DE2241582A1 - Verfahren zum katalytischen entfernen von no tief x aus motorverbrennungsabgasen - Google Patents
Verfahren zum katalytischen entfernen von no tief x aus motorverbrennungsabgasenInfo
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
- B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit einem wirtschaftlichen Verfahren zur Herabsetzung des NO^, Kohlenmonoxid- und
Kohlenwasserstoffgehalts von mit flüssigen Kohlenwasserstoffen gespeisten Verbrennungsmotoren. Sämtliche
drei Verunreinigungen werden gleichzeitig und zu einem hohen Ausmaß beseitigt. Die Erfindung baut auf der Verwendung
von Katalysatoren auf Platin und/oder Palladiumgrundlage auf und wirkt am besten in Abwesenheit von Bleiverbindungen
im Brennstoff. Das Verfahren ist zur Herabsetzung des NO^-Gehalts eines Abgasstroms in Gegenwart
sehr kleiner Mengen Kohlenmonoxid befähigt.
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Die Anwesenheit stark tränenreizender Smogs in dicht besiedelten
Bereichen wurde weitgehend der weitverbreiteten Verwendung von durch Verbrennungskraft angetriebenen Fahrzeugen
zugeschrieben. Diese Fahrzeuge geben praktisch aus· nahmslos unverbrannte Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid
und Stickstoffoxide ab, deren Entstehung auf die sehr hohe Temperatur und das rasche Abschrecken zurückgeht, die
dem Betrieb eines Verbrennungsmotors eigen sind.
Man nimmt derzeit an, daß die trifftigsten tränenreizenden
Verbindungen, die in städtischem Smog vorliegen, durch die Reaktion ungesättigter Kohlenwasserstoffe mit '
Stickstoffoxiden unter katalytischer Einwirkung von Sonnenstrahlen
erzeugt werden.
Eine große Anzahl von Katalysatoren wurde in dem Versuch zur Beseitigung oder Herabsetzung der unverbrannten Kohlenwasserstoffe
oder der Stickstoffoxide entwickelt und geprüft, um die Kette der zur Erzeugung dieser tränenreizenden
Stoffe notwendigen Reaktionen zu brechen.
Es wurde gefunden, daß der nachfolgend näher beschriebene auf Aluminiumoxid aufgebrachte Katalysator zu lang
andauernder wesentlicher Herabsetzung des NO^-Gehalts
von Fahrzeugabgasen und in Gegenwart sehr kleiner Mengen Kohlenmonoxid befähigt ist, wenn der Betrieb mit nichtverbleitem
Benzin durchgeführt wird.
Figur 1 dient zur graphischen Darstellung der Fähigkeit des erfindungsgemäß eingesetzten auf Platin aufgebauten
Katalysators zur Herabsetzung des NQ^-Gehalts des Abgasstroms
bei viel geringeren Kohlenmonoxidwerten als typischen basischen Metallkatalysatoren bzw. Metalloxld-
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katalysatoren. Dies ermöglicht natürlich, daß ein Motor mit magereren Luft-Brennstoffverhältnissen betrieben werden
kann, wodurch auch weniger Kohlenmonoxid und unverbrannte
Kohlenwasserstoffe erzeugt werden. Tatsächlich arbeitet die Erfindung in optimaler Weise, wenn der Motor bei im wesentlichen stöchiometrischen Gemischen aus
Brennstoff und Luft betrieben wird. In dieser Zeichnungsfigur fällt die Spitze der Stickoxidumwandlungskurve, die
mit "Neuer Platinkatalysator1' bezeichnet ist, praktisch
mit dem bei stöchiometrischein Betrieb beobachteten Kohlenmonoxidgehalt
zusammen, Es sei bemerkt, daß die Spitzenleistung
für die NO^-Entfernung bei Kohlenmonoxidgehalten
von weniger als 1 % eintritt.
Ein besonders geeigneter Katalysator für diesen Zweck ist in der britischen Patentschrift 693 648 beschrieben.
Dieser Katalysator ist speziell in Beispiel X dieser Patentschrift
beschrieben, jedoch können viele Katalysatoren, die grundsätzlich fein zerteiltes und auf Träger
aufgebrachtes Platin darstellen, verwendet werden. Beispiel X der britischen Patentschrift 693 648 wird wie
folgt durchgeführt:
Ein Katalysator ähnlich dem in Beispiel IX hergestellten,
der jedoch eine geringere Dichte (0,45) aufweist, wurde in praktisch der gleichen Weise wie in Beispiel IX beschrieben
mit Ausnahme der Alterung der Aluminiumoxid-Halogenkugeln hergestellt. Die Kugeln in diesem Beispiel
wurden in 1 1 heißem Nujol bei einer Temperatur von 93
bis 990C während etwa 21 Stunden gealtert, das Nujol wurde
von den Kugeln dekantiert und die Kugeln wurden dann in 1 1 heißer Ammoniumhydroxidlösung (5 Teile Wasser und
1 Teil konzentriertes Ammoniumhydroxid) bei 93 bis 990G
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während etwa 24 Stunden gealtert. Die Kugeln wurden dann
gewaschen, getrocknet, calciniert und mit Platin in praktisch der gleichen Weise wie in Beispiel IX beschrieben,
zu einem Verbundmaterial zusammengefügt (das Zusammenfügen zu einem Verbundmaterial ist in Beispiel IX definiert).
Der in dieser Weise hergestellte Katalysator besaß eine Dichte von 0,45 g/cnr und enthielt 0,3 Gewichts^ Platin,
0,33 Gewichts^ gebundenes Fluor und 0,36 Gewients# Chlor.
Die calcinierten Kugeln wurden in einer wässrigen Chlorplatinsäurelösung in einer Menge eingeweicht, daß ein
fertiger Katalysator gebildet wurde, der 0,3 Gewichtb%
Platin enthielt. Die Lösung wurde zur Trockene eingedampft, und die Kugeln wurden dann bei einer Temperatur
von 990C während einer Stunde getrocknet und schließlich bei einer Temperatur, die langsam auf 50O3C während
eines Zeitraums von 3 Stunden erhöht wurde, calciniert und dann bei dieser Temperatur 3 Stunden gehalten·
Die in Fig. 2 enthaltene Information ist neu und bei den
Bemühungen,einen praktisch nicht verunreinigenden Verbrennungsmotor zu schaffen, äußerst kritisch. Diese
Zeichnung erläutert, daß ein bei stöchiometrisehen Brennstoff -Luftverhältnissen in Abwesenheit von Blei und in
Gegenwart eines Platinkatalysators betriebener Verbrennungsmotor befähigt ist, ein sehr geringes Ausmaß an
Verunreinigungen unter gleichzeitiger Herabsetzung der Abgabe von Kohlenmonoxid, unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Ν0χ zu erzeugen. In dieser Zeichnung stellt
die stark gestrichelte vertikale Linie stöchiometrischen Betrieb dar.
oxid- und Sauerstoffgehalt der Verbrennungsmotoren bestehende Beziehung bei Betrieb in Nähe des Punktes des
stöchiometrischen Gemische wiederzugeben.
Fig. 3 erläutert die Beziehung zwischen dem Kohlenmonoxid- und Sauerstoffgehalt eines Verbrennungsmotors,
der nahe dem stöchiometrischen Punkt arbeitet. Besondere Aufmerksamkeit gilt der Übereinstimmung unter den
Fig. 1,2.und 3. Fig. 1 gibt die maximale Umwandlung von
Ν0χ bei einem Kohlenmonoxidgehalt des Abgasstroma bei
etwa 0,70 % an. Fig. 2 gibt'eindeutig eine optimale Beseitigung
von Verunreinigung bei etwa 0,65 % Sauerstoff im Abgasstrom an. Fig. 3 weist nach, daß ein Sauerstoffgehalt
von etwa 0,65 %, die in Fig. 2 wiedergegeben sind, mit dem angenäherten Wert von 0,70 % Kohlenmonoxid,
von dem gezeigt wurde, daß er die optimale Beseitigung von Verunreinigungen in Fig. 1 herbeiführt,
gleichzeitig vorliegt.
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Claims (1)
- PatentanspruchVerfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors unter Erzeugung eines Abgasstroms mit stark herabgesetztem Gehalt an Kohlenmonoxid, unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Stickstoffoxiden im Vergleich zu dem direkt und unbehandelt in dem Abgasverteiler gesammelten Abgas, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsiao tor bei praktisch
stöchiometrischem Brennstoff-Luftverhältnis unter Erzeugung eines Abgases betrieben wird, das kleine Mengen an Kohlenmonoxid und Sauerstoff enthält und das heiße Abgas Über einen Katalysator auf der Grundlage von Platin und/oder Palladium geleitet wird,' wobei
der Hauptteil des Kohlenmonoxids und der unverbrannten Kohlenwasserstoffe oxidiert wird und der Hauptteil der Stickstoffoxide reduziert wird.309822/0720
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17550671A | 1971-08-27 | 1971-08-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=22640483
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2241582A Pending DE2241582A1 (de) | 1971-08-27 | 1972-08-24 | Verfahren zum katalytischen entfernen von no tief x aus motorverbrennungsabgasen |
Country Status (3)
Country | Link |
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JP (1) | JPS4831173A (de) |
DE (1) | DE2241582A1 (de) |
GB (1) | GB1361521A (de) |
Families Citing this family (4)
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JPS60222640A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-07 | Kenji Ogawa | 遊星歯車減速機 |
JPH0334530Y2 (de) * | 1986-01-30 | 1991-07-22 | ||
JPS6420578U (de) * | 1987-07-28 | 1989-02-01 |
-
1972
- 1972-07-21 GB GB3413372A patent/GB1361521A/en not_active Expired
- 1972-08-24 DE DE2241582A patent/DE2241582A1/de active Pending
- 1972-08-28 JP JP47085451A patent/JPS4831173A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1361521A (en) | 1974-07-24 |
JPS4831173A (de) | 1973-04-24 |
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