DE2166763C3 - Process for applying catalysts to temperature-resistant substrates - Google Patents

Process for applying catalysts to temperature-resistant substrates

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DE2166763C3 DE19712166763 DE2166763A DE2166763C3 DE 2166763 C3 DE2166763 C3 DE 2166763C3 DE 19712166763 DE19712166763 DE 19712166763 DE 2166763 A DE2166763 A DE 2166763A DE 2166763 C3 DE2166763 C3 DE 2166763C3
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/34Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
    • B01J37/349Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of flames, plasmas or lasers

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von katalytisch aktives Metall und/oder Metalloxid enthaltendem Material auf temperaturbeständige Unterlagen durch Flammspritzen.The invention relates to a method for applying catalytically active metal and / or metal oxide containing material on temperature-resistant substrates by flame spraying.

Das Verfahren ermöglicht eine enge Verbindung zwischen Katalysatormaterial und beispielsweise dem Werkstoff von Reaktionsgefäßen zur Durchführung chemischer Synthesen, Verbrennungsreaktionen oder anderer katalytischer Prozesse. E« wird eine grundlegende neue Möglichkeit zur konstruktiven Ausbildung von Katalysatorräumen geschaffen. Bislang verwendete Katalysatorvorrichtungen wiesen entweder ein Bett aus geschütteten Katalysatorpreßlingen oder eine Anordnung monolithisch ausgebildeter, mit Kanälen versehener Katalysatorkörper auf. Katalysatorschüttungen haben einen hohen Strömungswiderstand υ ad die monolithischen Systeme erfordern besondere konstruktive Ausbildung der sie umschließenden Behälter. The process enables a close connection between the catalyst material and, for example, the Material of reaction vessels for carrying out chemical syntheses, combustion reactions or other catalytic processes. E «becomes a basic one new possibility for constructive formation of catalyst rooms created. Previously used Catalyst devices had either a bed of dumped catalyst compacts or an arrangement of monolithically designed catalyst bodies provided with channels. Catalyst beds have a high flow resistance υ ad the monolithic systems require special constructive training of the containers surrounding them.

Die Erfindung eröffnet einen Weg, eine an die beliebige Verformbarkeit geeigneter temperaturfester Werkstoffe geknüpfte Variabilität in der Gestaltung von Katalysatorräumeii zu schaffen.The invention opens up a way of adapting one to any Deformability of suitable temperature-resistant materials linked variability in design to create of catalyst rooms.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Aufbringen des katalytisch aktives Metall und/oder Metalloxid enthaltenden Materials oder dessen Komponenten auf temperaturbeständige Unterlagen durch Flammspritzen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Unedelmetall- und/oder Edelmetallverbindungen imprägnierter Träger calcinicrt. gegebenenfalls reduziert und auf die Unterlage aufgespritzt wird.The invention relates to a method for applying the catalytically active metal and / or Metal oxide-containing material or its components on temperature-resistant substrates Flame spraying. The method is characterized in that one with base metal and / or noble metal compounds impregnated carrier calcinicrt. if necessary reduced and sprayed onto the surface will.

Beim Flammspritzen wird geschmolzenes Material auf eine vorher präparierte Oberfläche gesprüht und bildet dort einen Überzug. Das Material wird in einer Flamme geschmolzen und dann sehr fein versprüht. Beim Auftreffen auf die zu präparierende Oberfläche erstarren die geschmolzenen Teilchen und kristallisieren. Da das geschmolzene Material in einem Trägerstrom von Luft oder Inertgas geführt wird, wird das Grundmaterial nicht übermäßig erhitzt.In flame spraying, molten material is sprayed onto a previously prepared surface and forms a coating there. The material is melted in a flame and then sprayed very finely. When they hit the surface to be prepared, the melted particles solidify and crystallize. Since the molten material is carried in a carrier stream of air or inert gas, that will Base material not excessively heated.

Es gibt vier prinzipielle Methoden des Flammsprit· zens: Die Sauerstoff-Acetylen-Methode, die Sauerstoff-Wasserstoff-Methode, die Detonations-Methotle und die Plasma-Methode. Von diesen Methoden wird die .Saiierstoff-AeetyletvFlamme zum Flammspritzen von Drähten. Pulvern und Stäben am häufigsten angewendet.There are four basic methods of flame spraying: the oxygen-acetylene method, the oxygen-hydrogen method, the detonation methotle and the plasma method. From these methods the .Saiierstoff-AeetyletvFlamme to Flame spraying of wires. Powders and sticks most commonly used.

Bei dem Sauerstoff-Acetylen-Prozcß werden metallische und nichtmetallische Materialien in Draht-, Pulver- oder Stabform in eine Kammer gebracht, wo sie in einer Acetvlen-Sinterstoff-Flainine bei TempeIn the oxygen-acetylene process, metallic and non-metallic materials are used in wire, Powder or stick form brought into a chamber where them in an acetylene sintered fabric flainine at Tempe

raturen über 2500° C geschmolzen werden. Das geschmolzene Material wird dann mittels Spritzpistole mit Zerstäubergas auf die flammzuspritzende Oberfläche fein versprüht. Als Zerstäubergas finden Druckluft oder Stickstoff bzw. Argon als Schutzgas Verwendung. Für das Spritzen von Pulver wird der Flammspritzpistole ein Vorratsbehälter für das Pulver aufgesetzt. Die Korngröße des Pulvers bestimmt die Zulaufgeschwindigkeit in die Kammer.temperatures above 2500 ° C are melted. The melted one The material is then sprayed onto the surface to be flame sprayed using a spray gun finely sprayed. Compressed air or nitrogen or argon are used as the protective gas as the atomizer gas Use. For spraying powder, the flame spray gun becomes a storage container for the powder put on. The grain size of the powder determines the flow rate into the chamber.

Die Spritzschichten, die durch die verchiedene Verwendung der Flammspritzmethoden und der Einsatzmaterialien (Draht, Pulver, Stab) entstehen, sind sehr unterschiedlich und hängen vom Zustand des geschmolzenen Materials ab. Die wichtigsten Faktoren hierbei sind die Verweilzeit des Materials in der heißen Gaszone und die Teilchengeschwindigkeit im Gasstrahl. Beispielsweise unterscheiden s-jen die Teilchengeschwindigkeiten der Detonationsmethode, der Stabmethode (Acetylen-Sauerstoff) und der Pulvermethode wie 20:4:1. Das hat zur Folge, daß eine Spritzschicht, die mit der Puivermethode hergestellt wird, poröser ist als eine mit der Stabmethode aufgebrachte. Da für die Katalyse eine poröse Schicht besonders von Vorteil ist, wird zur Herstellung der katalytisch aktiven Schichten die Pulvermethode bevorzugt. Daneben kann auch die von der Anwendung her aufwendigere Plasma-Methode verwendet werden, bei der die Teilchengeschwindigkeit in der gleichen Größenordnung wie bei der Pulvermethode liegt.The spray coatings created by the different use of flame spraying methods and the materials used (Wire, powder, rod) are very different and depend on the state of the molten material Materials. The most important factors here are the residence time of the material in the hot Gas zone and the particle speed in the gas jet. For example, s-jen differentiate between particle velocities the detonation method, the rod method (acetylene-oxygen) and the powder method like 20: 4: 1. This has the consequence that a spray layer, which is produced with the powder method is more porous than one applied with the stick method. As a porous layer especially for catalysis is advantageous, the powder method is preferred for producing the catalytically active layers. In addition, the plasma method, which is more complex in terms of application, can also be used, at which the particle velocity is in the same order of magnitude as with the powder method.

Die Vorteile des neuen Verfahrens bestehen darin, daß beliebig geformte Konstruktionsflächen in Reaktionsräumen zur katalytischen Umsetzung mit katalytisch aktivem Material beschichtet werden können. Dadurch wird ermöglicht, daß z. B. die Gasströmungsverhältnisse innerhalb der Reaktionszone beliebig eingestellt werden können. Die Katalysatorflächen können so angeordnet werden, daß das beaufschlagte Reaktionsgas in optimalen Kontakt damit kommt, ohne gestaut zu werden. Damit wird der Weg zu einer differenzierten Ausbildung von Katalysatorzonen erschlossen, was im Hinblick auf kompakte Anordnungund materialsparende Konstruktion von Katalysatorsystemen bei optimaler Effektivität von Bedeutung ist.The advantages of the new method are that any shaped construction surfaces in reaction spaces can be coated with catalytically active material for the catalytic conversion. This enables z. B. the gas flow conditions within the reaction zone as desired can be adjusted. The catalyst surfaces can be arranged so that the acted upon reaction gas comes into optimal contact with it without being accumulated. This becomes the Tapped way to a differentiated formation of catalyst zones, which is compact in terms of Arrangement and material-saving construction of catalyst systems with optimal effectiveness matters.

Vorteile sind vor allem auch:The main advantages are:

1. Gute Haftung des Katalysators auf den Unterlagen; Unempfindlichkeit des Belags gegen Temperaturwechselbeanspruchung. 1. Good adhesion of the catalyst to the substrates; Insensitivity of the covering to temperature changes.

2. Keine Aktivitätseinbuße trot? hoher Auftragstemperatur. 2. No loss of activity? high application temperature.

3. Vielseitige Anwendbarkeit; das Verfahren dürfte dp.n Anstoß für eine konstruktive Verfeinerung der Ausbildung von Reaktionsräumen für katalytische Umsetzungen liefern.3. Versatility; the procedure should be the impetus for a constructive refinement provide the formation of reaction spaces for catalytic conversions.

Es war bekannt, Katalysatoren durch Aufbringen von Metallen bzw. Metalloxiden auf temperaturbeständige Unterlagen mit Hilfe des Flammspritzens herzustellen (FR-PS 977108). Des weiteren beschreibt die US-PS 3 335 025 die Ausbildung einer katalytisch wirksamen Oxidoberfläche auf einer Elektrode durch Flammspritzen von Molybdän-, Vanadium-, Wolfram- und C'hromoxiden. wobei harte und rcsistente Überzüge erhalten werden.It was known to heat-resistant catalysts by applying metals or metal oxides Manufacture documents with the help of flame spraying (FR-PS 977108). It also describes US Pat. No. 3,335,025 describes the formation of a catalytically active oxide surface on an electrode by flame spraying molybdenum, vanadium, tungsten and chromium oxides. being hard and Resistant coatings are obtained.

Ferner lehrt die US-1JS 3 271 326 das Aufbringen von Nickeloxid sowie der Oxide des Eisens. Cobalts. Wolframs, Silbers, Vanadiums, Molybdäns. Chroms. Mangans etc. auf metallische Unterlagen, wie Stahl. Edelstahl. Kupfer. Aluminium. Messina oder aufFurthermore, US Pat. No. 1 J S 3,271,326 teaches the application of nickel oxide and the oxides of iron. Cobalts. Tungsten, silver, vanadium, molybdenum. Chromes. Manganese etc. on metallic substrates such as steel. Stainless steel. Copper. Aluminum. Messina or on

nichtmetallische Unterlagen, wie Aluminiumoxid und Siliciumcarbid, Eine Modifikation dieses bekannten Verfahrens sieht auch vor, auf die Unterlage zuerst ein übliches katalyseförderndes Trägermaterial durch Flammspritzen aufzubringen und dann darüber in einem separaten Schritt den Überzug aus katalytisch aktivem Metalloxid ebenfalls durch Flammspritzen aufzubringen.non-metallic substrates such as alumina and silicon carbide, a modification of this known The method also provides for a customary catalysis-promoting carrier material first to be applied to the substrate To apply flame spray and then in a separate step the coating from catalytic active metal oxide also applied by flame spraying.

Schließlich soll gleichermaßen nach der GB-PS 832031 auf eine temperaturbeständige Unterlage zuerst ein flammgespritzter Überzug eines feuerfesten Oxids, wie Aluminiumoxid, aufgebracht und dieser Überzug dann mit einem flammgespritzten Überzug eines Platingruppenmetalls oder einer Legierung aus Platingruppenmetallen überschichtet werden.After all, should be equally after the GB-PS 832031 on a temperature-resistant surface first a flame-sprayed coating of a refractory oxide such as alumina is applied and this Coating then with a flame-sprayed coating of a platinum group metal or an alloy Platinum group metals are overlaid.

Keine dieser Literaturstellen legt nahe, einen fertigen Träger-Katalysator durch Flammspritzen in einem einzigen Arbeitsgang auf temperaturbeständige Unterlagen aufzubringen. So entstehen insbesondere bei den Verfahren gemäß US-PS 3271326 und GBPS 832031 Katalysatoren, bei denen eine Trägermaterialschicht von der getrennt aufgebrachten Schicht des Katalysatormaterials überdeckt wird. Solche Träger/Deckschicht-Systeme sind - bedingt durch die spezifische Aufbringungsart - weder mit den durch Imprägnieren von Trägermaterialien mit Lösungen von Salzen der Aktivmetalle und nachfolgendes Calcinieren erhaltenen »Imprägnierkontakten« noch mit den durch Vermischen eines fertigen pulverförmigen Schwermetalloxidkatalysators mit einer hydroxylgruppenhaltigen Vorstufe eines Trägermaterials, wie gamma-Aluminiumoxid, und nachfolgendes Formen und Calcinieren erhältlichen interspersant- oder Mischkatalysatoren vergleichbar.None of these references suggest a finished one Carrier catalyst by flame spraying in a single operation to temperature resistant To apply documents. This is particularly the case with the processes according to US Pat. No. 3,271,326 and GBPS 832031 Catalysts in which a carrier material layer is covered by the separately applied layer of the catalyst material. Such carrier / top layer systems are - due to the specific type of application - neither with the impregnation of carrier materials with solutions "Impregnation contacts" obtained from salts of the active metals and subsequent calcination still with by mixing a finished powdery heavy metal oxide catalyst with one containing hydroxyl groups Precursor of a support material such as gamma-alumina and subsequent shaping and calcining available interspersant or mixed catalysts comparable.

Das erfindungsgemäße Verfahren ließ keine Stoffverteilungen erwarten, die den besprochenen Träger/TDeckschicht-Systemen, einem »Imprägnierkontakt« oder einem Mischkatalysator verwandt sind, da von einem fertigen »Imprägnierkontakt« ausgegangen wird, welcher durch Flammspritzen auf eine temperaturbeständige Unterlage aufgebracht wird, wobei das Trägermaterial und das auf und in diesem abgeschiedene Aktivmetall dem Flammspritzvorgang gleichzeitig ausgesetzt werden.The method according to the invention did not lead to expectation of substance distributions that would match the carrier / top-layer systems discussed, are related to an "impregnation contact" or a mixed catalyst, since a finished "impregnation contact" is assumed which is applied to a temperature-resistant base by flame spraying, wherein the carrier material and the active metal deposited on and in it the flame spraying process be exposed at the same time.

Daher waren auch die Einflüsse des Aufbringverfahrens auf die Effektivität des abgeschiedenen Katalysatorsystems nicht in der einen oder anderen Richtung vorhersehbar. Zu befürchten waren allerdings Aktivitätseinbußen, z. B. durch Spinellbildung zwischen gamma-Aluminiumoxid und aktiven Schwermetalloxiden, wie NiO, oder durch Rekristallisationsvorgänge, z. B. von Edelmetallphasen, oder durch die Umverteilung des Konzentrationsgradienten der Aktivmetallimprägnierung am bzw. im Träger.Hence the effects of the application process on the effectiveness of the deposited catalyst system not predictable in one direction or the other. To be feared, however Loss of activity, e.g. B. through spinel formation between gamma aluminum oxide and active heavy metal oxides, such as NiO, or by recrystallization processes, e.g. B. of precious metal phases, or by the Redistribution of the concentration gradient of the active metal impregnation on or in the carrier.

Das erfindungsgemäße Verfahren ließ als Verfahrensergebnis also nicht etwa einen »wiederabgeschiedenen Imprägnierkontaku erwarten, sondern ein System mit neuer Stoffverteilung, bei welchem die Aktivkomponente in einer »flammspritzspezifischen« Umverteilung in dem Trägermaterial dispergiert ist.The method according to the invention did not leave a "re-deposited" result as a result of the method Imprägnierkontaku expect, but a system with a new material distribution, in which the Active component dispersed in a »flame spray-specific« redistribution in the carrier material is.

Daraus erhellt, daß aus den insbesondere in der GB-PS 832031 und auch in der US-PS 3 271 326 angegebenen »Überschichtungsverfahren« nicht auf die Eignung des Flammspritzens zur Aufbringung mit katalytisch aktiver Unedelmctall- und/oder Edelmetallimprägnierung versehener Trägermaterialien auf temperaturbeständige Unterlagen geschlossen werden konnte und es überraschte, daß dabei - entgegen den erwähnten Befürchtungen - keine nachteiligen Aktivitätsveränderungen eintreten.From this it is evident that the particulars given in GB-PS 832031 and also in US-PS 3,271,326 "Overlay process" does not affect the suitability of flame spraying for application with catalytic active base metal and / or precious metal impregnation of carrier materials provided temperature-resistant documents could be closed and it was surprising that - contrary to this the concerns mentioned - no adverse changes in activity occur.

Die technische Fortschrittlichkeit des Anmel-The technical progress of the registration

"> dungsgegenstandes gegenüber dem abgehandelten Stand der Technik ist also darin zu sehen, daß Katalysatorschichten, in denen Trägermaterial und Aktivkomponente des Ausgangs-Trägerkatalysators in einer durch das Aufbringverfahren erzeugten spezifi-"> object of the invention compared to the prior art dealt with is to be seen in the fact that catalyst layers, in which support material and active component of the starting supported catalyst in one specific generated by the application process

"' sehen Verteilung vorliegen, in einem einzigen Arbeitsgang auf temperaturbeständige Unterlagen aufgebracht werden können und daß diese Katalysatorschichten im Vergleich zum Ausgangsmaterial keine Aktivitätsänderung bzw. -einbüße erkennen"'see distribution present in a single Operation can be applied to temperature-resistant substrates and that these catalyst layers Recognize no change or loss of activity compared to the starting material

π lussen.π luss.

Das Aufbringen von über die Imprägnierung von Trägermaterialien hergestellten Unedelmetall- und/ oder Edelmetall-haltigen Trägerkatalysatoren auf temperaturbeständige Unterlagen mittels des Flamm-The application of base metal and / or precious metal-containing supported catalysts on temperature-resistant substrates by means of the flame

-1I' spritzens hat den weiteren Vorzug, daß gerade solche Katalysatoren bezüglich der mit ihnen zu erzielenden Umsätze und Selektivitäten fein abgestuft werden können. Überraschenderweise haften die erfindungsgemäß durch Flammspritzen verarbeiteten Trägerka-- 1 I 'spritzens has the further advantage that such catalysts can be finely graduated with regard to the conversions and selectivities to be achieved with them. Surprisingly, the carrier materials processed according to the invention by flame spraying adhere

>"> talysatoren außerordentlich gut auf temperaturbeständigen Unterlagen, wie Keramik und Metall. Derart hergestellte Katalysatorkörper aus Metall lassen sich wegen ihrer schnellen Aufheizung im Abgasstrom besonders günstig zur Abgasentgiftung bei Ver-> "> catalysts extremely good at temperature-resistant Supports such as ceramics and metal. Let catalytic converter bodies made of metal in this way due to their rapid heating in the exhaust gas flow, they are particularly beneficial for exhaust gas detoxification in the event of poisoning

brennungskraftmaschinen einsetzen.use internal combustion engines.

Das Verfahren wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:The method is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments:

Beispiel 1example 1

r. y-AljOj in Pulverform wurde mit einer Mangan-, Cobalt- und Nickelnitrat enthaltenden wäßrigen Lösung imprägniert und bei 500° C an Luft caiciniert. Die Imprägnierlösung enthielt Mangan, Cobalt und Nickel im Atom verhältnis 4:3:3. Der Gesamtgehaltr. y-AljOj in powder form was mixed with a manganese, Impregnated aqueous solution containing cobalt and nickel nitrate and caicinated in air at 500 ° C. The impregnation solution contained manganese, cobalt and nickel in an atomic ratio of 4: 3: 3. The total salary

κι des Trägerkatalysators an katalytisch aktivem Schwermetalloxid betrug 10 Gew.%. Der Katalysator wird mit Nr. 1 bezeichnet.κι the supported catalyst of catalytically active Heavy metal oxide was 10% by weight. The catalyst is designated No. 1.

Beispiel 2Example 2

v, y-AljOj in Pulverform wurde mit einer Platin und Rhodium im Atomverhältnis 2 Pt: 1 Rh enthaltenden wäßrigen Lösung von H2PtCI6 und RhCI, bis auf einen Gehalt von 0,5 Gew.% Pt-Rh imprägniert und dann an Luft nach langsamem Aufheizen auf 500° C bei v, y-AljOj in powder form was impregnated with an aqueous solution of H 2 PtCl 6 and RhCl containing platinum and rhodium in an atomic ratio of 2 Pt: 1 Rh to a content of 0.5% by weight Pt-Rh and then in air after slowly heating up to 500 ° C

in dieser Temperatur im H2-Strom V2 Stunde reduziert. Der Katalysator wird mit Nr. 2 bezeichnet.reduced at this temperature in the H 2 stream V for 2 hours. The catalyst is designated No. 2.

Beispiel 3Example 3

Katalysator 1 und 2 gemäß Beispiel I bzw. 2 wur- -,-) den mittels Flammspritzen auf an Luft bis 1200° C zunderbeständigen Blechen (Werkstoff DIN 4841) gehaftet und dann jeweils die Haftung des Katalysators festgestellt. Die Bleche hatten die Abmessungen 100 X 120X0,1 mm. Der Auftrag erfolgte mit der mi Flammspritzpistole auf die entfetteten und sandgestrahiten Bleche. Es wurde mit einer Acetylen/Saucrstoff-Flammc unter Verwendung von Luft als Zcrstäubergas gearbeitet. Die Unterseite der Bleche wurde während des Spritzvorgangs mit Luft gekühlt. h-, Die Schichtdicke des Katalysatormaterials betrug 0,2 mm.Catalysts 1 and 2 according to Example I or 2 were -, -) the by means of flame spraying in air up to 1200 ° C scale-resistant sheets (material DIN 4841) adhered and then the adhesion of the catalyst established. The sheets had the dimensions 100 X 120 X 0.1 mm. The order was made with the mi flame spray gun on the degreased and sandblasted Sheets. It was made with an acetylene / oxygen flame worked using air as the atomizing gas. The underside of the metal sheets was cooled with air during the spraying process. h-, The layer thickness of the catalyst material was 0.2 mm.

Zur Haftlingsprüfung wurde eine Bürste der Abmessungen 40 x 80 mm mittels eines cx/entrischcnA brush of the dimensions 40 x 80 mm using a cx / entrischcn

Antriebs bei folgenden Bedingungen reibend über das Blech bewegt:Drive under the following conditions rubbing across the Sheet moving:

Auflagedruck: 200 ρContact pressure: 200 ρ

Frequenz: 60 Zyklen/Min.Frequency: 60 cycles / min.

Prüfdauer: 10 Minuten.Test duration: 10 minutes.

Die Bleche wurden vor und nach der Haftungsprüfung gewogen und aus der Gewichtsabnahme die relative Haftfestigkeit in Prozent ermittelt:The panels were weighed before and after the adhesion test and the relative weight loss was determined Adhesion strength determined in percent:

Katalysator Nr.Catalyst no.

relative Haftfestigkeit (%)relative adhesive strength (%)

1 801 80

2 992 99

Die Haftung von Katalysator 1 ist als gut zu bezeichnen; am besten haftet Pt-Rh-imprägniertes 7-AI2O3, welches praktisch keinen Abrieb zeigte. Das Katalysatormaterial wird durch die Flammspritzbehandlung nicht geschädigt.The adhesion of catalyst 1 can be described as good; Pt-Rh-impregnated 7-Al 2 O 3 , which showed practically no abrasion, adheres best. The catalyst material is not damaged by the flame spray treatment.

Nach dem Verfahren der Erfindung beschichtete »monolithische« Metallträger zeigen gegenüber keramischen monolithischen Trägerkörpern (Corning Glass Ex 20) verbessertes Aufwärmvesialten:"Monolithic" metal supports coated according to the method of the invention show compared to ceramic supports monolithic carrier bodies (Corning Glass Ex 20) improved warm-up vesialing:

Die Katalysatoren 1 und 2 wurden jeweils auf glatte und gewellte Bleche beidseitig aufgespritzt und die Bleche abwechselnd aufeinander geschichtet. Es wurde eine »monolithische« Katalysatoreinheit von 80 x 120 X 100 mm mit durchgehenden halbrundförmigen Kanälen von ca. 1 mm Höhe gebildet. DieThe catalysts 1 and 2 were each sprayed onto both sides of smooth and corrugated metal sheets and the Sheets alternately stacked on top of one another. It became a "monolithic" catalytic converter unit from 80 x 120 X 100 mm formed with continuous semicircular channels approx. 1 mm high. the

Katalysatoreinheit wurde an einem stationären Motor (Hubraum 1,9 I) unter folgenden Bedingungen getestet: The catalyst unit was tested on a stationary engine (displacement 1.9 l) under the following conditions:

Drehzahl: 3000 U/Min.Speed: 3000 rpm.

Motorbelastung: 27 KWMotor load: 27 KW

Abgastemperatur: 7500CExhaust gas temperature: 750 0 C

Raumgeschwindigkeit: 50 000 h"1
(s = 1) Abgaszusammensetzung:
Space velocity: 50,000 h " 1
(s = 1) exhaust gas composition:

CO: 1,0 Vol.%CO: 1.0% by volume

CH: 900 ppmCH: 900 ppm

NO : 2200 ppmNO: 2200 ppm

O1/ l,0Vol.%O 1 / l, 0 vol.%

CO1 CO 1

13,2 Vol.%13.2 vol.%

An dem Motor war ein by-pass-System angebracht, welches ermöglichte, konstante Abgasbedingungen einzustellen, ohne daß sich das Katalysatorsystem aufheizt.A by-pass system was attached to the engine, which enabled constant exhaust gas conditions set without the catalyst system heating up.

Bei Versuchsbeginn wurde bei laufendem Motor der by-pass ausgeschaltet, so daß nur das Abgas über den Katalysator strömte. Die Ze.;t zwischen Umschalten und 50%iger Konvertierung gilt als Maß für das Anspringverhalten.At the start of the experiment, the bypass was switched off with the engine running, so that only the exhaust gas flowed over the catalytic converter. The Ze. ; t between switching and 50% conversion is a measure of the starting behavior.

Mit den auf Metall aufgebrachten Katalysatoren 1 und 2 wurden 18 see, mit im Naßverfahren n.;t beiden Katalysatorzusammensetzungen beschichteten monolithischen Keramikkörpern vergleichbarer Abmessung 25 see bis zur Erzielung 50%igcr Konvertierung benötigt.With the catalysts 1 and 2 applied to metal, 18 seconds were achieved, with the wet process n.; T both Catalyst compositions coated monolithic ceramic bodies of comparable dimensions 25 see needed to achieve 50% igcr conversion.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zum Aufbringen von katalytisch aktives Metall und/oder Metalloxid enthaltendem Material auf temperaturbeständige Unterlagen durch Flammspritzen, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Unedelmetall- und/oder Edelmetallverbindungen, imprägnierter Träger calciniert, gegebenenfalls reduziert und auf die Unterlage aufgespritzt wird.Process for applying catalytically active metal and / or containing metal oxide Material on temperature-resistant substrates by flame spraying, characterized that a carrier impregnated with base metal and / or noble metal compounds is calcined, if necessary, reduced and sprayed onto the base.
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