DE2306114A1

DE2306114A1 - Stabilisierter aluminiumoxid-ueberzug und -katalysator zur umwandlung von autoabgasen

Info

Publication number: DE2306114A1
Application number: DE2306114A
Authority: DE
Inventors: Edgar Alan Simpson
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1972-02-28
Filing date: 1973-02-08
Publication date: 1973-09-06
Also published as: JPS4899090A; IT978981B; GB1418927A; DE2306114C2; US3776859A

Description

■XO'-L· & SrOLE.ER3 PATENTANWÄLTE

BESELERSTRASSE 4

DR. J.-D. FRHR. von UEXKÜLL

DR. ULRICH GRAF STOLBERG DIPL.-ING. JÜRGEN SUCHANTKE

W. R. Grace & Co. (10064)

3 Hanover Square Prio 28. Februar 1972

New York 10004 / V.St.A. Hamburg, 7. Februar 1973

Stabilisierter Aluminiumoxid-Überzug und -Katalysator zur Umwandlung von Autoabgasen

Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Katalysatorsystems zur Umwandlung von schädlichen Komponenten in Automobilabgasen in unschädliche.

Das Abgas von einer in Motorfahrzeugen verwendeten Verbrennungsmaschine enthält normalerweise Stickstoffoxide, Kohlenmonoxide und Kohlenwasserstoffe (unverbrannten Kraftstoff). In den vergangenen Jahren wurde mit grossem Nachdruck an der Verminderung der Emission dieser schädlichen Komponenten in Fahrzeugabgasen. gearbeitet? eine bevorzugte Verfahrensweise besteht darin, die

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Stickstoffoxide katalytisch zu reduzieren und KohlenmoQpjgid ^ und Kohlenwasserstoffe katalytisch iu oxidieren. Die Kataly^ _£ - .§-f satpren werden üblicherweise auf* einem inerten Tragermaterial aufgetragen verwendet, das normalerweise entweder in der Form von Kügelchen oder Extrudaten vorliegt, die in grosser Zahl in einem Durchlass für die Abgase angeordnet sind, oder in Form von "Monolithen", die aus einem einzelnen Körper öder Block.be- ; stehen, und ,welche die gleiche Funktion wie eine Anhäufung von Kügelchen oder Extrudaten erfüllen.

Die katalytische Komponente muss auf einen Träger grosser Oberfläche aufgebracht sein, so dass der Katalysator wirksam arbeiten kann; diese Oberfläche muss unter den Verwendungsbedingungen bei hohen Temperaturen erhalten bleiben, d.h. der Träger sollte beim Erhitzen auf 816°C oder sogar bis 1O93°C (solche Temperaturen können unter bestimmten Bedingungen in Fahrzeugabgasen auftreten) keinen wesentlichen Verlust an Oberfläche aufweisen. Mullit ist ein Material, das als Träger für Fährzeugabgase verwendet werden kann,' ein Monolith aus Mullit jedoch würde sintern und nur noch eine geringere Oberfläche aufweisen.

Zur Überwindung des Problems des Oberflächenverlustes wurden verschiedene Verfahrensweisen vorgeschlagen. In der US-PS 3 230 wird ein Verfahren beschrieben,in welchem der Aluminiumoxidtxager zunächst mit einer Manganverbindung behandelt und kalziniert wird, worauf die Manganoxide eine Beschichtung der jeweiligen Struktur der Aluminiumoxide bewirken, so dass beim Erhitzen des Katalysators auf erhöhte Temperaturen geringerer Oberflächenverlust eintritt.

... ■- ■ .. 3098.36/ VQ 9.5 -,,-.; ·- - -■—-~-~

Ein Verfahren zur Herstellung eines besonders aktiven und befriedigenden Katalysatorsystems wird in der US-PS 3 331 787 beschrieben, bei dem eine aktive Dispersion eines kalzinierten, katalytisch aktiven, feuerfesten Metalloxids und einer Verbindung eines Platingruppenmetalls hergestellt und die Dispersion auf die äusseren Oberflächen eines chemisch inerten, feuerfesten Trägers aufgetragen wird. Der Träger ist vorzugsweise fest und einstückig ausgebildet und weist eine Vielzahl von glatten Durchgängen auf. Dieses katalytische System ergibt gute Ergebnisse; nachteilig wirkt sich jedoch die Abnahme der katalytischen Aktivität bei längerer Einwirkung hoher Temperaturen aus.

Zur Umgehung dieser Nachteile wird mit dieser Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines katalytischen Systems zur Umwandlung von Fahrzeugabgasen vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein inertes Trägermaterial mit einer Aufschlämmung oder ζ Begussmasse beschichtet, die als Hauptbestandteil eine aluminiumoxidenthaltende Verbindung, die gegen Temperaturen von etwa 816°C widerstandsfähig ist, enthält, dass man das beschichtete Trägermaterial trocknet und kalziniert, und dass man eine Komponente zur Umwandlung in einen Katalysator für die Umwandlung der schädlichen Anteile in Abgasen in unschädliche zusammen mit dem Beschichtungsmaterial einbringt oder auf die Beschichtung aufbringt.

Als beständige, aluminiumoxidhaltige Verbindung können Mullit, Spinell oder stabilisiertes Aluminiumoxid Verwendung finden.

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Mullit OAl₂O₃ . 2SiO₂) und Spinell (MgO . Al₂O₃) sind von sich aus gegenüber den Temperaturen der Fahrzeugabgase beständig;die Herstellung synthetischer Mullite wird in der US-PS 3 533 738 beschrieben, während Aluminiumoxide im Übergangszustand (im folgenden gelegentlich kurz als "Übergangsaluminiumoxide" bezeichnet) gegen eine Umwandlung in °^-Aluminiumoxide durch Zugabe
eines Stabilisierungsmittels stabilisiert werden können. ~

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In der DT-OS 2 228 452 wird die Stabilisierung von Aluminiumoxid durch 0,1 bis 10 Gew.% eines Seltenen Erdmetalloxids beschrieben. Das stabilisierte Aluminiumoxid wird erfindungsgemäss als Trägermaterial für Fahrzeugabgaskatalysatoren verwendet.

Bei der Herstellung des katalytischen Systems sind die Komponenten entweder in der Beschichtung beim Auftrag auf den Träger enthalten oder werden anschliessend auf den beschichteten Träger aufgetragen. Die bevorzugte Methode zum Auftrag der katalytischen Komponenten in der Beschichtung oder auf den beschichteten Träger besteht darin. Verbindungen oder Komponenten wie Salze oder Säuren katalytisch aktiver Metalle, die in das katalytisch aktive Metall umgewandelt werden können, aufzubringen. Der einfachste Weg zur Umwandlung dieser Katalysatorausgangsverbindungen in den Katalysator selbst besteht im Erhitzen während des Trocknens des tauchbeschichteten Trägers.

Ein auf diese Weise hergestelltes katalytisches System enthält demnach ein Inertes Trägermaterial niederer Oberfläche, eine getrocknete Beschichtung mit einem Gehalt an einer Aluminiumoxid enthaltenden Verbindung hoher Oberfläche auch bei den hohen Temperaturen der Abgase und einen oder mehrere Abgaskatalysatoren, die mit der getrockneten Beschichtung eingebracht oder auf diese aufgebracht sind. Ein solcher Katalysator ist oberhalb 816°C über lange Zeit aktiv und wirksam.

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Der inerte Träger kann beispielsweise 'Cordierite Spodumen, Mullit oder Spinell sein.

Der erste Schritt des Verfahrens besteht in der Herstellung einer Aufschlämmung oder Begussmasse zur Besehrichtung des Trägers. Die Begussmasse enthält als Hauptbestandteile eine Aluminiumoxid enthaltende Verbindung, vorzugsweise Aluminiumoxid oder Mullit, die die. erwünschten Eigenschaften besitzt,, Zusätzlich zu der Äluminiumvexblndung enthält die Begussmasse vorzugsweise ein wasserlösliches organisches Harz, wie beispielsweise Carboxymethylcellulose, durch das eine brauchbare Viskosität erreicht wird und sich die Begussmasse nicht absetzt. In einigen Fällen muss, wie beispielsweise bei der Verwendung von Aluminiumoxidtrihydrat _t ein Binder wie Kaolin zugegeben werden, ,

Das erfindungsgemässe Verfahren soll unter Verwendung eines Monoliths aus Cordierit als inertem Träger beschrieben werden, obwohl gleich gute Resultate erhalten werden, wenn die Aufschlämmung oder Begussmasse auf Tabletten, Extrudate oder andere Formen aufgetragen wird, mit denen befriedigende Ergebnisse als Katalysatorträger erreicht werden. Besonders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn zur Herstellung der Begussmasse stabilisiertes $*~Aluminiumoxid verwendet wird.

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Das Verfahren zur Herstellung dieses Aluminiumoxides ist nicht Teil dieser Erfindung, sondern im einzelnen in der DT-OS 22 28 452 beschrieben. Das '^Aluminiumoxid wird durch Stabilisierung von übergangsaluminiumoxiden durch Imprägnieren mit 0,1 bis etwa 10 Gew.% mit mindestens einem Oxid Seltener Erdmetalle hergestellt. Eine besonders leicht zugängliche Quelle für diese Seltenen Erden ist eine Chloridlösung von Seltenen Erden, die etwa 55 Gew.% Lanthan, 20 Gew.% Cer, 17,3 Gew.% Neodym, 6 Gew.% Promethium und etwa 1,3 Gew.% Samarium enthält. Alle Prozentangaben beziehen sich auf die Oxide.

Die Verwendung eines Binders ist nicht notwendig, wenne^-Aluminiumoxidmonohydrat oder ^-Aluminiumoxid verwendet wird. Wird Aluminiuraoxidtrihydrat verwendet, wird ein Binder wie Koalinton benötigt, im gutes Halten der Beschichtung auf dem Träger zu erreichen.

Das zu verwendende Harz steht im Zusammenhang mit dem pH-Wert der Aluminiumoxidaufschlämmung. Liegt der pH-Wert oberhalb etwa ph * 6,5, können alkalische, beständige Harze wie Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylmethylzellulose "und Polyvinylpyrollidon verwendet werden. Andere Harze wie beispielsweise Gummiarabikum, Äthylenoxidpolymere (handelsüblich unter dem Handelsnamen Polyox (Polyäthylenoxid)), Hydroxyäthylzellulose und die Polyacrylamide geben bei pH-Werten unter etwa 3,5 gute Ergebnisse.

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Diese Harze werden zur Stabilisierung <ler Viskosität verwendet und tragen dazu bei, daß sich die Begußmasse nicht absetzt.

Bei Verwendung von Mullit wird ein anderes Verfahren zur Herstellung der Begußmasse angewandt. Mullit wird aus einer Mischung von Siliciumoxid und Aluminiumoxid hergestellt. Die Mullitbildung wird durch 1- bis 3-stündiges Erhitzen auf Temperaturen von etwa 871 bis 1149 C vervollständigt. Vor dem Erhitzen ist das Produkt eine Mischung aus Siliciumoxid und Aluminiumoxid.

Das Erhitzen zur vollständigen Bildung des Mullits wird vorzugsweise abgeschlossen, bevor die Begußmasse gebildet wird.

Eine Begußmasse wird im allgemeinen durch Mischen von 30 bis 45 Gew.% Aluminiumoxid, 37 bis 45 Gew.% Wasser und 15 bis 20 Gew.% einer 0,5 %igen Lösung eines wasserlöslichen Harzes und 3 bis 5 Gew.% einer starken Mineralsäure hergestellt. Die Säure wird zugefügt, um den pH-Wert herabzusetzen, eine Dilatanz zu vermeiden und damit eine flüssigere Begußmasse zu erhalten. Zu den brauchbaren Säuren zählen Salzsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure und ähnliche. Eine auf diese Weise hergestellte Begußmasse weist einen pH-Wert von etwa 3,0 bis 3,5 und eine Viskosität von etwa 50 Centipoise auf.

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Als nächster Verfahrensschritt folgt die Beschichtung des katalytischen Trägers mit der Begußmasse. Die Begußmasse wird als Beschichtung beispielsweise auf einen monolithischen Block in Mengen von etwa IO bis 20 %, vorzugsweise 16 bis 18 %, bezogen auf das Gewicht des Monolithen, aufgetragen. Auf diese Weise wird ein beschichteter Träger mit einer Oberfläche von etwa 15 bis

25 m /g oder Mol erhalten.

Die katalytisch aktive Komponente des Katalysatorsystems kann der Aufschlämmung zur Herstellung der Begußmasse zugefügt werden, oder der beschichtete Träger kann in einem Nachfolgeschritt mit der katalytisch aktiven Komponente imprägniert werden. Nach Beschichtung wird der Monolith für etwa 1 bis 2 Stunden bei Temperaturen von 149°C bis 2O4°C getrocknet und etwa 1 bis 3 Stunden, vorzugsweise etwa 1 Stunde, auf Temperaturen von etwa 454°C bis 76O°C, vorzugsweise 538°C bis 649°C erhitzt.

Werden die katalytischen Komponenten der Begußmasse nicht zugefügt, besteht der abschließende Verfahrensschritt im Imprägnieren der Beschichtung des Monolithen mit einem brauchbaren Katalysator. Zahlreiche katalytische Systeme wie beispielsweise die Metalle der Platingruppe und/oder Oxide von Kupfer, Kobalt,

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Mangan, Nickel und Eisen öder eine Mischung der Oxide führen zu befriedigenden Ergebnissen. Diese Katalysatoren werden üblicherweise als getrennte Katalysatöxsysteme hergestellt, da die Wirkungsweise der Katalysatoren unterschieüri-öh· ist. Katalysatoren, die normalerweise zu guten Ergebnissen bei der Reduktion des Gehaltes an Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen in den Abgasen führen, sind bei der Reduktion der Stickstoffoxide normalerweise nicht besonders aktiv.

Die Erfindung wird anhand der- nachfolgendenr Beispiele "näher erläutert. j '"■

Beispiel 1 ■ ""-

In diesem Beispiel wird eine Verfahrensweise zur Herstellung der Begussmasse oder Beschichtung eines Trägers ,monolithischer Struktur beschrieben.

Die Begussmasse wurde aus einem mit Seltenen Erdmetällen stabilisierten Aluminiumoxid hergestellt, wie es im einzelnen in der DT-OS 22 28 452 beschrieben wird. Die Mischung -der Chloride der Seltenen Erden wurde in einem handelsüblichen Mischer⁵ durchgeführt. Das Mischgut wurde getrocknet und so zerkleinert-, dass es durch die Venturiöffnüng einer Strahlmühle durchtreten konnte; und in einer 20 cm Strahlmühle bei* Temperaturen von 204 bis 316°C und Drücken von 15,8 kg/cm mit Luft als Mahlmedium gemahlen.

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Die Aluminiumoxidmischung wurde mit 150 g je Minute in die Strahlmühle eingegeben. Das erhaltene Produkt wurde in seiner "?C"-Form durch etwa 3-stündiges Erhitzen auf Temperaturen von 76O°C stabilisiert.

Die Begussmasse wurde durch Mischen von 192 g des mit Seltenen Erden stabilisierten 2T~^Al^umiⁿi^umoxi^^s# 8 9 ^HC^ ^un<* 260 g einer O,5 %igen Lösung von Polyäthylenoxid hergestellt. Die Begussmasse enthielt 41,8 % Festkörperanteile, besass einen pH-Wert von 3,8 und eine Viskosität von etwa 100 cP. Der inerte Träger wurde mit 16 bis 18 % seines Gewichts der Begussmasse beschichtet, so dass sich eine Oberfläche von 15 bis 25 m /g ergab.

Beispiel 2

In diesem Beispiel wird die Herstellung einer Begussmasse mit einem Gehalt an Platin als der katalytisch aktiven Komponente beschrieben.

476 g eines mit Seltenen Erden stabilisierten Aluminiumoxids, 750 g einer 0,5 %igen Lösung eines Polyäthylenoxids und 5 g Salzsäure, 38 g Chlorplatinsäure (H₂PtCl₆.6H₃O) und 324 g Wasser wurden gemischt. Die Mischung wurde gerührt und Schwefelwasserstoff zur Umwandlung des Platins in das Sulfid (PtS₃) zugefügt.

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Die Begußmasse wies einen Festkörpergehalt von 31,3 % und einen Gehalt von 0,925 % Platin auf. Der pH-Wert betrug 3,9 und die Viskosität war 120 cP. Eine ausreichende Menge dieser Begußmasse wurde auf einen Träger monolithischer Struktur aufgetragen, so daß sich ein Platingehalt von 0,2 bis 0,4 % . (als Platin) ergab. Der beschichtete Monolith wurde getrocknet, durch Erhitzen auf 538°C bis 649°C aktiviert und als Abgas-

Beispiel 3

In diesem Beispiel wird die Herstellung eines Trägers monolithischer Struktur mit Palladium als katalytisch aktiver Komponente beschrieben. " . -

648 g eines mit Seltenen Erden stabilisierten Aluminiumoxids, das auf die beschriebene Weise hergestellt wurde, wurden mit 935 g einer 0,5 %igen Lösung eines Polyäthylenoxids, 7 g Salpetersäure und 200 g Wasser gemischt. 210 ml einer Palladiumnitratlösung mit einem Gehalt von 0,1 g Palladium je ml wurde hinzugefügt. Die entstandene Begussmasse wies einen Festkörpergehalt von 33,7 % auf, besaß einen pH-Wert von 4,0, eine Viskosität von 130 cP und enthielt 1,05 .% Palladium.

Die monolithische Struktur wurde zur Hälfte ihrer Länge mit dieser Palladiumbegussmasse bis zu einem Palladiumgehalt von

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O,175 % Palladium beschichtet. Der Monolith wurde dann bei etwa 149°C getrocknet. Der verbleibende unbeschichtete Teil des Monoliths wurde mit der Platinbegussmasse aus Beispiel 2 bis zu einem Gehalt an Platin von 0,175 % beschichtet. Der beschichtete Monolith wurde getrocknet und bei Temperaturen von 538 bis 649°C aktiviert. Dieser Katalysator ist als multifunktioneller Katalysator zur Umwandlung sowohl der Kohlenwasserstoffe als auch des Kohlenmonoxids in Motorabgasen verwendbar .

Dieser Katalysator wirkt besonders vorteilhaft, wenn er in einem Auspuff so angeordnet wird, dass die Abgase zunächst mit dem mit Palladium beschichteten Teil in Berührung treten. Bei einem Versuchslauf wurde dersKatalysator in einem Zeitraum von nur 25 Sekunden aktiv und erreichte nach 65 Sekunden 50 % Umsatz,

Wurde dagegen der Monolith so in dem Auspuff angeordnet, dass die Abgase zunächst den Platinteil berührten, wurde der Katalysator nicht vor 85 Sekunden aktiv. 50 %iger Umsatz wurde erst nach Ablauf von 125 Sekunden erreicht.

Dieses Phänomen ist so zu erklären, dass beim Start des Motors """ eine beachtliche Menge Kohlenmonoxid abgegeben wird. Platin wird bei niederen Temperaturen und hohen CO-Gehalten durch Kohlenmonoxid vergiftet, wodurch die Aktivität des Katalysators beeinträchtigt wird, biszdie durch Verbrennung erzeugte Hitze im Motor den Katalysator aufwärmt. Palladium andererseits wird

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durch Kohlenmonoxid nicht vergiftet.

Beispiel 4

In diesem Beispiel wird die Herstellung einer Begußmasse beschrieben, in der das stabilisierende Mittel IO % Ceroxid ist.

Das Aluminiumoxid wurde wie in Beispiel 1 mit dem Unterschied hergestelltn daß durch Verwendung einer,entsprechenden Menge der CerchloridicSsung eine XO %ige Ceroxidkonzentration im hinziugefügten Aluminiumoxid erreicht wurde. Mit 175 g dieses durch Cer stabilisierten ^-Aluminiums wurde durch Zugabe yoro. ,.„_ 200 g Wasser und 2 g Salzsäure eine Begussmasse hergestellt. Die Begussmasse wies einen Feststoffgehalt von 45,7 % auf* besass einen pH-Wert von 4,1 und Qtne Viskosität von 150 cF. Mit dieser Begussmasse wurde ein Monolith; mit einer 16 bis 2O tigen versehen.

Es wurde eine Begussmasse aus einem niehtstahilisierten Aluminiumoxid hergestellt und^; dessen Beständigkeit nach '3-stü'ndiigem Erbei Temperaturen von etwa 538 bis 1O93°C verglichen. .......

5000 g eine;S gewaschenen, sprühgetrockneten Aluminiumoxidhydrogels wurden in eine Strahlmühle bei 316 C und einem Druck von

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15,8 kg/cm eingebracht, Das Aluminiumoxid wurde mit 150 g pro Minute

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eingegeben. Das gesammelte Produkt wurde bei 760 C kalziniert, wobei das Aluminiumoxid in ^"-Aluminiumoxid umgewandelt wurde. Es wurde eine Begussmasse auf die beschriebene Weise hergestellt. Diese Begussmasse wies einen Festkörpergehalt von 42 %, einen pH-Wert von 3,5 und eine Viskosität von 50 cP auf. Die Begussmasse wurde zu 16 bis 18 %iger Beschichtung auf einen Träger monolithischer Struktur aufgetragen, so dass sich eine Ober-

fläche von 15 bis 25 m /g ergab. Der beschichtete Monolith wurde auf einen Platingehalt von 0,35 % Platin imprägniert. In der Tabelle 1 sind die Vergleichswerte für die Umwandlung von Kohlenwasserstoff und Kohlenmonoxid mit diesem Katalysator und dem Katalysator aus Beispiel 2 zusammengestellt.

Tabelle 1	Kohlenwasserstoffen und	Kohlenmonoxid
Umwandlung von	Katalysator	Katalysator
3 Stunden bei	(Beispiel 5)	((Beispiel 2)
	95 - 98	95 - 98
538°C	40 - 50	90 - 95
871°C	10 - 20	60 - 70
982°C	0	40 - 50
1O39°C

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π ^;

Der Vergleich dieser Werte zeigt, dass der Katalysator auf der Basis des stabilisierten Aluminiumoxids noch einen erheblichen Teil seiner, Aktivität selbst dann besitzt, wenn er über drei Stunden Temperaturen von 1149°C ausgesetzt wird.

Beispiel 6

Mulli€ wurde durch gleichzeitige Gelbildung von Natriumaluminat, Natriumsilikat und Aluminiumnitrat nach der US-PS 3 533 738, wobei das molare Verhältnis von Siliciumoxid : Aluminiumoxid 0,7 : 3 betrug, und anschliessendes Erhitzen auf 982 - 1149⁰C zur vollständigen Bildung des Mullits und zur Stabilisierung der Struktur hergestellt.

Unter Verwendung von Mullit als Hauptbestandteil wurde eine Begussmasse "durch Zugabe von 900 g Mullit und 60 g Salpetersäure zu 1400 g Wasser hergestellt. Die Begussmasse wies einen Festkörpergehält von 37,5 % auf, besass einen pH-Wert von 1,4 und eine Viskosität von 300 cP. Der Träger erhielt eine 18-22 %ige Beschichtung mit dieser Begussmasse. Alternativ kann diese Begussmasse aus dem Mullit-Äusgangsprodukt hergestellt werden, und der beschichtete.Monolith wird auf 982 - 1149°C erhitzt. Die Mullit-

2 beschichtung besass eine Oberfläche von 75 - 125 m /g.

Beispiel 7

Es wurde eine Begussmasse mit Mullit als Hauptbestandteil hergestellt. 100 g Mullit wurden 27Ο g Wasser, 40 g Ammoniumhydroxid,

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(konzentrierte Ammoniumhydroxidlösung)~und 9,05 g Palladiumsalζ (Palladiumtetrammindinitrat) zugesetzt und zu einer Begussmasse verarbeitet. Die Begussmasse enthielt 26 % Festkörper und wurde zur Herstellung einer 10 - 12 %igen Beschichtung des monolithischen Trägers verwendet. Die Begussmasse wies eine Viskosität von 175 cP auf.

Beispiel 8

Xn diesem Beispiel wird die Herstellung einer Begussmasse mit verschiedenen katalytischen Komponenten beschrieben.

121,2 g Kupfernitrat <Cu£no₃J₂ . 3H₂O) und 145,8 g Nickelnitrat (NiTnO₃J₃ . 9H₂O), in 119,72 g Wasser gelöst, wurden gemischt. Dann wurden 6 g Salpetersäure und 105,2 g stabilisiertes

^"-Aluminiumoxid zugegeben. Nach 18 - 20 %iger Beschichtung *~ des Monolithen, nach Trocknen bei 121,1°C, Aktivieren bei etwa* 454°C und anschliessender Reduktion in Kohlenstoffmonoxiel bei 427°C wurde ein Katalysator erhalten, der die Reduktion der Stickstoffoxidemission in Autoabgasen bewirkt.

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Claims

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Λ N S P R tf e H 1

Verfahren zur iferstellung eines Katalysator systenis für Umwandlung von Abgasen aus Fahrzeugn^tpren, dadurch gekennzeichnet, dass man ein inertes Trägermaterial mit einer Aufschlämmung oder einer Begussmasse beschichtet^ die als Hauptbestandteil eine Aluminiumojcid enthaltende Verbindung enthalt, die bis zu Temperaturen vonIJ-Jifj^ beständig ist. dass man das beschichtete Trägerma|terial trocknet und ziniert, und dass man zur Beschichtung eine Verbindung zufügt oder auf die Beschichtung aufbringt, welche in eine katalytische Verbindung zur Umwandlung der. schädlichen komponenten in Abgasen in unschädliche umwandelbar ist»
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Begussmasse verwendet, die die katalytische Kpmppne^e und ferner ein oberflächenaktives tiittel enthalt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet* man als aluminiumoxidhaltige Verbindung Aluminiumpxid, Mullit oder Spinell verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Aluminiumoxid ein mit Seltenen Erdmetallen stabilisiertes öbergangs-Aluminiumoxid verwendet.

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5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Aluminiumoxid enthaltende Verbindung ein im "^-Zustand stabilisiertes Aluminiumoxid verwendet, und dass man eine Begussmasse verwendet, die dieses Aluminiumoxid und ferner ein wasserlösliches organisches Harz sowie Verbindungen enthält, die in die katalytischen Verbindungen umwandelbar sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurach gekennzeichnet, dass man ein Trägermaterial in Form von Extrudaten, Monolithen oder Kügelchen verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man das inerte Trägermaterial in Form eines Monolithen verwendet, das durch Eintauchen in die Begussmasse beschichtet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die Tauchbeschichtung in Mengen von IO bis 20 Gew.% des Monolithen anwendet.
9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, ' dass man die beschichteten Kügelchen, Extrudate oder Monolithe durch dreistündiges Erhitzen auf Temperaturen von etwa 150°C trocknet und ein bis drei Stunden bei Temperaturen von 425 bis 65O°C kalziniert.

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10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9,dadurch gekennzeichnet, dass man eine Begussmasse mit einem pH-Wert von 1 bis 4,5 und einer Viskosität von 40 bis 500 cP verwendet.
11. Verfahren" nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man katalytisch aktive Komponenten verwendet, die einen aktiven Katalysator zur Reduktion von Stickstoffoxiden ergeben.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Metall der Platingruppe als aktiven Katalysator zur Reduktion von Stickstoffoxiden verwendet.
13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man katalytisch aktive Komponenten verwendet, die bei der Oxydation von Kohlenstoffmonoxid und Kohlenwasserstoffen katalytisch aktiv sind. ■ .
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator zur Oxydation von Kohlenstoffmonoxid und Kohlenwasserstoffen einen Katalysator aus Oxiden von Kupfer, Chrom oder Mangan Verwendet, der mit metallischem Palladium aktiviert ist.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen einen

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mit Palladium aktivierten Kobaltoxid/Nickeloxid-Katalysator verwendet.
16. Ein katalytisches System für Fahrzeugabgase, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem inerten Trägermaterial niederer Oberfläche, eine getrocknete Beschichtung auf dem Trägermaterial mit einem Gehalt an aluminiumoxidhaltiger Verbindung

/
höher Oberfläche, die diese Oberfläche unter den in der Aus-

puffanlage einer Verbrennungsmaschine herrschenden Temperaturbedingungen beibehält, und einen oder mehrere in der Beschichtung verteilten oder auf die getrocknete Beschichtung aufgebrachten Abgaskatalysatoren.

ugs:rew:go

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