DK157094B - Fremgangsmaade til haemning af korrosion af metaldele i en lydpotte samt lydpotte beregnet hertil - Google Patents

Description

DK 157094 B

Den foreliggende opfindelse angar en fremgangsmade tïl hæm-nîng af korrosion af metaldele i en lydpotte, der benyttes i for-bindelse med en forbrændingsmotor, ved at der i lydpottens indre rum tilbageholdes en adsorbentmasse, som omfatter et krystallinsk, 5 zeolîtisk aluminiumsilicat, med hvilket enhver gas, der kommer ind i lydpotten fra forbrændingsmotoren og den omgivende atmosfære, bringes î kontakt.

Korrosion og heraf f0lgende svigt i lydpotter skyldes primært to korrosionsmekanismer. Spændingskorrosion forlrsaget af vibration, 10 paf0rt spænding og kemisk angreb uden tab af métal. Svigt frem-kommer typisk ved revnedannelse, der indledes med grubedannelse. Revnedannelse kan forekomme nær ikke-afspændte svejses0mme, og korrosionstræthed kan opstâ under dynamïske eller ændrede spænd-ingsforhold i et korrosivt mil]0. Kemisk korrosion eller generel kor-15 rosion forarsages af temmelïg ensartet udtynding og tab af métal, der ikke ledsages af en lokaliseret vïrkning, sâsom grube- og revnedannelse. Milj0ets korrosivitet kan mïndskes ved nedsættelse eller ændring af temperatur, tryk, hastighed og/eller sammensætnïng. I konventionelle automobilsystemer er der ikke nogen særlig stor 20 frihedsgrad med hensyn tïl væsentlig ændring af disse paramétré, eftersom den optimale drift af den involverede forbrændingsmotor er langt mere kritisk end lydpottesystemets levetid.

Indtil nu er det blevet foreslâet at anvende adsorbenter, sâsom krystallinske zeolitter, i automobiludst0dningssystemer, sâsom i be-25 skrivelsen til US patent nr. 3.067.002. (Reid, Jr.), îf0lge hvilken naturlige eller syntetiske alkali- eller alkalîske jordartsmetalaluminium-silicater er effektive til adsorption af uforbrændte carbonhydrider.

Under motoren opvarmningsperioder adsorberes der f0rst carbonhydrider, som derpâ desorberes, nar udst0dningsgassens temperatur 30 og katalysatoren bliver tilstrækkelig varm til fuldstændig for-brænding af disse carbonhydrider. For at en adsorbent skal være effektiv til adsorption af et carbonhydrid, ma forekomsten af fugt undgâs, nâr der an vendes hydrofile zeolitter. En ikke-brændbar, hydrob (organofil) adsorbent ville være et foretrukket produkt ved 35 Reid-processen. Krebs et al. (US patent nr. 3.618.314) angiver, at NaX-molekylsigter er effektive til frafiltrering af carbonholdigt, partikelformigt materiale ved inkorporering af adsorbenten i kamre eller skærm- eller brændplader.

Det er ogsâ blevet foreslâet, at de krystallinske zeolitters ad- 2

DK 157094 B

sorbentegenskaber og aktiveret aluminiumoxid kan udnyttes pâ en ï ait væsentligt ikke-katalytisk mâde til ændring af den kemiske sam-mensætning af det korrosive milj0, der per iode vis forekommer i lyd-pottesektionen af et udstpdnîngssystem, og derved væsentligt 0ge 5 levetiden af metaldelene deri, som er i direkte kontakt med de korrosive stoffer. Et sâdant forslag findes i beskrivelsen til US patent nr. 4.402.714, hvori der er beskrevet en fremgangsmâde, der gir ud pi at anbringe en adsorbentmasse, fortrinsvis af krystallinsk zeolîtmolekylsigtemateriale, i det indre rum i tilstrækkelig mængde til 10 at forhïndre kondensation af vanddamp i motorudstpdningsgassen pâ udst0dningssystemets vægge efter slukning af motoren. Denne procedure hæmmer i væsentligt omfang metaldelenes korrosion. I dette patentskrift omtales endvidere som foretrukne zeolitadsorbentmas-ser sâdanne, der har en porestprrelse pâ mindst 3,2 Â, et over- p 15 fladeareal pâ mindst 350 m /g, et SiO^/AlgO^ molforhold pâ fra 4 til 20 og en vandadsorptionskapacitet ved 100°C og et vanddamptryk pâ 80 mm Hg pâ mindst 4 vægt% baseret pâ den vandfrie vægt af zeolit-ten. Specifikke zeolitter inden for denne klasse omfatter naturligt forekommende og syntetiske zeolitter, sisom mordenit, chabasit, 20 erionit, clînoptîlolit, zeolît Y, zeolît Ω, ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, zeolît β, zeolît T og zeolît L. Aktiveret aluminiumoxid er ogsâ angivet som givende lignende resultater.

Det er et formâl med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en bedre fremgangsmâde til hæmning af korrosion af indre metal-25 overflader i lydpotter ved anvendelse af forbedrede adsorbent-komposîtioner.

Dette opnâs med den indledningsvîs angivne fremgangsmâde, nâr den if0lge opfîndelsen er ejendommelig ved, at det zeolitiske aluminiumsilicat bestâr af en blanding af krystallinsk, zeolitisk alu-30 miniumsilîcat med chabasitkrystalstruktur og et zeolitisk aluminiumsilicat med faujasitkrystalstruktur.

Den benyttede kombination af zeolitter udviser, nâr den be-nyttes til ud0velse af fremgangsmiden if0Ige opfîndelsen, en over-raskende synergistisk virkning med hensyn til at hoide det indre 35 rum i lydpotten fri for kondenseret vanddamp, hvilket medfprer en betydelig nedbringelse af korrosionsomfanget i en lydpotte.

Opfîndelsen anglr ogsâ en lydpotte til en forbrændingsmotor, hvilken lydpotte omfatter et metalhylster, der er indrettet til at lade udst0dningsgas strpmme igennem, og som har en indledning og en 3

DK 157094 B

udledning for udst0dningsgas og en adsorbentmasse, der omfatter et krystallinsk, zeolîtïsk alumînïumsîlicat, som kommer i kontakt med enhver gas, der kommer ind i hylsteret fra forbrændingsmotoren og den omgivende atmosfære, hvilken lydpotte er ejendommeiig ved, at 5 det zeolîtiske aluminiumsilicat bestar af en blanding af et krystal-linsk, zeolitisk aluminiumsilicat med chabasitkrystalstruktur og et zeolitisk aluminiumsilicat med faujasitkrystalstruktur.

Opfindelsen vil fremgâ mere tydeligt af af den efterfplgende detaljerede beskrivelse og den tîlh0rende tegning, hvor: 10 fig. 1 er et planbiilede af en typisk lydpotte, der indehol- der en zeolitadsorbentkomposition if0lge en udfprelses-form for den foreliggende opfindelse, hvor kappen partielt er bortskaret, fig. 2 er et opret sidebillede af iydpotten i fig. 1, hvor 15 kappen partielt er bortskaret og som vist i ait vaesent- ligt udf0rt langs linierne 2-2 i fig. 1, fig. 3 er et fragment-planbillede i forst0rret malestok af en adsorbentindeholdende r0rindsats, og fig. 4 er et opret sidebillede af r0rindsatsen i fig. 3, hvor 20 kappen partielt er bortskaret.

Idet der specieit henvises til tegnîngens fig. 1 er en udf0relses-form for en lydpotte if0lge den foreliggende opfindelse generelt be-tegnet med 10. Lydpotten 10 omfatter en eiliptisk metalkappe 12 med 25 endevægge 14 og 15 og indre skærmplader eller skillevægge 16, 17, 18, 19 og 20, som deler det indre lydpotterum i kamre 21, 22, 23, 24, 25 og 26. Tre perforerede r0r 28, 29 og 30 er anbragt under-stpttet i skillevæggene 18 og 19. Et indledningsrpr 32, der bæres af skiilevæggene 16 og 17 og endevæggen 14, star i forbindelse med det 30 perforerede r0r 28. Et udledningsrpr 34, der bæres af skîllevæggen 20 og endevæggen 15, stlr i forbindelse med det perforerede r0r 29 og rager derfra ud fra kappen. Skîllevæggen 20 har en abning 36, der er anbragt pa linie med det perforerede r0r 28, til forbindelse af kamrene 21 og 22, og skillevæggene 17 og 16 har âbninger 38 hen-35 holdsvis 40, der er anbragt pa linie med det perforerede r0r 30, til forbindelse af kamrene 24, 25 og 26. Motorudst0dningsgasser, der kommer ind i indledningsrpret 32, f0res gennem det perforerede r0r 28, og gasstrpmmen deles og gendeles af det perforerede r0r og kammersystemet, saledes at forskellige dele af gassen bevæger sîg 4

DK 157094 B

forskellige længder inde i lydpotten, înden de passerer ud gennem udgangsr0ret 34. Hver af kamrene 21, 22, 23, 24, 25 og 26 inde-holder en adsorbentindeholdende kop 42, der er fæstnet tîl hylster-væggen, og som er vïst mere detaljeret i fig.3 og fig.4.

5 Pi fig.4 omfatter en adsorbentindeholdende kop 42 en cylindrisk métalnet-sidevæg 44, der er forseglet til en metalskive 45, som tjener til at fastg0re den adsorbentindeholdende enhed til hylstervæggen ved et eller andet passende middel, sâsom punktsvejsnîng, nitning og lîgnende. Adsorbentpartiklerne 46 tilbageholdes î koppen 42 ved Ί0 hjælp af et metaljietdæksel 47, der giver adsorbentpartiklerne god kontaktmulighed med gasserne i lydpotten.

Mineralet chabazit (hidtil ogsâ benævnt Acadialit, Haydenit, Phacolit og Glottalit) er en vidtudbredt zeolit, der blandt andre steder findes i Irland, Nova Scotia og Colorado, USA, og som har et 15 typisk enhedscelleindhold af CagKAIOg^CSiOg^] »131^0. Dette er den foretrukne zeolit af chabazittypen til brug ved den foreliggende opfindelse. Syntetiske former med chabazittypestrukturen kendes ogsl, îsær zeolit D, hvis syntese og struktur er beskrevet detaljeret i beskrivelsen til britisk patent nr. 868.846 (1961).

20 Den krystallinske zeolit af faujasittypen repræsenteres f0rst og fremmest af de velkendte syntetiske Zeolit X og Zeolit Y. For tiden findes der ingen kendte væsentlïge forekomster af mineralet faujasit.

Zeolit X har et maximalt SiOg/AlgOg molforhold pâ 3 og besidder f0lgelig îkke nogen særlig væsentiîg resistens mod strukturel ned-25 brydning ved angreb med syre. Zeolit Y og dets talrige modîficerede former kan hâve SiOg/AlgOg-molforhold, der er st0rre end 3 og op til adskillige hundreder. Fortrînsvïs benyttes der î den foreliggende opfindelse en zeolit Y med et SiOg/AlgOg-molforhold pâ fra 4 til 20.

Den synergîstiske effekt af kombînationen af zeolitter af cha-30 bazittypen og faujasittypen til hæmning af lydpottekorrosion fore- ligger for blandinger af de to î aile forhold, men udvises i st0rre omfang og foretraekkes af den grund, nlr en af zeolîttyperne fore-kommer i en mængde pâ fra 1/3 til 3 gange pâ vandfri vægtbasis af den anden zeolittype. Som det benyttes heri er den vandfrie vægt af 35 en zeolitbestanddel arbitrært defineret som vægten af zeolitten efter at den er blevet calcineret ï vakuum ved 300°C î 3 timer. Mere fortrinsvis udg0r de kombînerede zeolitter af chabazittypen og faujasittypen mindst ca. 70 vægt% af den samlede adsorbentholdige masse, der indf0res i lydpottens indre hulrum. De resterende 30 5

DK 157094 B

vægt% af massen kan omfatte et hvilket som helst af de kendte zeolit-bindermaterialer, sâsom 1er, aluminiumoxid eller siliciumoxider. Granulære, ekstruderede, kugleformede eller andre monolitîske former for adsorbentmassen foretrækkes frem for pulver pa grund af 5 de lokalt hpje gasstr0mnîngshastigheder gennem lydpotten, der kan fluîdîsere partiklerne og fpre dem ud af udst0dningssystemet.

Af de forskellige kationformer, i hvilke de foreliggende zeolit-materialer kan forekomme, foretrækkes det, at for zeolitten af fauja-sïttypen er mindst 50 % af AlO^-skelettetraedrene knyttet til natrium-10 kationer, og at for zeolitten af chabazîttypen er mindst 50% af AIO^-tetraedrene knyttet til natrîumkatïoner eller calciumkationer eller en kombinatîon af disse to slags kationer.

Selv om det foretrækkes, at begge de til nærværende opfindelse benyttede zeolittyper kombineres i samme adsorbentmasse, vil det 15 være indlysende for fagfolk med selv jævn indsigt i det faglige omrade, at der foreligger mulighed for et antal forskellige arrange-menter, hvormed de 0nskede resultater kan opnâs, og disse ligger f0lgelig inden for opfindelsens reelle rækkevidde. F.eks. kan kry-staller af begge zeolittyper være indeholdt mere eller mindre homo-20 gent i samme bundne partikel, og et antal af disse partikler kan være forenet eller aggregeret til den samlede adsorbentmasse. Med eller uden tilsat bindemateriale kan krystaller af hver af zeolitarterne ogsl separat tildannes til partikler, som derpa sammenblandes og eventuelt sammenklumpes (agglomereres) til en eller flere stprre 25 enheder. Krystalagglomerater af en zeolîtart kan endvidere sammenblandes med krystallitter (pulver) af den anden art og tildannes til en eller flere st0rre adsorbentmasser.

Et antal enkeltvise adsorbentmasser kan placeres forskellige steder inde i lydpotten. Nâr adsorbentmassen anbringes inden i en 30 automobillydpotte udnyttes under drift kun massens différentielle vandkapacitet, dvs. massens maksimale vandkapacitet ved de givne betîngelser minus residual kapaciteten efter desorption af adsorbatet, nâr massen regenereres Min situ" ved de skiftende forhold. Rege-nererîng (desorption) opnâs, medens motoren k0rer, og adsorbent-35 massens temperatur 0ges hurtigt, nâr udst^dningsgassens temperatur stiger, pâ grund af massens forholdsvis ringe varmeledningsevne, medens temperaturen af metaludstpdningssystemet pges langsomt pâ grund af metallets st0rre varmeledningsevne og udst0dnîngssystemets forholdsvis store masse. En foretrukken anbringelse af en adsorbent- 6

DK 157094 B

masse til regenererîng ville sâledes være i umiddelbar nærhed af den varme udst0dnïngsgas og ikke i en position længere væk, saledes at adsorbentmassen ville virke som et termisk réservoir. Endsk0nt vandindholdet i udst0dnîngsgassen er h0j (10 volumen%) er den 5 relative mætnîng af denne gas ved 316 til 427°C lav, og adsorbentmassen har et lavt ligevægtsindhold af vand, hvorfor desorption ma indtræde. Desorberet vand blæses ud af udst0dningssystemet af den efterf0lgende udstpdningsgas. Adsorptïon indtræder, nar motoren slukkes, og str0mmen af udst0dnïngsgas standser, og hele udst0d-10 ningssystemet begynder at afk0le til omgivelsestemperatur. Efter-handen som udst0dnîngsgassen afk0les/ 0ges ved et konstant vand-indhold den relative mætnîng af gassen (dugpunkt), og adsorbentmassen vil fâ et h0jere ligevægtsindhold. Da adsorbentmassen kan betragtes som en isolator î sammenlïgning med iydpottens metalvægge 15 stiller dette særlige krav til adsorbentmassen. Adsorbentmassen skal adsorbere vanddamp inden métalIet afk0ler til under udst0dnings-gassens dugpunkt. Der er f0lgelïg behov for en adsorbentmængde, som til enhver tid vil forhindre vandkondensation inden i lydpotte-kammeret. Dette repræsenterer et totalt zeolïtbehov pâ 2-13 g for 20 hver 16,4 liter lydpottevolumen. Ekstra adsorbent er naturligvis plkrævet for, at der skal være plads til ældning og heraf f0lgende nedsættelse af dets adsorptionsegenskaber.

Den made, hvorpa adsorbentet anbringes i Iydpottens indre rum, er ikke en faktor, der er kritisk for den foreliggende op-25 findelse. Det er af indlysende vigtighed, at hele det indre rum er ï god kommunikation med adsorbentet, og at adsorbentet forbliver i lydpotten pa trods af tendens til udst0dning af den kraftpavirkning, der ud0ves af udst0dningsgasserne, som passerer derigennem. En lydpotte bestâr almindeligvis af en enkelt ydre kappe, der indeholder 30 adskillïge indre kamre med forbindende r0r. Kamrene frembringes ved hjælp af ïndvendige metalskîllevægge, som fastlægger placering og underst0tter det Ïndvendige r0rnet. Da str0mmen af udst0dnings-gas ikke n0dvendigvis er konstant eller blot kontinuert gennem aile kamrene kan det ikke antages, at udstpdningsgasserne er velblandet 35 inden i en lydpotte. Det foretrækkes derfor, at fordele adsorbentma-terialet blandt aile de indre kamre i lydpotten.

Selvstændige beholderorganer, sasom tuber, puder, poser og breve kan fremstilles af termisk stabîlt, permeabelt materiale, hvor-hos hvert organ indeholder en Mlle mængde (1 til 50 g) adsorbent.

7

DK 157094 B

Disse organer kan derpâ anbringes i hvert kammer under fabrika-tionstrinnet. Organerne kan være I0se eller fastgjort i en bestemt position med en klemme, en punktsvejsning eller "pop-nitte" uden at kræve nogen væsentlig ændring af en eksisterende fabrikations-5 procedure. Samlede udst0dningsr0r kan ogsa efterforsynes med adsorbent ved indf0ring af disse organer i i det mindste to kamre via udst0dnings- og udst0dsr0rtîlslutnîngerne.

Intégrale indholdsanordnïnger kan ogsa anvendes, men kan kræve en ændring af eksisterende udformninger og fabrikations-10 procedurer. Disse anordninger kan besta af mïdler tîl immobilisering af adsorbentet i perforerede metalæsker, mellem afskærmnings- og skillevægge eller i ekspanderede métalkomponenter. Adsorbentet kan endvidere indlejres mellem en indre og ydre skal, som danner den ydre kappe, hvorhos den indre skal har perforationer, der muliggpr 15 adsorbentets kontakt med gassen.

Belægninger med adsorbent pa r0r, skillevægge og/eller indre overflader er ogsâ praktikabelt. Lignende belægninger kan tîlveje-bringes med et adsorbentholdigt materiale eller varmeresistent band. Egentlige slikkerbelægninger fremstillet af silicîumoxidrîge opslæm-20 ninger af adsorbentpulver kan ogsa anvendes til belægning af overflader. En sâdan opslæmning kan paf0res ved dypning, paspr0jtning eller pâ anden made belægge enhver overflade. Belægningen hærdnes ved opvarmning af delen til ca. 200°C enten under fremstillingen eller pâ k0ret0jet.

25 Den foreliggende opfindelse og de forbedringer, den tilvejebrin- ger, illustreres yderligere af det efterf0lgende eksempel.

Eksempel 1

Fireoghalvtreds (54) personbiler blev forsynet med nye lyd-30 potter. H ver lydpotte var forsynet med en lem i bunden, som gav mulîghed for adgang til de indre kamre. Med undtagelse af kon-troleksemplarer îndeholdt hver lydpotte 50 g af en adsorbentmasse, som var indesluttet i fine tradnetposer. Derudover îndeholdt aile lydpotter seks (6) korrosîonspr0vekuponer fremstillet ud fra samme 35 metalparti, som var benyttet til fremstllingen af de tilsvarende lydpotter. Tre (3) kuponer blev fastgjort i det centrale kerneomrâde nær multîgennemf0ringen af gasr0r. De her malte korrosionshastig-heder vil i det f0lgende blive omtalt som position "B“ korrosions-hastigheder. De tre (3) 0vrîge kuponer blev fastgjort til den nedre,

DK 157094B

8 indvendige kappevæg, hvor ethvert forekommende kondensat matte forventes at blive opsamlet. De her milte korrosionshastîgheder vii i det f0lgende blive omtalt som position "A"-korrosionshastigheder. En korrosionskupon blev udtaget fra hver position med tre forskellige 5 intervaller under en samlet pr0veperiode, der strakte sïg over noget mîndre end 1 âr. De udtagne kuponer blev renset, forbehandlet og vejet ?f0lge en systematisk procedure. Det pi grund af metalfortyn-delse af korrosïon forarsagede vægttab blev bestemt ved subtraktion af kuponvægten fra den kuponvægt, der oprindeligt blev registreret, 10 inden kuponen blev anbragt i lydpottens korrosive milj0. Korro-sionshastigheden blev beregnet ved at dividere vægttabet med an-tallet af dage, som kuponen havde været i lydpotten, og udtrykke denne hastïghed som en tykkelsesreduktion malt i pm pr. âr. Ikke aile adsorbentmasser blev afpr0vet i det samme antal k0ret0jer, og 15 nogle kuponer gik tabt under afpr0vnîngen. Desuden blev der be-nyttet forskellige fabrikater og modeller, som hver'havde sin egen individuelle k0rselshistorie. Aile vogne var oprindeligt forsynet med katalytiske konverteringsanordninger af forskellîg og ukendt aktivitet og/eller ydeevne. Motorerne i aile afpr0vningsbiJerne havde enten 4 20 eller 6 cylîndere, og bilerne blev primært benyttet til regelmæssig frem- og tilbage-passagertransport over korte afstande (<80,5 km/dag). Denne k0ret0jskategorî blev antaget at gïve de hpjeste korrosionshastîgheder.

Pa baggrund af ovennævnte ukontrollerbare variable blev der 25 pâ de ubehandlede fors0gsdata udf0rt sædvanlig statistîsk analyse.

Aile korrosîonshastighedsdata blev analyseret bade med hensyn til typen af adsorbentmassebehandlîngen og som en samlet datamængde.

Der blev udf0rt en regressionsanalyse pi datamængden versus de f0rnævnte ukontrollerbare variable. Dette blev gjort for at afg0re, 30 om nogen behandlingstype uforvarende blev misrepræsenteret af h0je eller lave korrosionshastîgheder pa grund af motork0ret0jstype, k0re-t0jets aider, k0ret0jets k0rselsalder, den ved fors0get k0rte længde, cylinderne eller det indre lydpottevolumen. Der blev fundet en Mlle men signifikant korrelation med k0ret0jets aider og med den î nogen 35 grad overtallige variable, k0ret0|ets tilbagelagte ktfrselslængde.

Hvert korrosîonsdatapunkt blev f0lgelig justeret med den co-variante k0ret0jsaider under anvendelse af den fastlagte regressionstilpasning for dataene. Kun de justerede, ikke-tendi0se data er derfor anf0rt i den efterf0lgende tabel.

DK 157094 B

9

/"N

* *_

4J

00 0\

CL

<U \ a ~ o m i >, p o r·'» · 5 * b «> °°. ! °.

» £ ^ K S 1 S

σ> ^ ^ lo oo cm

= > .2 © o CM

c c .ïï JS ® 1 ni Q- -f-1 10 DQ ^ w * # 4->

^J* /S

CL

T- Φ \ ® ^ ? 15 Pm ^ β 8 r- s I ? , g > « ^ °.

Μ ΙΛ (Λ +> O O O ·

σ> O) S- , \ 'v. \ I

QJ ο C Φ 00 oo 00 I

— > «1 N (O <P 1

i-= CO 00 CM I

£ ^ cc.i£r- r- CM

ra m +j (0 ^ SI S <0

Pc «J O. +·* <2 O “ > U) _Λ Ό +j OU +J ^ 20 <λ ·- Ό g φ 9 ' _P Q. Ό *=, oj .21 © jz tî Ό , en (0 ο Ό fl) _

o V J: “ ? E

c TJ g) îi? o> r» ^ CM w

o c i - - TJ

ro > E r- <d in oo c „c £ +jq_u.cnr>· cm r- c ra 25 O (J) ra C7| Ο (Λ

Jr !ti o-n

S U) TJ

ié o <d u) a. ™ ± | | s< s ra ·σ 2 P © cm S *o =î_ c — "Π !_ (Λ ςπ f'» 'vf O S-Ç © ·- o ra m. >s «. v ora © ΟΛ Qi E .c o o o r- \ ^ 30 £ ^ s- m Ό fO > g © P p en r- r·» S ^ L· egoo^f r- ^ CM § « , > ^ 0) P 4-> ra -h — c t.® 35 | « ® > s z s S s | ij, ®c£® -q S-s c ? b ®

ÛÛ := £ Z « \ J2 3 .- © nP

U Su ra ô T

W o 3 »-

C- . < K

Z r- CM 00

V

DK 157094 B

10

Korrosionshastighedsdataene i omstâende tabel er gengivet ud-trykt i relative mîddelværdîer. Det vil sige, at den gennemsnîtlige korrosionshastighed, der er iagttaget for 39 bestemmelser med be-handlingstype 1, zeolittype NaY, var 60% af den gennemsnîtlige kor-5 rosîonshastighed, der blev iagttaget for 78 bestemmelser med kontrol-emner. De konfidensnîveauer, der er forbundet med den relative nedsættelse af korrosîonshastigheden i forhold til kontrolemnerne (behandlingstype n versus type 4) er angivet med den "statîstiske t-værdi" og den tïlknyttede sandsynlighed for, at hypotesen er 10 ukorrekt. For behandlingstype 1 er der kun 6,6% sandsynlighed for, at bestemmelserne for NaY og behandlingstype 4 tilh0rer samme population. Med andre ord er det konfidensniveau, der er forbundet med de fremkomne relative middelkorrosionshastigheder 93,4%. H vis kun den retningsbestemte forbedring tages i betragtning, ville en 15 énsidig eller enkeltsidig sandsynlighed resultere i et konfidensniveau pâ 96,7% (1-0,5xP>ltl).

I tabel len med korrosionshastighedsdataene er behandlingsty-perne 1 og 2 kombineret i en blanding pa ca. 50 vægt% af hver zeolittype med passende mængder bindemiddel. Behandlingstyperne 1, 2 20 og 3 udviste aile signifîkant nedbringelse af korrosîonshastighederne i forhold tîl kontrolemnerne, men behandlingstype 3 frembragte den laveste samlede korrosionshastighed. Efter analyse af de endelige resultater er det ikke indlysende eller forventeligt, at en kombina-tion af behandlingstype 1 og 2 ville resultere i nogen forbedring. I 25 virkeligheden ville man forvente, at kombinationen ville give en god behandlîng (type 1), der ville være mindre effektîv (retnings-orienteret mod type 2), men eftersom aile afpr0vninger blev udf0rt parallelt, var der ingen mulighed for at forudse denne overraskende vekselpavirkningseffekt. Palideligheden af forskellen mellem de rela-30 tive middelkorrosionshastigheder for de individuelle behandlînger, type 1 og type 2 versus type 3 (behandlingstype n versus type 3), er ogsa anf0rt i tabellen. Pa grund af, at mïddelværdierne ligger tættere ved hinanden, reduceres palideligheden af konklusionerne.

Det er siledes kun 40% og 63,5% palidelîgt, at behandlingstyperne 1 35 henholdsvis 2 er forskellig fra type 3. Betragtes kun type 3 som en forbedring, er der 70% og 82,5% (enkeltsidig) sikkerhed for en forbedring. Selv hvis behandlingstyperne 1 og 3 stort set er den samme, er der en rimelig sikkerhed for, at behandlingstype 2 er dârligere, og den retningsorienterede forbedring er derfor over-

DK 157094B

11 raskende. Som en yderligere fordel konstateres det, at bundet chabasit har fremragende fysisk integritet og er sâledes résistent over for skadelig termisk og fysisk pâvirkning, som det udsasttes for i lydpotten under k0ret0jets normale driftsforhold. Blandingen af de 5 mindre kostbare mineralarter med de mere kostbare, syntetiske arter (zeolittype Y) er ogsa 0konomîsk attraktiv.

10 15 20 25 30 35 \

Claims (12)

1. Fremgangsmade til hæmning af korrosion af metaldele i en lydpotte, der benyttes i forbîndelse med en forbrændingsmotor, ved 5 at der i lydpottens Indre rum tiibageholdes en adsorbentmasse, som omfatter et krystaliinsk, zeolitisk aluminiumsîlicat, med hvllket enhver gas, der kommer ïnd î Jydpotten fra forbrændîngsmotoren og den omgivende atmosfære, bringes i kontakt, kendetegnet ved, at det zeolitiske aluminiumsîlicat bestar af en blanding af 10 krystaliinsk, zeolitisk aluminiumsîlicat med chabasitkrystalstruktur og et zeolitisk aluminiumsîlicat med faujasitkrystalstruktur.

2. Fremgangsmade if0lge krav 1, kendetegnet ved, at det zeolitiske aluminiumsilïcat, der har chabasitkrystalstruktur, er et chabasitmîneraf, og det zeolitiske aluminiumsilikat, der har fau- 15 jasitkrystalstruktur, er en zeolit type-Y, der har et SiC^/A^O^ mol-forhold pa fra ca. 4 til ca. 20.

3. Fremgangsmade ifplge krav 2, kendetegnet ved, at den zeolitiske adsorbent anvendes i en mængde pa fra ca. 2 til ca. 1Û0 g pr. 16,4 liter indre lydpottehulrum.

4. Fremgangsmade îf0lge krav 2, kendetegnet ved, at det zeolitiske aluminiumsîlicat, der har chabasitkrystalstruktur, pa vandfri vægtbasis er til stede i en mængde pi fra 1/3 til 3 gange mængden af zeolitisk aluminiumsîlicat med faujasitkrystalstruktur.

5. Fremgangsmade if0lge krav 2, kendetgnet ved, at 25 mindst ca. 50% af AlO^ skelet-tetraederne i type-Y zeolitten er knyt- tet til natriumkationer, og at mindst 50% af AIO^ skelet-tetraederne i det mineralske chabasit er knyttet til natriumkationer eller calcium-katîoner eiler en blanding heraf.

6. Fremgangsmade if0lge krav 4, kendetegnet ved, 30 at de zeolitiske aluminiumsilikater pâ vandfri vægtbasis udg0r mindst 70% af den samiede adsorbentmasse, idet resten i ait væsentligt ud-g0res af et uorganïsk bindemateriale.

7. Lydpotte til en forbrændingsmotor, hvilken lydpotte omfatter et metalhylster (12,14,15), der er indrettet til at lade udst0dnîngs- 35 gas str0mme Tgennem, og som har en ïndledning (32) og en ud-ledning (34) for udst0dningsgas og en adsorbentmasse (46), der omfatter et krystaliinsk, zeolitisk aluminiumsîlicat, som kommer î kontakt med enhver gas, der kommer ind i hylsteret fra forbrænd-ingsmotoren og den omgivende atmosfære, kendetegnet DK 157094 B ved, at det zeolitiske aluminiumsilicat bestar af en blanding af et krystallinsk, zeolîtîsk aluminiumsilicat med chabasitkrystalstruktur og et zeolitisk aluminiumsilicat med faujasitkrystalstruktur.

8. Lydpotte if0lge krav 7, kendetegnet ved, at det 5 zeolitiske aluminîumsilikat, der har chabasitkrystalstruktur, er et chabasitmineral, og det zeolitiske aluminiumsilikat, der har faujasit-krystalstruktur, er en zeolit type-Y, der har et SiOg/AlgOg mol-forhold pa fra ca. 4 til ca. 20.

9. Lydpotte if0lge krav 8, kendetegnet ved, at de 10 zeolitiske adsorbentmaterîaler er til stede î en mængde pa fra ca. 2 til ca. 100 g pr. 16,4 lïter indre lydpottehulrum.

10. Lydpotte if0lge krav 8, kendetegnet ved, at det zeolitiske aluminiumsilicat, der har chabasitkrystalstruktur, pa vandfri vægtbasis er tilstede i en mængde pa fra 1/3 til 3 gange 15 mængden af zeolitisk aluminiumsilikat med faujasitkrystalstruktur.

11. Lydpotte if0lge krav 8, kendetgnet ved, at mindst ca. 50% af AIO^ skelet-tetraederne i type-Y zeolitten er knyttet til natriumkationer, og at mindst 50% af AIO^ skelet-tetraederne ï det mineralske chabasit er knyttet til natriumkationer eller calcium- 20 kationer eller en blanding heraf.

12. Lydpotte if0lge krav 10, kendetegnet ved, at de zeolitiske alumîniumsilikater pa vandfri vægtbasis udg0r mindst 70% af den samlede adsorbentmasse, idet resten i ait væsentligt udg0res af et uorganisk bindemateriale. 25 30 35