FI89012C - Katalytbärare - Google Patents
Katalytbärare Download PDFInfo
- Publication number
- FI89012C FI89012C FI914215A FI914215A FI89012C FI 89012 C FI89012 C FI 89012C FI 914215 A FI914215 A FI 914215A FI 914215 A FI914215 A FI 914215A FI 89012 C FI89012 C FI 89012C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- catalyst
- fiber
- silica
- fabric
- support
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 34
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 24
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 claims description 19
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 18
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 14
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 4
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 229910021486 amorphous silicon dioxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 7
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 2
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021094 Co(NO3)2-6H2O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229940063664 carbon dioxide 10 % Drugs 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009960 carding Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 150000003057 platinum Chemical class 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- RZFBEFUNINJXRQ-UHFFFAOYSA-M sodium ethyl xanthate Chemical group [Na+].CCOC([S-])=S RZFBEFUNINJXRQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
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
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/08—Silica
-
- 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
- B01J37/08—Heat treatment
- B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
8901289012
Katalyytin kantajaCatalyst support
Keksinnön kohteena on rakenteeltaan monipuolinen silikapohjai-nen katalyytinkantajamateriaali, jonka ansiosta voidaan nostaa katalysaattorien tehokkuutta ja alentaa reaktiolämpötilaa etenkin erilaisissa palamis- ja hapetusreaktioissa.The invention relates to a silica-based catalyst support material with a versatile structure, thanks to which it is possible to increase the efficiency of the catalysts and to lower the reaction temperature, especially in various combustion and oxidation reactions.
Nykytekniikassa käytetään katalyyttien kantajina pääasiassa keraamisia rakeita tai keraamisia ja viime aikoina myös metallisia ns. monoliitteja, jotka päällystetään suuren ominaispin-ta-alan omaavalla oksidikerroksella, tavallisimmin alumiinioksidilla, ns. wash coatilla. Tähän tekniikkaan perustuvat valtaosalta sekä teollisuuden prosessikatalysaattorit että pako-kaasukonvertterit.In the current technology, mainly ceramic granules or ceramic and, more recently, metallic so-called monoliths coated with a high specific surface area oxide layer, most commonly alumina, so-called Wash coatilla. For the most part, both industrial process catalysts and exhaust gas converters are based on this technology.
Kirjallisuudessa esitetään myös erilaisten kuitumaisten materiaalien käyttöä katalyyttien kantajina etenkin ns. liekittömän polton alueella. Käytännön sovellutuksia on vielä vähän. Tunnetuin on ehkä katalyyttikiharrin.The literature also presents the use of various fibrous materials as catalyst supports, especially the so-called in the area of flameless combustion. There are still few practical applications. Perhaps the best known is the catalyst curler.
Käytettyjä tai ehdotettuja kuitumaisia materiaaleja ovat kvartsikuidut, lasikuidut, keraamiset kuidut, asbesti jne. joista valmistetaan villaa, huopaa, lankaa, kangasta tai neulosta kantajana käytettäväksi. Näillä materiaaleilla on muutamia heikkouksia, jotka ovat rajoittaneet niiden käyttöönottoa. Ominaispinta-ala on pieni, useimmiten alle 10 m2/g (BET), verrattuna normaaleihin kantajiin. Tästä syystä varsinaista katalyyttistä materiaalia, tavallisesti kallista jalometallia ei saada dispergoiduksi pieniksi tehokkaiksi hiukkasiksi pinta-alan puuttuessa. Kaikissa sovellutuskohteissa rajoittaa ko. kuitujen heikko mekaaninen kestävyys niiden käytettävyyttä.The fibrous materials used or proposed are quartz fibers, glass fibers, ceramic fibers, asbestos, etc. which are made of wool, felt, yarn, fabric or knit for use as a carrier. These materials have a few weaknesses that have limited their deployment. The specific surface area is small, most often less than 10 m2 / g (BET), compared to normal carriers. For this reason, the actual catalytic material, usually an expensive precious metal, cannot be dispersed into small effective particles in the absence of surface area. In all applications, the poor mechanical strength of fibers for their usability.
Jos kestoa parannetaan, vaikutetaan negatiivisesti katalyytin toimintaan: pinta-ala pienenee edelleen tai tuotteeseen joudutaan lisäämään haitallisia vieraita alkuaineita. Kuitujen hauraudesta ja jäykkyydestä johtuen niistä on erittäin hankala valmistaa kangasta, neulosta tai huopaa ja edelleen kehit-.·*. tyneempiä rakenteita katalysaattoreiden kantajiksi. Joudutaan siis usein rajoittumaan pieniin sovellutuksiin, joihin sovel- 2 SS012 tuu villa tai huopa. Tunnetuin materiaali on kvartsihuopa.If the duration is improved, the performance of the catalyst is negatively affected: the surface area is further reduced or harmful foreign elements have to be added to the product. Due to the fragility and stiffness of the fibers, it is very difficult to make them from fabric, knit or felt and to further develop them. more advanced structures as catalyst supports. Thus, it is often necessary to limit oneself to small applications to which wool or felt is applied. The best known material is quartz felt.
Kirjallisuudessa on esitetty silikapohjainen katalyyttirakenne EPO patentti No 377290 (CA 113:196927b).The silica-based catalyst structure EPO Patent No. 377290 (CA 113: 196927b) is disclosed in the literature.
Tunnetussa tekniikan tasossa ovat pääasiallisemmat hankaluudet: - kvartsikuidun hankaluus rakenteeksi prosessoinnissa - kvartsikuidun prosessoinnissa saatu ominaispin-ta-alan vähäisyys - suuri katalysoinnissa tarvittavan jalometallin määräThe main difficulties in the prior art are: - the difficulty of the quartz fiber in the structure processing - the small specific surface area obtained in the processing of the quartz fiber - the large amount of precious metal required for the catalysis
Nyt puheena olevassa keksinnössä nämä ongelmat on onnistuttu ratkaisemaan uudella tavalla. Tekemällä kokonaan uusi katalyytti, jonka kantajana on keraaminen tekstiili, joka voi olla rakenteeltaan paitsi neulahuopa, myös mikä hyvänsä tekstiilirakenne, neulos, kuitukangas, kudottu kangas, vanu tai köysi. Tällainen kantaja voidaan valmistaa, mikäli esiasteena käytetään piihappopitoista viskoosikuitua, joka on tunnettu esim. GB-pat. 1064271. Piihappopitoinen viskoosikuitu voidaan valmistaa sopivan muotoiseksi rakenteeksi, minkä jälkeen rakenteesta voidaan poistaa viskoosi pyrolysoimalla, mikä merkitsee sitä, että voidaan vapaasti valita kuitutuotteen rakenne ja muoto lopullisen käyttötarkoituksen mukaan. Piihappopitoisesta kuidusta voidaan siis ennen polttoa valmistaa kuten tavallisesta viskoosikuidustaa kudottua kangasta tai kuten puuvilla-kuidusta erilaisia tekstiilirakenteita. On siis löydetty uusi tapa valmistaa katalyyttiä käyttäen piihappopitoista vis-koositekstiiliä kantajan esiasteena ja yhdistäen tähän jalome-tallipohjainen katalysoiva seos. Myös on todettava, että kankaan ja neuloksen valmistuksessa voidaan käyttää minkä tahansa viskoosiprosessin laitteistoa.In the present invention, these problems have been solved in a new way. By making an entirely new catalyst supported on a ceramic textile, which can be constructed not only of needle felt, but also of any textile structure, knit, nonwoven, woven fabric, wadding or rope. Such a support can be prepared if a silica-containing viscose fiber known, e.g. GB-pat, is used as a precursor. 1064271. The silica-containing viscose fiber can be made into a suitably shaped structure, after which the viscose can be removed from the structure by pyrolysis, which means that the structure and shape of the fiber product can be freely selected according to the end use. Thus, prior to firing, the silicic acid-containing fiber can be made like a woven fabric woven from ordinary viscose fiber or, like cotton fiber, various textile structures. Thus, a new way has been found to prepare a catalyst using a silica-containing viscose textile as a carrier precursor and combining a noble metal-based catalytic mixture with it. It should also be noted that any viscose process equipment can be used to make the fabric and knit.
Itse poltto-olosuhteilla voidaan ohjata sekä kuidun ominais-pinta-alaa (kuva 1) että rakenteen sintraantumista. Mikäli polttolämpötila pidetään 1000 asteen alapuolella jää Si02-kui- 3 89012 tu amorfiseksi, joten siitä mahdollisesti irtoava pöly ei ole niin vaarallista kuin esimerkiksi kvartsihuovasta irtaantuva pöly. Polttolämpötila voi siis olla 400 - 1500 astetta (edullisesti 750 - 1050 astetta).The combustion conditions themselves can control both the specific surface area of the fiber (Figure 1) and the sintering of the structure. If the combustion temperature is kept below 1000 degrees, the SiO2 fiber remains amorphous, so that the dust which may be released from it is not as dangerous as, for example, the dust released from quartz felt. Thus, the firing temperature may be 400 to 1500 degrees (preferably 750 to 1050 degrees).
Kun keksinnön mukaista silikaa käytetään, voidaan viskoosisi-1ikävä1ivaiheen ansiosta valmistaa hyvinkin erilaisia kankaita ja neuloksia ja näistä edelleen polton jälkeen esim. tavanomaisia suodattimien tai metallikatalysaattoreiden kokoonpanotekniikassa käytettyjä menetelmiä soveltaen kuhunkin käyttötarkoitukseen parhaiten soveltuva katalysaattorirakenne. Rakenteen muoto voi perustua lieriöön tai sisäkkäisiin lieriöihin, joiden läpi kaasu kulkee akselin suunnassa, eri muotoisiin pakkarakenteisiin, tukirakenteen kanssa yhdessä rullattuihin sylintereihin jne. Rakenne ja tarvittavat tuet valitaan käyttökohteen mukaan riippuen lämpötilasta, paineesta, mekaanisesta rasituksesta, epäpuhtauksista, sallitusta painehä-viöstä, kaasumääristä, viiveajoista jne. Keksintö sallii tässä suhteessa entistä huomattavasti suuremman vapauden.When the silica according to the invention is used, a wide variety of fabrics and knits can be produced due to the viscose step, and these can still be fired after combustion, e.g. The shape of the structure may be based on a cylinder or nested cylinders through which the gas passes in the axial direction, different shaped packing structures, cylinders rolled together with a support structure, etc. The structure and necessary supports are selected , delay times, etc. The invention allows a considerably greater freedom in this respect.
Tällainen katalysaattori soveltuu erinomaisesti mm. liekittömään palamiseen sekä suuriin että pieniin sovellutuksiin. Esimerkkeinä mainittakoon katalyyttikiharrin, liedet koti- ja suurtalouksissa, kuumailmakehittemet ym. Muita kohteita ovat mm. savukaasujen ja liuotinhöyrypäästöjen puhdistus hapettamalla. Erityisesti mainittakoon dieselmoottorin pakokaasujen puhdistus, jossa silikakantajan käyttö on ehdoton edellytys hyvän puhdistustuloksen saamiseksi myös rikkipitoisille kaasuille. Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetut kankaat ja neulokset antavat uudet monipuoliset mahdollisuudet diesel-katalyytin valmistamiseksi.Such a catalyst is excellently suitable e.g. flameless combustion for both large and small applications. Examples include a catalyst brush, cookers for domestic and large households, hot air generators, etc. Other items include e.g. cleaning of flue gases and solvent vapor emissions by oxidation. Special mention should be made of the cleaning of the exhaust gases of a diesel engine, in which the use of a silica support is an absolute prerequisite for obtaining a good cleaning result also for sulfur-containing gases. The fabrics and knits produced by the process according to the invention offer new versatile possibilities for the production of a diesel catalyst.
Katalyyttisen materiaalin, tavallisimmin metallin lisäys kantajan pinnalle voidaan tehdä tavanomaisilla keinoilla ke-misorptiolla, imeyttämällä, alkoholi- tai vesiliuoksesta haihduttamalla jne. Sen jälkeen tuote kuivataan, kalsinoidaan ja/tai pelkistetään normaalisti.The addition of the catalytic material, most usually the metal, to the surface of the support can be done by conventional means by chemical misorption, impregnation, evaporation from an alcoholic or aqueous solution, etc. The product is then normally dried, calcined and / or reduced.
4 890124 89012
Liitteenä olevasta kuvasta, kuvio 2, on nähtävissä, että tällainen katalyytti toimii tehokkaasti. Hyvin onnistuneilla näytteillä 1 ja 2 päästiin hyvään konversioon pienillä Pt-määrillä. Samaan tehokkuuteen päästään traditionaalista kvart-sihuopakatalyyttiä käyttämällä jos jalometallimäärä on kolminkertainen.It can be seen from the attached figure, Figure 2, that such a catalyst works effectively. Highly successful samples 1 and 2 achieved good conversion with small amounts of Pt. The same efficiency is achieved by using a traditional quartz felt catalyst if the amount of precious metal is three times.
Tämä johtuu siitä, että kuidun ominaispinta-ala on varsin korkea verrattuna kvartsikuituun. Jalometallin osuutta voidaan siten huomattavasti vähentää ja käyttää kobolttia apumetalli-na, mikä halventaa katalyyttirakenteen hintaa ja silti saavutetaan yhtä hyvät polttotulokset kuin jos olisi käytetty puhdasta platinaa.This is because the specific surface area of the fiber is quite high compared to quartz fiber. The proportion of precious metal can thus be considerably reduced and cobalt can be used as an auxiliary metal, which lowers the cost of the catalyst structure and still achieves as good combustion results as if pure platinum had been used.
Esillä olevan keksinnön mukaisen polttokatalyytin kantaja-rakenne voidaan valmistaa mm. seuraavasti:The support structure of the combustion catalyst according to the present invention can be prepared e.g. as follows:
Piihappoviskoosimateriaalikuitu valmistetaan puristamalla piioksidimonomeeria ja viskoosia sisältävä homogeeninen liuos kehruusuulakkeen läpi polymerointi- ja regenerointiliuokseen. Piihappoviskoosimateriaalikuitu tai -filamentti valmistetaan siis polymeroimalla monomeerista piioksidia selluloosamatrii-sissa. Tämä tapahtuu edullisesti viskoosiprosessia hyväksikäyttäen.The silica viscose material fiber is prepared by pressing a homogeneous solution containing silica monomer and viscose through a spinning nozzle into a polymerization and regeneration solution. The fiber or filament of silicic acid viscose material is thus prepared by polymerizing monomeric silica in a cellulose matrix. This is preferably done using a viscose process.
Näin muunnetussa viskoosiprosessissa sekoitetaan ensin yhteen piioksidin emäsliuosta ja viskoosia monikomponenttiliuokseksi. Piioksidin emäsliuos lisätään viskoosiin vaiheessa, jolloin viskoosi on liuenneena ja edullisesti silloin, kun se on jäl-kikypsytettyä ja suodatettua. Tällöin on huolehdittava siitä, että yhteisliuos sisältää tarpeeksi natriumia, jotta piihappo ei regeneroisi selluloosaa liian aikaisin sen natriumksantaat-timuodossa.In the viscose process thus modified, the silica base solution and the viscose are first mixed together into a multicomponent solution. The silica base solution is added to the viscose at the stage when the viscose is dissolved and preferably when it has been post-ripened and filtered. In this case, care must be taken to ensure that the co-solution contains enough sodium so that the silicic acid does not regenerate the cellulose too early in its sodium xanthate form.
Liuoksen muodostamisen jälkeen piioksidin, emäksen ja viskoosin liuos puristetaan kehruu- tai muun suulakkeen läpi ja suoraan happamaan haudeliuokseen, joka polymeroi piioksidin ja regeneroi selluloosan. Näin syntyy kantajana olevan kuitutuot- 5 8 S 01 2 teen esiaste eli piioksidiviskoosimateriaalikuitu, joka voidaan pestä ja kuivata samalla tavalla kuin tavanomaisessa viskoosiprosessissa.After solution formation, a solution of silica, base and viscose is pressed through a spinneret or other die and directly into an acidic bath solution which polymerizes the silica and regenerates the cellulose. This produces a precursor of the carrier fiber product, i.e. a silica viscose material fiber, which can be washed and dried in the same way as in a conventional viscose process.
Seuraavissa esimerkeissä saatua kantaja-ainesta kutsutaan nimellä VISIL.The carrier obtained in the following examples is called VISIL.
Esimerkit: l.a VISIL-kankaan poltto.Examples: l.a VISIL fabric burning.
VISIL kuidusta valmistettiin lankaa 2 x 25 tex ja langasta 2 x kaksoisneulos neliöpainoltaan 540 g/m2. Kangas pestiin alkoho-liliuoksella ja huuhdeltiin vedellä prosessin aikana mahdollisesti tarttuneiden epäpuhtauksien poistamiseksi. Sen jälkeen kangas asetettiin uuniin, jonka lämpötila oli alle 300 °C, annettiin lämpötilan nousta 900 °C ja pidettiin näytettä yksi tunti 900 °C:ssa. Analyysissä todettiin kuidun ominaispinta-alan olevan noin 80 m2/g ja kaksoisneuloksen rakenne oli säilynyt täsmälleen alkuperäisen näköisenä, kutistuma 20 %.VISIL fiber was used to make 2 x 25 tex yarn and 2 x double knit yarn with a basis weight of 540 g / m2. The fabric was washed with an alcohol solution and rinsed with water to remove any contaminants that had adhered during the process. The fabric was then placed in an oven below 300 ° C, allowed to rise to 900 ° C, and the sample kept at 900 ° C for one hour. The analysis showed that the specific surface area of the fiber was about 80 m 2 / g and the structure of the double knit had remained exactly as original, with a shrinkage of 20%.
l.b Kuidusta valmistetaan kuitukangas (neulahuopa) 80 g/m2. Karstaus- ja neulaustekniikkaa käyttäen jatketaan kuten esimerkissä l.a.l.b The fiber is made into a nonwoven fabric (needle felt) of 80 g / m2. Using the carding and needling technique, proceed as in Example l.a.
1. c Kuten esimerkki l.a. paitsi polttolämpötila on 750 °C.1. c As Example l.a. except the combustion temperature is 750 ° C.
2. a Esimerkki l.a:n mukaisesta kankaasta leikattiin halkaisi jaltaan 6 cm:n pala ja imeytettiin se alkoholin (20 ml) ja kobolttisuolan Co(N03)2 6H20-liuoksella. Imeytetty kangas kuivattiin huoneenlämpötilassa 12 tuntia, minkä jälkeen näyte kuumennettiin 550 °C:ssa yhden tunnin. Tämän jälkeen näyte imeytettiin alkoholin ja platinasuolan liuoksella (H2Pt-Cl6 XH20) ja kuivattiin 12 tuntia huoneenlämpötilassa ja kuumennettiin 550 °C:ssa 1 tunti. Näytteen kobolttimääräksi tuli 0,17 g ja platinamää-räksi 11 mg.2. a Example A fabric according to l.a was cut into a piece 6 cm in diameter and impregnated with a solution of alcohol (20 ml) and the cobalt salt Co (NO 3) 2 6H 2 O. The impregnated fabric was dried at room temperature for 12 hours, after which the sample was heated at 550 ° C for one hour. The sample was then soaked in a solution of alcohol and platinum salt (H 2 Pt-Cl 6 XH 2 O) and dried for 12 hours at room temperature and heated at 550 ° C for 1 hour. The amount of cobalt in the sample became 0.17 g and the amount of platinum was 11 mg.
Katalyytti testattiin ja saavutettiin 99,3 %:n tehokkuus, kun polttoainevirta oli 0,1 ja ilmavirta 2,64 1/min.The catalyst was tested and an efficiency of 99.3% was achieved with a fuel flow of 0.1 and an air flow of 2.64 l / min.
6 89012 2.b Kuten 2.a paitsi platinamäärä oli 9 mg. Tulos sama kuin esimerkissä 2.a.6 89012 2.b As 2.a except the amount of platinum was 9 mg. The result is the same as in Example 2.a.
2.c Kuten esimerkki 2.b paitsi platina oli 7 mg.2.c As in Example 2.b except platinum was 7 mg.
2. d Kuten esimerkki 2.a paitsi tekstiilirakenne l.b:n mukainen siten, että kantajan paino oli yhtä suuri kuin esimerkissä 2 .a.2. d As in Example 2.a except for the textile structure according to l.b so that the weight of the carrier was equal to that in Example 2 .a.
3. a, b ja c Kuten esimerkeissä 2.a, b ja c, paitsi koboltti-määrä oli 0,08 g. Näillä saavutettu teho oli 99 prosenttinen.3. a, b and c As in Examples 2.a, b and c, except that the amount of cobalt was 0.08 g. The efficiency achieved by these was 99%.
4. a, b ja c Kuten esimerkeissä 3.a, b ja c, paitsi koboltin määrä katalyytissä 0,05 g, teho 96,8 %.4. a, b and c As in Examples 3.a, b and c, except for the amount of cobalt in the catalyst 0.05 g, power 96.8%.
Esimerkkien 2-4 tulokset osoittavat, että valmistetut katalyytit toimivat erinomaisesti.The results of Examples 2-4 show that the prepared catalysts work excellently.
5. Valmistettiin kolme katalyyttiä: 1. 0,18 g koboltti + 10 mg platina 2. 10 mg platina 3. 0,18 g koboltti5. Three catalysts were prepared: 1. 0.18 g cobalt + 10 mg platinum 2. 10 mg platinum 3. 0.18 g cobalt
Tuloksista (kuva 2) nähdään, että platinamäärän ollessa vain kolmasosa verrattuna kaupalliseen platinakatalyyttiin, keksinnön mukaisella katalyytillä saavutetaan täysin tyydyttävät tulokset. Taulukko 2 osoittaa, että samat katalyytit toimivat hyvin myös ns. hapettavina pakokaasukatalyytteinä.It can be seen from the results (Figure 2) that when the amount of platinum is only one third compared to a commercial platinum catalyst, the catalyst according to the invention gives completely satisfactory results. Table 2 shows that the same catalysts also work well in the so-called as oxidizing exhaust catalysts.
6. Valmistettiin 3 katalysaattoria erilaisista VISIL-materi-aaleista: harva ja tiheä kangas, lanka. Materiaalit pestiin kehruun aikana niihin jääneistä epäpuhtauksista ammoniakkili-uoksella ja puhtaalla vedellä. Sen jälkeen ne kuivattiin ja lämpötilaa hallitusti nostamalla aina 900 asteeseen poltettiin selluloosa pois.6. 3 catalysts were prepared from different VISIL materials: sparse and dense fabric, yarn. The materials were washed from the impurities remaining during spinning with ammonia solution and clean water. They were then dried and the cellulose was burned off by raising the temperature to 900 degrees in a controlled manner.
Saatuihin silikanäytteisiin imeytettiin palladiumia aminili-uoksesta, kuivattiin ja kalsinoitiin. Saadut näytteet ikäytet- li 7 89012 tiin 1 h 900 °C:ssa, minkä jälkeen ne testattiin dieselpako-kaasun koostumusta kuvaavalla kaasuseoksella, jonka analyysi on: propeeni 500 ppm, häkä 500 ppm, NO 1000 ppm, hiilidioksidi 10 %, happi 5%, vesihöyry 7 % ja loput typpeä.The obtained silica samples were impregnated with palladium from the amine solution, dried and calcined. The resulting samples were aged for 7 h at 900 ° C and then tested with a gas mixture describing the composition of the diesel exhaust gas with the following analysis: propylene 500 ppm, carbon monoxide 500 ppm, NO 1000 ppm, carbon dioxide 10%, oxygen 5% , water vapor 7% and the remainder nitrogen.
Näytteiden koko oli noin 3 ml ja kaasun vaihtuvuus 50 000 1/h. Tulokset alla olevassa taulukossa.The sample size was about 3 ml and the gas turnover was 50,000 l / h. Results in the table below.
Näyte Pd-määrä Syttymislämpötila KonversioSample Pd amount Ignition temperature Conversion
Tiheä kangas 135 mg 225 °C 90-95 %Dense fabric 135 mg 225 ° C 90-95%
Harva kangas 105 mg 230 °C 75 %Rare fabric 105 mg 230 ° C 75%
Langat 190 mg 215 °C 90 %Langat 190 mg 215 ° C 90%
Syttymislämpötilat ja konversiot ovat keskiarvoja CO:n ja hiilivedyn arvioista, jotka olivat hyvin lähellä toisiaan.Ignition temperatures and conversions are averages of CO and hydrocarbon estimates that were very close to each other.
Claims (5)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI914215A FI89012C (en) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | Katalytbärare |
| PCT/FI1992/000235 WO1993004777A1 (en) | 1991-09-06 | 1992-09-04 | Catalyst carrier |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI914215A FI89012C (en) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | Katalytbärare |
| FI914215 | 1991-09-06 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI914215A0 FI914215A0 (en) | 1991-09-06 |
| FI914215L FI914215L (en) | 1993-03-07 |
| FI89012B FI89012B (en) | 1993-04-30 |
| FI89012C true FI89012C (en) | 1993-08-10 |
Family
ID=8533086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI914215A FI89012C (en) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | Katalytbärare |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI89012C (en) |
| WO (1) | WO1993004777A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2134613C1 (en) * | 1998-06-04 | 1999-08-20 | Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна | Method of manufacturing textile catalyst on fiberglass carrier |
| RU2292950C1 (en) * | 2005-11-09 | 2007-02-10 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Catalytic system for heterogeneous reactions |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1449931A (en) * | 1974-01-28 | 1976-09-15 | Fmc Corp | Automobile exhaust gas purification catalysts |
| CA1337070C (en) * | 1989-01-06 | 1995-09-19 | Douglas J. Ball | Silica catalyst support for reduced sulfate emissions for diesel fueled engines |
-
1991
- 1991-09-06 FI FI914215A patent/FI89012C/en active
-
1992
- 1992-09-04 WO PCT/FI1992/000235 patent/WO1993004777A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI89012B (en) | 1993-04-30 |
| FI914215A0 (en) | 1991-09-06 |
| FI914215L (en) | 1993-03-07 |
| WO1993004777A1 (en) | 1993-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR940000867B1 (en) | Exhaust gas cleaning catalyst and its preparation | |
| CA3094306C (en) | Activated porous fibers and products including same | |
| CN101791551B (en) | Honeycomb catalyst for denitration of glass kiln flue gas and preparation method thereof | |
| KR19990028795A (en) | Method and apparatus in catalysis | |
| BRPI0514502B1 (en) | catalytically coated particle filter and process for producing and using it | |
| JP2015157285A (en) | Catalyzed soot filter manufacture and systems | |
| US20090263303A1 (en) | Purification Device and Method for Purifying a Fluid Stream | |
| JP2011506094A (en) | Non-passivating coating method for catalytic soot filters. | |
| WO2017055344A1 (en) | Method for preparing a catalyst-containing ceramic filter for off-gas or exhaust gas cleaning | |
| CN102909024B (en) | Two-step three-effect non-noble metal catalyst for purification of automobile exhaust | |
| FI89012C (en) | Katalytbärare | |
| JPH11276907A (en) | Exhaust gas purification catalyst and method for producing the same | |
| CN103657673A (en) | Preparation method for integral type denitrification catalyst with three-dimensional network structure | |
| US20020077247A1 (en) | NOx storage catalyst and production and use thereof | |
| CN116393123A (en) | Preparation method of non-carbon-based denitration catalyst | |
| Chen et al. | Streamlining manufacture of high-performance SiC catalytic membrane using bifunctional precursors for multipollutant control | |
| Banús et al. | Structured catalysts for soot combustion for diesel engines | |
| JPH0427433A (en) | High-temperature combustion catalyst and its production | |
| KR100622027B1 (en) | Highly Dispersed Precious Metal Supported Mixed Metal Oxide Denitrification Catalyst and Manufacturing Method Thereof | |
| KR100371089B1 (en) | Preparation of Hybrid Molecular Sieve de-NOx Catalyst Containing Highly Dispersed Noble Metals | |
| JPH0438454B2 (en) | ||
| KR100281319B1 (en) | Fiber Coated Catalyst Mat Manufacturing Method | |
| JP2007275874A (en) | Catalyst and particulate filter type exhaust gas purification catalyst | |
| JP4654101B2 (en) | EXHAUST GAS PURIFICATION CATALYST, ITS MANUFACTURING METHOD, AND EXHAUST GAS PURIFICATION INTEGRATED STRUCTURE TYPE CATALYST | |
| RU2836162C1 (en) | Method of producing microfibre carrier for catalysts |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application |