JPS5915020B2 - エンジン排気ガス無害化触媒 - Google Patents
エンジン排気ガス無害化触媒Info
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- JPS5915020B2 JPS5915020B2 JP51059219A JP5921976A JPS5915020B2 JP S5915020 B2 JPS5915020 B2 JP S5915020B2 JP 51059219 A JP51059219 A JP 51059219A JP 5921976 A JP5921976 A JP 5921976A JP S5915020 B2 JPS5915020 B2 JP S5915020B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- 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
- B01D53/944—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
-
- 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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/74—Iron group metals
- B01J23/75—Cobalt
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Analytical Chemistry (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、エンジン排気ガス、ことにジーゼルエンジ
ンおよびガソリンエンジンからの排気ガス、さらには気
体燃料エンジンからの排気ガスを無害化する触媒に関す
る。
ンおよびガソリンエンジンからの排気ガス、さらには気
体燃料エンジンからの排気ガスを無害化する触媒に関す
る。
従来、エンジン排気ガス中に含まれている一酸化炭素お
よび炭化水素類を無害化するための触媒として以下のも
のが知られている。
よび炭化水素類を無害化するための触媒として以下のも
のが知られている。
（１）白金ネットまたはワイヤ状態の触媒であって一酸
化炭素および炭化水素類を酸化させるためのもの（米国
特許第３７５７４８９号）。
化炭素および炭化水素類を酸化させるためのもの（米国
特許第３７５７４８９号）。
（２）坦体上に塗着された白金もしくは他の貴金属（例
えばパラジウム）よりなる触媒（米国特許第２９１０３
４３号および同第３４５８２７６号）。
えばパラジウム）よりなる触媒（米国特許第２９１０３
４３号および同第３４５８２７６号）。
（３）クロム、ニッケル、バナジウム、鉄、銅、コバル
トのような遷移金属の酸化物を含んでなる触媒（米国特
許第３１３３０２９号、同第３３９８１０１号および同
第３４９３３２５号、さらには西独国特許第２１３７３
３１号）。
トのような遷移金属の酸化物を含んでなる触媒（米国特
許第３１３３０２９号、同第３３９８１０１号および同
第３４９３３２５号、さらには西独国特許第２１３７３
３１号）。
（４）アルファアルミナ上に塗着されたコバルトおよび
銅酸化物のように、坦体上に金属酸化物を塗着してなる
触媒（西独国特許第２１３５４４６号）。
銅酸化物のように、坦体上に金属酸化物を塗着してなる
触媒（西独国特許第２１３５４４６号）。
（５）天然の鉄含有鉱石である触媒（ブルガリア国特許
第２１５９１号）。
第２１５９１号）。
以上の触媒は多くの欠点を有している。
まず高価な貴金属を用いていることであり、この貴金属
によって、よく知られているように、イオウ含有エンジ
ン燃料の燃焼時に生成する二酸化イオウが三酸化イオウ
に酸化され、この結果、大気中にとくに有害なアエロツ
ルを排出することとなる。
によって、よく知られているように、イオウ含有エンジ
ン燃料の燃焼時に生成する二酸化イオウが三酸化イオウ
に酸化され、この結果、大気中にとくに有害なアエロツ
ルを排出することとなる。
また、アルファアルミナを坦体として有する触媒は触媒
毒である二酸化イオウに感応性を有している。
毒である二酸化イオウに感応性を有している。
鉄含有鉱石触媒は、天然物の大部分がそうであるように
、高温度下で不安定であり持続性がない。
、高温度下で不安定であり持続性がない。
この触媒は二酸化イオウ、二酸化炭素および水蒸気のよ
うな排気ガス中に含まれる触媒毒に感応性を有している
。
うな排気ガス中に含まれる触媒毒に感応性を有している
。
したがって、この発明は触媒毒に感応性を持たず、大気
中に排出されるエンジン排気ガスの清浄化を効果的にお
こなうことのできるエンジン排気ガスの無害化触媒を提
供することにある。
中に排出されるエンジン排気ガスの清浄化を効果的にお
こなうことのできるエンジン排気ガスの無害化触媒を提
供することにある。
この発明の触媒はガンマアルミナ担体上に担持されたコ
バルトまたは銅よりなる酸化物型触媒である。
バルトまたは銅よりなる酸化物型触媒である。
ガンマアルミナ担体上には、４ないし８重量％金属換算
でのコバルト２ないし４重量％金属換算での銅が２：１
の割合で塗着されている。
でのコバルト２ないし４重量％金属換算での銅が２：１
の割合で塗着されている。
コバルトおよび銅はそれぞれ可溶性塩の形で適用され、
この塩は分解してＣｏ３Ｏ４とＣｕＯになり、一方、残
りの部分約８５％はスピネル型構造（Ｃｕ Ｃ０２０４
）を形成している。
この塩は分解してＣｏ３Ｏ４とＣｕＯになり、一方、残
りの部分約８５％はスピネル型構造（Ｃｕ Ｃ０２０４
）を形成している。
コバルトの量が４係未満の場合および（または）銅の量
が２係未満の場合、触媒活性か十分でな（、エンジン排
気ガスを無害化する効果が期待できない。
が２係未満の場合、触媒活性か十分でな（、エンジン排
気ガスを無害化する効果が期待できない。
また、コバルトのが８係を越える場合および（または）
銅の量が４係を越える場合、スピネル構造がうまく形成
されず、また、触媒活性成分が坦体の気孔に十分に入り
込めず活性成分を十分に利用できないという難点がある
。
銅の量が４係を越える場合、スピネル構造がうまく形成
されず、また、触媒活性成分が坦体の気孔に十分に入り
込めず活性成分を十分に利用できないという難点がある
。
また、コバルトと銅との金属としての比率が２：１以外
であると満足できるエンジン排気ガス無害化効果が達成
できない。
であると満足できるエンジン排気ガス無害化効果が達成
できない。
さらにスピネル構造をとることも同様に重要である。
この発明の触媒の利点は、資源の乏しい貴金属を用いず
、エンジン排気ガス中に含まれている二酸化イオウを三
酸化イオウに酸化することのないコバルトおよび銅を用
いていることである。
、エンジン排気ガス中に含まれている二酸化イオウを三
酸化イオウに酸化することのないコバルトおよび銅を用
いていることである。
ガンマアルミナ担体は、アルファアルミナと比べて、触
媒毒である二酸化イオウに対して感応性を有していない
。
媒毒である二酸化イオウに対して感応性を有していない
。
この理由から、この発明の触媒は、イオウを含有するエ
ンジン燃料とともに用いた場合非常に持続性がよいので
ある。
ンジン燃料とともに用いた場合非常に持続性がよいので
ある。
また、天然鉱石に基づいた既知の触媒に比べて、この発
明の触媒は、エンジン排気ガスの高温度下で安定であり
長期間その活性を失うことがない。
明の触媒は、エンジン排気ガスの高温度下で安定であり
長期間その活性を失うことがない。
以下に実施例によりこの発明を詳述する。
実施例
ガンマアルミナを長さ５〜１０朋、直径３〜５朋の円柱
状または直径２〜５龍の球状に押し出し、これをコバル
トおよび銅の硝酸塩の溶液（重量比２：１）中に浸漬し
た。
状または直径２〜５龍の球状に押し出し、これをコバル
トおよび銅の硝酸塩の溶液（重量比２：１）中に浸漬し
た。
この溶液とガンマアルミナ担体の重量比は５：１であっ
た。
た。
この混合物を沸点まで加熱し、１時間半沸騰させた。
ついで、ろ過しくデカンテーション）、１０５℃で乾燥
した。
した。
乾燥して得た触媒を空気中５５０℃で３時間熱した。
この触媒を分析したところ、コバルトと銅との重量比は
２：１であり、それぞれ７重世襲および３・５重世襲で
あった。
２：１であり、それぞれ７重世襲および３・５重世襲で
あった。
また、そのうちの約８５係がスピネル構造をとっていた
。
。
こうして得た触媒について以下に記す４つのタイプのモ
デルガス混合物を用いて空間速度＝１ ３６０００ｈ 、１５０〜６００℃の温度でその活性
を調べた。
デルガス混合物を用いて空間速度＝１ ３６０００ｈ 、１５０〜６００℃の温度でその活性
を調べた。
モデル混合ガス
タイブト・・窒素７８〜８２％、酸素１４〜１７チー酸
化炭素４％およびプロパン−ブタ ン０．５係 タイプ２・・・窒素６６〜７０係、酸素１４〜１７係−
酸化炭素４％、プロパン−ブタン ０．５係および水蒸気１２係 タイプ３・・・窒素６１係、酸素１３覧−酸化炭素３係
、プロパン−ブタン０．４ ％、水蒸気１２係および二
酸化炭素９係 タイプ４・・・窒素５８〜６１覧酸素１５〜１６係、一
酸化炭素４係、プロパン−ブタン ０．５係、水蒸気１２チおよび二酸化イ オウ０．０３〜０．１係 上記触媒は一酸化炭素およびプロパン−ブタン（Ｐ−Ｂ
）の総合酸化に関して優れた触媒活性を示した。
化炭素４％およびプロパン−ブタ ン０．５係 タイプ２・・・窒素６６〜７０係、酸素１４〜１７係−
酸化炭素４％、プロパン−ブタン ０．５係および水蒸気１２係 タイプ３・・・窒素６１係、酸素１３覧−酸化炭素３係
、プロパン−ブタン０．４ ％、水蒸気１２係および二
酸化炭素９係 タイプ４・・・窒素５８〜６１覧酸素１５〜１６係、一
酸化炭素４係、プロパン−ブタン ０．５係、水蒸気１２チおよび二酸化イ オウ０．０３〜０．１係 上記触媒は一酸化炭素およびプロパン−ブタン（Ｐ−Ｂ
）の総合酸化に関して優れた触媒活性を示した。
これはタイプｌの混合ガスに対して効果があったばかり
でなく、二酸化イオウ、二酸化炭素および水蒸気のよう
な典型的な触媒毒を含む他の三つのタイプのガス混合物
に対しても効果的であった。
でなく、二酸化イオウ、二酸化炭素および水蒸気のよう
な典型的な触媒毒を含む他の三つのタイプのガス混合物
に対しても効果的であった。
三種類の温度下における総合酸化の程度（％）を以下の
表に示す。
表に示す。
さらに、上記の触媒をそれぞれ標準的な産業用トラック
に組み込まれ二つのエンジン、すなわち”ＶａＭＯ３Ｄ
Ｎ”およびＰｅｒｋｉｎｓ４．２０３”からの排気ガス
について試験した。
に組み込まれ二つのエンジン、すなわち”ＶａＭＯ３Ｄ
Ｎ”およびＰｅｒｋｉｎｓ４．２０３”からの排気ガス
について試験した。
試験はトラックを通常操作してそれぞれ２４０時間およ
び６０時間続け、ＣＯ含有量について分析した。
び６０時間続け、ＣＯ含有量について分析した。
前者のエンジンは無荷重走行で、後者のエンジンは無荷
重走行と最高回転走行でおこなった。
重走行と最高回転走行でおこなった。
無荷重走行でのＣＯ濃度は、触媒通過前は０．８３〜０
．２５％であり、触媒通過後は０．１４％であった。
．２５％であり、触媒通過後は０．１４％であった。
最高回転走行においてのＣＯ濃度は触媒通過前は０．２
８勃であり、触媒通過後は０．１０％であった。
８勃であり、触媒通過後は０．１０％であった。
また、鉛含量ｏ、４［／ｌの通常のエチル化ガソリンで
走行するベンチガソリンエンジンについても試験をおこ
なった。
走行するベンチガソリンエンジンについても試験をおこ
なった。
鉛化合物は強い触媒毒であるが、上記触媒は１２０時間
も良好に作用した。
も良好に作用した。
無荷重走行において、この触媒を有するアフターバーナ
ー通過前のＣＯ濃度は４．５〜７，９％であり、通過後
は１．８〜４．９係であった。
ー通過前のＣＯ濃度は４．５〜７，９％であり、通過後
は１．８〜４．９係であった。
また炭化水素の濃度は、触媒通過前では２７４０〜１１
００４０ｐｐであり、通過後では１１８０〜６３００ｐ
ｐｍであった。
００４０ｐｐであり、通過後では１１８０〜６３００ｐ
ｐｍであった。
Claims (1)
- １ ガンマアルミナ坦体上にコバルトおよび銅をそれぞ
れ金属換算で４ないし８重世襲、および２ないし４重世
襲の範囲内であってコバルトと銅の重量比が２：１の割
合で担持してなり、上記コバルトおよび銅の８５係まで
がスピネル型構造として存在していることを特徴とする
エンジン排気ガス無害化触媒。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG3006175 | 1975-05-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5220989A JPS5220989A (en) | 1977-02-17 |
| JPS5915020B2 true JPS5915020B2 (ja) | 1984-04-07 |
Family
ID=3901292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51059219A Expired JPS5915020B2 (ja) | 1975-05-23 | 1976-05-24 | エンジン排気ガス無害化触媒 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915020B2 (ja) |
| CS (1) | CS188473B1 (ja) |
| DE (1) | DE2622319A1 (ja) |
| FR (1) | FR2311584A1 (ja) |
| GB (1) | GB1534047A (ja) |
| IT (1) | IT1065985B (ja) |
| SU (1) | SU844038A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4430315A (en) * | 1981-12-28 | 1984-02-07 | The Dow Chemical Company | Catalytic decomposition of hypochlorite using substituted cobalt oxide spinels |
| JPS6012294U (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-28 | クラリオン株式会社 | 電磁調理器用発熱円板 |
| DE3731889A1 (de) * | 1987-09-01 | 1989-06-29 | Mototech Motoren Umweltschutz | Dieselruss-partikelfilter und verfahren zu seiner herstellung |
| DE3729126A1 (de) * | 1987-09-01 | 1989-04-06 | Mototech Motoren Umweltschutz | Dieselruss-partikelfilter und verfahren zu seiner herstellung |
| DE4420932A1 (de) * | 1994-06-16 | 1996-01-11 | Basf Ag | Material zur katalytischen Reduktion von Stickoxiden |
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