der Stickoxide und im zweiten Katalysatorbett eine Oxydation der Abgase erfolgt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Abgase in der Kaltstartphase durch Zuschalten von Sekundärluft zum ™ ersten Katalysatorbett zunächst unter oxydierenden Bedingungen mit einem Katalysator in Berührung gebracht werden, der auf einem bei mindestens 1000 C geglühten Träger maximal je 1 Gewichtsprozent Rhodium in Kombination mit Iridium oder Palladium enthält und nach Aufwärmung des Reaktors unter Umschaltung der Sekundärluft auf das zweite-Katalysatorbett im ersten Bett unter reduzierenden Bedingungen mit dem gleichen Katalysator und anschließend mit einem Oxydationskatalysator in Berührung gebracht werden.There has now been a method of detoxifying car exhaust in catalytic Two-bed reactors found, with a reduction of nitrogen oxides in the first catalyst bed and an oxidation in the second catalyst bed the exhaust gases takes place, which is characterized in that the exhaust gases in the cold start phase by switching on secondary air to the ™ first catalyst bed are first brought into contact with a catalyst under oxidizing conditions, which is on a at at least 1000 C annealed carrier contains a maximum of 1 percent by weight of rhodium in combination with iridium or palladium and after Warming up of the reactor with switching of the secondary air to the second catalyst bed in the first bed under reducing conditions be brought into contact with the same catalyst and then with an oxidation catalyst.
Durch die Umschaltung der Sekundärluft auf das erste KatalysatorbettBy switching the secondary air to the first catalyst bed
in der Kaltstartphase wird erreicht, daß dieses als Oxydationskatalysator ™in the cold start phase it is achieved that this acts as an oxidation catalyst ™
arbeitet und damit infolge der exothermen Reaktionen aufgeheizt wird.works and is therefore heated up as a result of the exothermic reactions.
Nach Erreichen der optimalen Arbeitstemperatur wird die Zusatzluft auf das zweite Katalysatorbett , den eigentlichen Oxydationskatalysator umgeschaltet, so daß im ersten Katalysatorbett reduzierende BedingungenAfter the optimum working temperature has been reached, the additional air switched to the second catalyst bed, the actual oxidation catalyst, so that reducing conditions in the first catalyst bed
herrschen.to rule.
Diese Verfahrensweise erfordert allerdings, daß der Katalysator des ersten Bettes optimale Oxydations- und Reduktionseigenschaften in sichHowever, this procedure requires that the catalyst des first bed optimal oxidation and reduction properties in itself
309822/0639 ~4~309822/0639 ~ 4 ~
vereinigt. Katalysatoren dieser Art waren bislang nicht bekannt, da der Betrieb im oxydierenden Medium die Katalysatoren so veränderte, daß ihre Reduktionsaktivität irreversibel vermindert wurde.united. Catalysts of this type were not previously known since Operation in an oxidizing medium changed the catalysts in such a way that their reducing activity was irreversibly reduced.
Es wurde nun ein sehr wirksamer Katalysator entwickelt, der 0, 001 % bis 1 %, vorzugsweise 0, 005 bis 0, 05 % Rhodium und 0, 001 % bis 1 %, vorzugsweise 0, 005 % bis 0, 05 % Iridium auf einem hochhitzebeständigen Träger enthält. Das Verhältnis von Rhodium und Iridium kann in weiten Grenzen schwanken. Verhältnisse von 2 : 1 bis 1 : 2 haben sich als sinnvoll erwiesen. Dieser Katalysator erfährt keine Aktivitätseinbuße, wenn er abwechselnd unter oxydierenden und reduzierenden Bedingungen betrieben wird. Außerdem zeichnet er sich dadurch aus, daß bei der Reduktion der Stickoxide die Ammoniakbildung weitgehend unterdrückt wird. Ein gleichfalls den Bedingungen des ersten Katalysatorbettes genügender Katalysator besteht aus einem bei mindestens 1000 C geglühten Träger und enthält maximal je 1 Gewichtsprozent Palladium und Rhodium. Er ist in der Patentanmeldung P 21 40 852 beschrieben.A very effective catalyst has now been developed that is 0.001% to 1%, preferably 0.005 to 0.05% rhodium and 0.001% to 1%, preferably 0.005% to 0.05% iridium on a highly heat-resistant Includes carrier. The ratio of rhodium and iridium can vary within wide limits. Ratios of 2: 1 to 1: 2 have proven to be useful proven. This catalyst does not experience any loss of activity if it is operated alternately under oxidizing and reducing conditions will. It is also characterized by the fact that in the reduction the nitrogen oxides the ammonia formation is largely suppressed. One that is also sufficient for the conditions of the first catalyst bed The catalyst consists of a support that has been annealed at at least 1000 ° C and contains a maximum of 1 percent by weight each of palladium and rhodium. He is described in patent application P 21 40 852.
Der er findungs gemäße Rhodium/Iridium-Katalysator und auch der Rhodium/ Palladium-Katalysator beseitigen Stickoxide in Autoabgasen unter reduzierender Atmosphäre in einem weiten Temperaturbereich von 200 bis 1000 C vollständig, wobei die Ammoniakbildung so stark unterdrückt wird, daß sie zwischen 0 und maximal 2 % der umgesetzten Stickoxidmenge liegt. Außerdem eliminieren diese Katalysatoren in oxydierender Atmosphäre im gleichen Temperaturbereich das Kohlenmonoxid und die Kohlenwasserstoffe. Die Katalysatoren sind im alternierenden Betrieb unter oxydierenden und reduzierenden Bedingungen einsetzbar, ohne daß dadurch ihre Aktivität und Selektivität für beide Reaktionen beeinflußt wird.The he inventive rhodium / iridium catalyst and also the rhodium / Palladium catalysts eliminate nitrogen oxides in car exhaust while reducing Atmosphere in a wide temperature range from 200 to 1000 C completely, whereby the ammonia formation is so strongly suppressed is that it is between 0 and a maximum of 2% of the converted amount of nitrogen oxide. In addition, these catalysts eliminate in oxidizing Atmosphere in the same temperature range the carbon monoxide and the hydrocarbons. The catalytic converters are in alternating operation can be used under oxidizing and reducing conditions without affecting their activity and selectivity for both reactions will.
-5-3098 2 2/0639-5-3098 2 2/0639
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Rhodium/Iridium-Katalysators sind Träger aus Aluminiumoxiden oder Alumo silikat en geeignet, die zu Formungen hoher Hitzebeständigkeit und Abriebfestigkeit verarbeitet werden. Ihr Gehalt an Natriumoxid sollte unter 0,1 % und der Gehalt an Anionen wie Cl' oder SO " unter 0, 2 % liegen.For the production of the rhodium / iridium catalyst according to the invention Carriers made of aluminum oxides or Alumo silicates are suitable, the processed into moldings of high heat resistance and abrasion resistance will. Your sodium oxide content should be below 0.1% and the content of Anions such as Cl 'or SO "are below 0.2%.
Vor der Verarbeitung zu Katalysatoren wird das Trägermaterial 10 bis 120 Minuten zwischen 1000 und 1500° C geglüht.Before being processed into catalysts, the carrier material is 10 to Annealed for 120 minutes between 1000 and 1500 ° C.
Geeignet als Träger sind auch Wabenkörper oder Körper aus Wellkeramik, die aus feuerfesten Materialien, wie beispielsweise Cordierit, ß-Spodumen, Mullit, o(-Al O oder Kombinationen dieser Stoffe bestehen und gegebenenfalls mit Aluminiumoxid beschichtet sind.Honeycomb bodies or corrugated ceramic bodies are also suitable as carriers, which consist of refractory materials such as cordierite, ß-spodumene, mullite, o (-Al O or combinations of these substances, and optionally are coated with aluminum oxide.
Das Trägermaterial wird nach der Glühung mit Salzen des Iridiums und Rhodiums in gemeinsamer Lösung oder auch getrennt getränkt. Die Tränkung kann in saurer oder alkalischer Lösung durchgeführt werden, wobei im letztgenannten Fall als Salze vorzugsweise Iridiumhexamminhydroxid und Rhodiumhexamminhydroxid zur Anwendung kommen.The carrier material is after annealing with salts of iridium and Rhodium in a joint solution or soaked separately. The impregnation can be carried out in an acidic or alkaline solution, with in the latter case, iridium hexammine hydroxide and rhodium hexammine hydroxide are preferably used as salts.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Katalysator des ersten Bettes zu reduzieren, nachdem er bei Temperaturen zwischen etwa 100 und 200 C getrocknet und in inerter oder oxydierender Atmosphäre bei 700 bis 900 C geglüht wurde. Die Reduktion kann im Wasserstoffstrom bei 400 bis 600 C oder in einer wäßrigen Hydrazinhydrochloridlösung durchgeführt werden.It has been found advantageous to use the first bed catalyst reduce after being at temperatures between about 100 and 200 C dried and in an inert or oxidizing atmosphere at 700 to 900 C. has been annealed. The reduction can be carried out in a hydrogen stream at 400 to 600.degree or in an aqueous hydrazine hydrochloride solution.
Für das zweite Katalysatorbett eignen sich Oxydationskatalysatoren auf Basis von Platinmetallen und Unedelmetalloxiden. Sehr geeignet sind auch der erfindungsgemäße Rhodium/Iridium-Katalysator sowie der in der Patentanmeldung P 21 40 852 beschriebene Rhodium/Palladium-Katalysator.Oxidation catalysts are suitable for the second catalyst bed Based on platinum metals and base metal oxides. The rhodium / iridium catalyst according to the invention and that in FIG Patent application P 21 40 852 described rhodium / palladium catalyst.
-6--6-
309 8 22/06 39309 8 22/06 39
Selbstverständlich kann der erfindungsgemäße Rhodium/Iridium-Katalysator auch unter stetig reduzierenden Bedingungen in der Autoabgasreinigung und ebenfalls bei der Reinigung von stickoxidhaltigen Abgasen aus Industrieanlagen und Feuerungen eingesetzt werden.The rhodium / iridium catalyst according to the invention can of course even under steadily reducing conditions in car exhaust gas cleaning and also in the cleaning of nitrogen oxide-containing exhaust gases Industrial plants and furnaces are used.
Ein Aluminiumhydroxid, das im wesentliche! aus Pseudoböhmit mit Anteilen von amorphem Hydroxid besteht, wird getrocknet, gemahlen, auf bekannte Weise zu Strangpreßlingen von 2, 5 mm Durchmesser oder Kugeln von 2 bis 4 mm Durchmesser verformt und anschließend unterAn aluminum hydroxide that is essentially! made of pseudo-boehmite with parts consists of amorphous hydroxide, is dried, ground, in a known manner to extrusions of 2, 5 mm in diameter or Balls 2 to 4 mm in diameter are deformed and then under
allmähligradually
geglüht.annealed.
allmählicher Temperatursteigerung 15 Minuten im Drehrohr bei 1150 CGradual increase in temperature for 15 minutes in a rotary kiln at 1150 ° C
Die Formlinge werden in der ersten Stufe mit einer Lösung von Rhodium(III)nitrat imprägniert, die so viel Rhodium enthält, daß der Katalysator nach Trocknung bei 120° C und Glühung bei 800° C 0,1 Gewichtsprozent Rhodium aufweist. Ih der zweiten Stufe wird der Katalysator mit einer Lösung von Iridium(IV)chloridhydrat getränkt, deren Konzentration so eingestellt ist, daß die Iridiumaufnahme, bezogen auf den fertigen Katalysator, 0,1% beträgt. Nach erneuter Trocknung bei 120° C, Glühung bei 800° C und Reduktion im Wasser stoff strom bei 500 C enthält der fertige Katalysator Nr. 1 0,1 Gewichtsprozent Rhodium und 0,1 Gewichtsprozent Iridium.The moldings are impregnated in the first stage with a solution of rhodium (III) nitrate which contains so much rhodium that the Catalyst after drying at 120 ° C. and calcination at 800 ° C. 0.1 percent by weight Has rhodium. In the second stage, the catalyst is impregnated with a solution of iridium (IV) chloride hydrate Concentration is adjusted so that the iridium uptake, based on the finished catalyst, is 0.1%. After drying again at 120 ° C, annealing at 800 ° C and reduction in the hydrogen stream at 500 C, the finished catalyst no. 1 contains 0.1 percent by weight Rhodium and 0.1 weight percent iridium.
Die Herstellung der Katalysatoren 2 bis 9 erfolgte nach dem gleichen Verfahren, wobei lediglich Menge und Konzentration, der Tränklösungen variiert wurden, so daß die fertigen Katalysatoren die in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengestellten Gehalte an Rhodium und Iridium aufwiesen. Catalysts 2 to 9 were prepared in the same way Method whereby only the amount and concentration of the impregnation solutions were varied so that the finished catalysts had the rhodium and iridium contents listed in Table 1 below.
309322/0639309322/0639
215887?215887?
Ein nach Beispiel 1 hergestellter Träger wird mit einer Lösung imprägniert, die so viel Rhodiumnitrat und Iridium(IV) chloridhydrat . enthält, daß der fertige Katalysator Nr. 10 nach Trocknung bei 120 C, Glühung bei 800° C und Reduktion im Wasser stoff strom bei 500° C 0,025 Gewichtsprozent Rhodium und 0, 025 Gewichtsprozent Iridium aufweist.A carrier prepared according to Example 1 is impregnated with a solution containing as much rhodium nitrate and iridium (IV) chloride hydrate. includes, that the finished catalyst no. 10 after drying at 120 C, annealing at 800 ° C and reducing material in the water flow at 500 ° C 0 having 025 percent by weight of rhodium and 0, 025 percent by weight of iridium.
Ein nach Beispiel 1 hergestellter Träger wird mit einer Rhodium-Iridium-Lösung imprägniert, die so viel RhodiumhexamminhydroxidA carrier produced according to Example 1 is coated with a rhodium-iridium solution impregnated that contains as much rhodium hexammine hydroxide
-8--8th-
309822/0639309822/0639
und Iridiumhexamminhydroxid enthält, daß der fertige Katalysator Nr. nach Trocknung bei 120 C, Glühung bei 800 C und Reduktion im Wasserstoffstrom bei 500° C 0, 025 Gewichtsprozent Rhodium und 0, 025 Gewichtsprozent Iridium aufweist.and iridium hexammine hydroxide that the finished catalyst No. after drying at 120 ° C., annealing at 800 ° C. and reduction in a stream of hydrogen at 500 ° C, 0.025 percent by weight rhodium and 0.025 percent by weight Having iridium.
An Stelle des im Beispiel 1 genannten Trägers wird ein Aluminiumoxid mit einem SiO -Gehalt von 3 % verwendet, das 1 Stunde im Muffelofen bei 1150 C geglüht worden war. Die Imprägnierung und Schlußbehandlung erfolgt nach Beispiel 1, Katalysator Nr. 2, so daß der fertige Katalysator Nr. 12 0, 025 Gewichtsprozent Rhodium und 0, 025 Gewichtsprozent Iridium enthält.An aluminum oxide is used in place of the carrier mentioned in Example 1 with an SiO content of 3%, which is used for 1 hour in the muffle furnace had been annealed at 1150 C. The impregnation and final treatment takes place according to Example 1, catalyst no. 2, so that the finished catalyst no. 12 is 0.025 percent by weight rhodium and 0.025 percent by weight Contains iridium.
80 Teile Aluminiumhydroxid werden mit 20 Teilen eines Kaolinittons gemischt, auf bekannte Weise verformt und nach Trocknung unter allmählicher Temperatur steigerung 30 Minuten bei 1300 C im Muffelofen geglüht. Die Imprägnierung und anschließende Behandlung erfolgt wie im Beispiel 1 für Katalysator Nr. 2 beschrieben; der fertige Katalysator Nr. 13 enthält 0, 025 Gewichtsprozent Rhodium und 0, 025 Gewichtsprozent Iridium.80 parts of aluminum hydroxide are mixed with 20 parts of a kaolinite clay mixed, shaped in a known manner and after drying with a gradual increase in temperature for 30 minutes at 1300 C in a muffle furnace annealed. The impregnation and subsequent treatment are carried out as described in Example 1 for catalyst # 2; the finished catalyst no. 13 contains 0.025 percent by weight rhodium and 0.025 percent by weight Iridium.
An Stelle des im Beispiel 1 genannten Trägers wird ein Wabenkörper aus einer Cordieritkomposition verwendet, der mit aktivem Aluminiumoxid beschichtet ist. Die Imprägnierung, Trocknung, Glühung undInstead of the carrier mentioned in Example 1, a honeycomb body is used from a cordierite composition used with active aluminum oxide is coated. The impregnation, drying, and annealing
309822/0639309822/0639
Reduktion erfolgt nach Beispiel 1, Katalysator Nr. 9, so daß der fertige Katalysator Nr. 14 0, 01 Gewichtsprozent Rhodium und 0,005 Gewichtsprozent Iridium enthält.Reduction is carried out according to Example 1, catalyst no. 9, so that the finished Catalyst # 14 0.01 weight percent rhodium and 0.005 weight percent Contains iridium.
An Stelle des im Beispiel 1 genannten Trägers wird ein Wabenkörper aus einer Cordieritkomposition verwendet. Die Imprägnierung, Trocknung, Glühung und Reduktion erfolgt nach Beispiel 1, Katalysator Nr. 9, so daß der fertige Katalysator Nr. 15 0, 01 Gewichtsprozent Rhodium und 0, 005 Gewichtsprozent Iridium enthält.Instead of the carrier mentioned in Example 1, a honeycomb body is used used from a cordierite composition. The impregnation, drying, Annealing and reduction are carried out according to Example 1, catalyst no. 9, see above that the finished catalyst No. 15 0, 01 percent by weight rhodium and Contains 0.05 percent by weight iridium.
Zur Prüfung der Reduktionsaktivität wurden die gemäß den Beispielen 1 bis 7 hergestellten Katalysatoren Nr. 1 bis 15 und ein Katalysator Nr. 16, der 0, 05 % Rhodium und 0, 025 % Palladium auf einem bei 1150° C geglühten Aluminiumoxidträger enthält, mit einem Gasgemisch getestet, das in seiner Zusammensetzung Autoabgasen nahekommt. Es enthieltTo test the reducing activity, those according to Examples 1 1 to 7 prepared catalysts No. 1 to 15 and a catalyst No. 16 containing 0.05% rhodium and 0.025% palladium on a calcined at 1150 ° C Contains aluminum oxide carrier, tested with a gas mixture that is close to car exhaust in its composition. It contained
-10--10-
303822/0639303822/0639
- ίο -- ίο -
Der Sauerstoffgehalt wurde zwischen 0 und 0, 6 Vol. -% variiert. Die bei einer Raumgeschwindigkeit von 25 000 v/v. h und Temperaturen zwischen 500 und 700 C erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Diese Tabelle enthält außerdem die Resultate des Oxydationstestes, der unter folgenden Bedingungen durchgeführt wurde:The oxygen content was varied between 0 and 0.6% by volume. the at a space velocity of 25,000 v / v. h and temperatures between 500 and 700 C are shown in Table 2. This table also contains the results of the oxidation test, which was carried out under the following conditions:
Das Gasgemisch enthielt entweder 1 Vol. -% CO, 4 Vol. -% O undThe gas mixture contained either 1% by volume of CO, 4% by volume of O and
95 Vol. -% N oder 500 ppm C H1 ., 4 % O und 95, 95 % N0. Bei einer95% by volume N or 500 ppm CH 1. , 4% O and 95, 95% N 0 . At a
CtCt O J-4 ■ Ct O J-4 ■ Ct CtCt
Raumgeschwindigkeit von 25 000 v/v. h wurde der Gasstrom vor Eintritt in das Katalysatorbett von Raumtemperatur bis 550 C aufgeheizt und der Umsatz in Abhängigkeit von der Temperatur gemessen und aufgezeichnet. Die zur Umsetzung von 50 % der eingesetzten CO- bzw. n-Hexan-Menge erforderliche Temperatur diente als Aktivitätskennziffer und wird als Halbwert bezeichnet.Space velocity of 25,000 v / v. h was the gas flow before entry heated in the catalyst bed from room temperature to 550 C and the conversion measured and recorded as a function of the temperature. The amount required to convert 50% of the amount of CO or n-hexane used required temperature served as the activity index and is referred to as half value.
Die Reductions- und Oxydatipnseigenschaften aller Katalysatoren wurden im frischen Zustand sowie nach 200-stündiger Alterung bei 800 C gemessen. Um den Nachweis zu erbringen, daß die Katalysatoren auch nach dem Betrieb in oxydierender Atmosphäre ihre Redukti ons eigenschaften nicht verlieren, erfolgte die Alterung alternierend in oxydierender und reduzierender Atmosphäre.The reduction and oxidation properties of all catalysts were Measured when fresh and after aging for 200 hours at 800 ° C. In order to provide evidence that the catalytic converters have their reduction properties even after operation in an oxidizing atmosphere do not lose, the aging took place alternately in an oxidizing and reducing atmosphere.
Die Ergebnisse zeigen, daß in dem Temperaturbereich austretender Motorabgase zwischen 500 und 700 C die Stickoxide vollständig entfernt werden, bei gleichzeitiger Unterdrückung der Ammoniakbildung, so daß praktisch das im Abgas ursprünglich vorliegende Stickoxid eliminiert ist. Dabei konnte nach 200-stündiger Alterung bei 800 C, die teils in oxydierender, teils in reduzierender Atmosphäre stattfand, kein Aktivitätsabfall festgestellt werden. Die Oxydationsaktivität der Rhodium/ Iridium- bzw. Rhodium/Palladium-Katalysatoren ist ausreichend, um bei Sekundärluftzugabe ein schnelles Anspringen der Reaktion in derThe results show that in the temperature range of engine exhaust gases between 500 and 700 C, the nitrogen oxides are completely removed while suppressing the formation of ammonia, so that practically the nitrogen oxide originally present in the exhaust gas is eliminated is. After aging for 200 hours at 800 ° C., which took place partly in an oxidizing and partly in a reducing atmosphere, there was no decrease in activity to be established. The oxidation activity of the rhodium / iridium or rhodium / palladium catalysts is sufficient to with the addition of secondary air, a rapid start of the reaction in the
-11-9822/0639 -11-9822 / 0639
Kaltstartphase zu gewährleisten, so daß der Konverter in kurzer Zeit auf optimale Arbeitstemperatur erwärmt wird.To ensure cold start phase, so that the converter in a short Time is heated to the optimal working temperature.
Besonders bemerkenswert ist die Tatsache, daß die Katalysatoren bei minimalen Konzentrationen der Edelmetallkomponenten (bis zu 0, 001 Gewichtsprozent) noch volle Aktivität erreichen, was für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens von erheblicher Bedeutung ist.Particularly noteworthy is the fact that the catalysts use minimal concentrations of the noble metal components (up to 0.001 percent by weight) can still achieve full activity, something for the Economics of the process is of considerable importance.
Auch in technischer Hinsicht bringt das erfindungsgemäße Verfahren erhebliche Vorteile, da die technisch sehr aufwendige und einen höheren Kraftstoffverbrauch verursachende Abgasrückführung zwecks Verminderung des Stickoxidgehaltes nicht mehr erforderlich ist.The process according to the invention is also useful from a technical point of view considerable advantages, since the technically very complex and a higher one Exhaust gas recirculation causing fuel consumption is no longer required for the purpose of reducing the nitrogen oxide content.
-12-309822/0639 -12-309822 / 0639
'CO "•Ο'CO "• Ο
\J 1 f * \ I
\ J 1
8000G200 h at
800 0 G
* β Halbwert* β half value
Tabelle 2 (Portsetzung)Table 2 (port setting)
0C fo Temp. O 2
0 C fo
Ppm]NO
Ppm]
[PPmJNH 3
[PPmJ
[ppm]NH 3
[ppm]
I])Pm]NH 3
I]) Pm]
SOO0G200 h at
SOO 0 G
* s Halbwert* s half value
ca to roca to ro
* = Halbwert* = Half value
cn co oocn co oo
Claims (2)
Priority Applications (17)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2140645A DE2140645C3 (en) | 1971-08-13 | 1971-08-13 | Method of bleaching with Chlonten |
DE2140852A DE2140852A1 (en) | 1971-08-13 | 1971-08-14 | PROCESS AND CATALYST FOR THE REDUCTION OF NITROGEN OXIDES IN CAR EXHAUST GASES |
DE2158877A DE2158877A1 (en) | 1971-08-13 | 1971-11-27 | METHOD AND CATALYST FOR DETOXIFYING CAR EXHAUST GASES IN CATALYTIC TWO BED REACTORS |
NL7209143A NL7209143A (en) | 1971-08-13 | 1972-06-30 | |
AR243340A AR198793A1 (en) | 1971-08-14 | 1972-07-28 | CATALYST ELEMENT AND PROCEDURE FOR AUTOMOTIVE EXHAUST GAS PURIFICATION |
GB3605072A GB1392528A (en) | 1971-08-13 | 1972-08-02 | Process for detoxicating exhaust gases from motor vehicles |
AU45369/72A AU465922B2 (en) | 1971-08-13 | 1972-08-08 | A process for detoxicating exhaust gases from motor vehicles |
CH1178272A CH562905A (en) | 1971-08-13 | 1972-08-09 | |
CH1178272D CH1178272A4 (en) | 1971-08-13 | 1972-08-09 | |
FR7228886A FR2149400B1 (en) | 1971-08-13 | 1972-08-10 | |
GB3757372A GB1397595A (en) | 1971-08-13 | 1972-08-11 | Chlorite bleaching |
SE7210475A SE383187B (en) | 1971-08-14 | 1972-08-11 | DETECTION OF CAR EXHAUST IN CATALYTIC TWO-BED REACTORS AND CATALYST FOR IMPLEMENTATION OF THE SET |
FR7229090A FR2149440A1 (en) | 1971-08-13 | 1972-08-11 | |
CA149,218A CA996333A (en) | 1971-08-13 | 1972-08-11 | Process for purifying exhaust gases from internal combustion engines |
ES405808A ES405808A1 (en) | 1971-08-14 | 1972-08-12 | Procedure for the decontamination of automotive exhaust gases in catalytic reactors of two beds. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
IT28173/72A IT963978B (en) | 1971-08-14 | 1972-08-12 | PROCEDURE AND CATALYST FOR DECONTAMINATING CAR EXHAUST GASES IN TWO-LITIC CATALYST REACTORS |
JP47081366A JPS4827966A (en) | 1971-08-14 | 1972-08-14 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2140645A DE2140645C3 (en) | 1971-08-13 | 1971-08-13 | Method of bleaching with Chlonten |
DE2140852A DE2140852A1 (en) | 1971-08-13 | 1971-08-14 | PROCESS AND CATALYST FOR THE REDUCTION OF NITROGEN OXIDES IN CAR EXHAUST GASES |
DE2158877A DE2158877A1 (en) | 1971-08-13 | 1971-11-27 | METHOD AND CATALYST FOR DETOXIFYING CAR EXHAUST GASES IN CATALYTIC TWO BED REACTORS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2158877A1 true DE2158877A1 (en) | 1973-05-30 |
Family
ID=27183633
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2140645A Expired DE2140645C3 (en) | 1971-08-13 | 1971-08-13 | Method of bleaching with Chlonten |
DE2140852A Pending DE2140852A1 (en) | 1971-08-13 | 1971-08-14 | PROCESS AND CATALYST FOR THE REDUCTION OF NITROGEN OXIDES IN CAR EXHAUST GASES |
DE2158877A Pending DE2158877A1 (en) | 1971-08-13 | 1971-11-27 | METHOD AND CATALYST FOR DETOXIFYING CAR EXHAUST GASES IN CATALYTIC TWO BED REACTORS |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2140645A Expired DE2140645C3 (en) | 1971-08-13 | 1971-08-13 | Method of bleaching with Chlonten |
DE2140852A Pending DE2140852A1 (en) | 1971-08-13 | 1971-08-14 | PROCESS AND CATALYST FOR THE REDUCTION OF NITROGEN OXIDES IN CAR EXHAUST GASES |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU465922B2 (en) |
CA (1) | CA996333A (en) |
CH (2) | CH1178272A4 (en) |
DE (3) | DE2140645C3 (en) |
FR (2) | FR2149400B1 (en) |
GB (2) | GB1392528A (en) |
NL (1) | NL7209143A (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0038099A1 (en) | 1980-04-11 | 1981-10-21 | Unilever N.V. | Bleaching liquid cleaning composition |
DE3163039D1 (en) * | 1980-04-11 | 1984-05-17 | Unilever Nv | Particulate detergent composition and method for cleaning fabrics |
DE3163040D1 (en) * | 1980-04-11 | 1984-05-17 | Unilever Nv | Machine dishwashing composition |
US4445901A (en) * | 1981-10-09 | 1984-05-01 | Lever Brothers Company | Fabric conditioning composition |
CA1295813C (en) * | 1988-12-14 | 1992-02-18 | Karl T. Chuang | Reduction of nitrogen oxides |
CA2044893C (en) * | 1990-06-20 | 1998-11-03 | Senshi Kasahara | Transition metal-containing zeolite having high hydrothermal stability, production method thereof and method of using same |
-
1971
- 1971-08-13 DE DE2140645A patent/DE2140645C3/en not_active Expired
- 1971-08-14 DE DE2140852A patent/DE2140852A1/en active Pending
- 1971-11-27 DE DE2158877A patent/DE2158877A1/en active Pending
-
1972
- 1972-06-30 NL NL7209143A patent/NL7209143A/xx unknown
- 1972-08-02 GB GB3605072A patent/GB1392528A/en not_active Expired
- 1972-08-08 AU AU45369/72A patent/AU465922B2/en not_active Expired
- 1972-08-09 CH CH1178272D patent/CH1178272A4/xx unknown
- 1972-08-09 CH CH1178272A patent/CH562905A/xx unknown
- 1972-08-10 FR FR7228886A patent/FR2149400B1/fr not_active Expired
- 1972-08-11 GB GB3757372A patent/GB1397595A/en not_active Expired
- 1972-08-11 FR FR7229090A patent/FR2149440A1/fr not_active Withdrawn
- 1972-08-11 CA CA149,218A patent/CA996333A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH562905A (en) | 1975-06-13 |
AU4536972A (en) | 1974-02-14 |
FR2149400B1 (en) | 1976-07-23 |
NL7209143A (en) | 1973-02-16 |
CA996333A (en) | 1976-09-07 |
FR2149400A1 (en) | 1973-03-30 |
GB1397595A (en) | 1975-06-11 |
DE2140645A1 (en) | 1973-03-01 |
GB1392528A (en) | 1975-04-30 |
AU465922B2 (en) | 1975-10-09 |
DE2140852A1 (en) | 1973-02-15 |
CH1178272A4 (en) | 1974-12-31 |
FR2149440A1 (en) | 1973-03-30 |
DE2140645C3 (en) | 1973-12-13 |
DE2140645B2 (en) | 1973-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2304831C3 (en) | Process for the catalytic removal of carbon monoxide, unburned hydrocarbons and nitrogen oxides from car exhaust gases | |
DE2837175C2 (en) | ||
DD147146A5 (en) | METHOD FOR CONVERTING CARBON MONOXIDE, HYDROCARBON AND NITROGEN OXIDE COMPONENTS | |
DE2712009A1 (en) | METHOD OF CATALYTIC CLEANING OF GAS MEDIA | |
DE1274084B (en) | Process for catalyst production | |
DE1142342B (en) | Process for the production of high-temperature-resistant molded platinum or palladium oxidation support catalysts | |
DE2362601A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING AN EXHAUST GAS CATALYST | |
DE2443262A1 (en) | METHOD FOR THE DECOMPOSITION OF NITROGEN OXYDES | |
DE2402519C3 (en) | Car Emission Control Catalyst | |
DE2303695C3 (en) | Process for the preparation of a catalyst containing palladium and manganese | |
DE2158877A1 (en) | METHOD AND CATALYST FOR DETOXIFYING CAR EXHAUST GASES IN CATALYTIC TWO BED REACTORS | |
DD279827A5 (en) | CATALYST COMPOSITION | |
DE2602286A1 (en) | CATALYST WITH DUAL FUNCTION FOR EXHAUST GAS PURIFICATION | |
DE4435074A1 (en) | Catalyst component for exhaust gas purification, a process for the production thereof and a process for the production of an exhaust gas purification catalyst component | |
DE2608038C3 (en) | Catalyst for cleaning exhaust gas containing nitrogen oxide | |
DE2233187A1 (en) | EMISSION DETOXIFICATION CATALYST | |
DE2408734A1 (en) | NICKEL AND RHODIUM NO TIEF X CATALYST ON A CERAMIC MONOLITE SUPPORT | |
DE2430810A1 (en) | CATALYST FOR REDUCING THE NITROGEN OXIDE CONTENT IN COMBUSTION ENGINE EXHAUST GAS | |
DE2652921C2 (en) | Process for the production of a catalyst and its use | |
DE2351237C3 (en) | Process for the preparation of a catalyst | |
DE2231352C3 (en) | Process for the catalytic oxidation of carbon monoxide and hydrocarbons in car exhaust | |
DE2133271A1 (en) | Purification of exhaust gases - by catalytic reduction of nitrogen oxides without ammonia formation | |
DE2227877A1 (en) | PROCESS FOR THE CATALYTIC REDUCTION OF NITROGEN OXIDES IN EXHAUST GASES | |
DE2304001A1 (en) | Catalyst-coated metal carriers for exhaust gas purifcn. | |
DE2360975A1 (en) | CATALYST FOR THE REMOVAL OF NITROGEN OXIDES FROM EXHAUST GASES |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHA | Expiration of time for request for examination |