KR830002054B1 - 비 냉동 촉매용액의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

비 냉동 촉매용액의 제조방법
자동차 엔진 및 오일 점화 가열 시스템 및 노(爐)에서의 연료 연소를 개량하는데 사용하기 위한 다수의 촉매 제재가 제안되어 왔다. 이러한 촉매들은 연소실에 직접 주입했을때 연료 효율을 증가시켰다. 1949년 2월 1일자 리용(Lyons)에 의한 미국특허 제2,460,700호에는 내부 냉각용액에 용해시키거나 또는 분산시킨후 연소실에 주입할 수 있는 다수의 촉매 금속화합물이 제안되었다. 리용의 개선책에는 혹종의 백금족 1980년 6월 27일자로 제출되어 심리중인 미국특허 출원 일련번호 제163,865호의 특별한 시스템에 기술되어 있다.
상술한 촉매 용액을 특히 자동차 엔진에 사용했을때 혹종의 환경에서 냉동되기 쉬운 문제점이 있다. 예컨대, 수용액을 사용했을때, 용액은 표준 환경조건중에 간혹 부닥치게되는 0℉ 또는 그 이하의 냉동 온도에서 냉동되는 경향이 있다. 이러한 냉동을 방지하는데는 다소의 어려움이 있다. 리용은 촉매용액에 혹종의 알코올 또는 글리콜의 사용을 제안하였다.
그러나, 알코올 또는 글리콜을 백금족 금속 화합물에 가할때, 용액이 내부 엔진 접촉시에 및 노공정중에 사용하기에 부적당하게 반응이 일어남을 알게 되었다. 이러한 알코올 및/또는 글리콜 및 백금족 금속 화합물간의 반응은 매우 바람직하지 못하며 냉동 환경조건에서 시스템의 사용을 방해할 수 있다.
본 발명에 따라, 백금족 금속의 할로겐화물을 갖는 화합물, 비냉동 작용을 부여할 수 있는 량의 알코올
글리콜 및 이들의 혼합물중에서 선택된 비 냉동 작용을 갖는 화합물을 혼합하고, 여기에 상술한 비 냉동성 화합물과 상술한 백금족 금속의 할로겐 화물간의 불필요한 반응을 방지하기 위한억제제를 혼합해서 연료의 연소효율을 증가시키는데 사용하는 촉매 용액을 제조하는 방법이 제공된다.
알코올 또는 글리콜은 최소 0℉, 한바람직하기는 -32℉까지 비 냉동 작용을 제공하기 위하여 용액의 20-80%, 바람직하기로는 50%의 량으로 사용된다.
본 발명의 특징은 수용액이 통상 부닥치게되는 환경조건에서 냉동되지 않는 용액을 제공하는데 있다. 따라서, 대기중에 방치되는 자동차에 이 용액을 사용할때, 촉매는 모든 규정 조건에 사용하는데 유용하였다. 용액중의 촉매량은 크게 변화될 수 있다. 용액은 연소대역에 사용된 연료의 백만부당 9부 이하로 혼합되는 것이 바람직하다. 비 냉동 물질 및 억제제를 용액에 가함에도 불구하고 백금족 금속이 백만부당 9부 이하의 농도일 수 있는 연료와 혼합하는데 용액을 쉽게 전달할 수 있을 정도의 농도를 유지케 한다.
본 발명의 촉매로서 유용한 백금족 금속에는 백금, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 루테늄 및 이리듐이 포함된다.
이들 금속은 할로겐화물 형태가 바람직한 바, 염소, 브롬, 요오드의 할로겐 화물의 형태일 수 있다. 자동차 엔진에 촉매로서 사용하기에 적합한 물질은 염화물인바, 바람직하기는 디하이드로겐 플라티늄 헥사클로라이드 H2PtCl6, 6H2O이다. 본 발명에 특히 유용한 기타 백금족 금속 화합물은 Pt(CO)Cl2, RhCl3, RhCl3, 3H2O이다.
백금족 금속 할로겐 화물은 바람직하게 물에 용해되는 바, 수용액이 사용하기에 바람직하다. 금속의 농도가 비 냉동 용액 및 억제제로 구성되는 총용액에 대해 크게 변화될 수 있지만, 총용액의 g에 대해 2×10-5-3×10-4g의 백금 및 로듐, 총액의 g에 대해 3×10-3-2×10-4g의 팔라듐, 총액의 g에 대해 2×10-3-2.7×10-2g의 오스뮴, 루테늄 및 이리듐 용액이 바람직하다.
백금족 금속 할로겐 화물은 물이 총용액 용량의 최소한 2%, 바라직하기는 50%를 함유하는 수용액 형태가 바람직하다.
유용한 비 냉동 화합물은 글리콜 및 알코올과 같은 공지의 비 냉동 화합물중의 하나가 바람직하다. 알코올 및 글리콜은 사용된 할로겐 화물과 같이 수용성이 바람직하다. 사용하기에 부람직한 글리콜에는 에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜이 포함된다. 대부분의 경우에, 에틸렌 글리콜은 기타 알코올 및 글리콜이 방해하지 않을 정도의 동일 방법으로 촉매작용을 방해하지 않으며, 장기간동안 우수한 비 냉동 작용을 제공하기 때문에 사용된다. 더우기, 글리콜은 보통 부닥치게 되는 사용조건에서 점화되지 않는다.
통상 알코올 또는 글리콜을 백금족 금속 할로겐 화물과 함께 적절히 사용할 경우, 통상의 노 및 엔진에서 연료 연소용 촉매로서 유용한 기간에 용액의 침전 및 분해를 야기시킬 수 있는 격심한 상호 작용을 하게 된다.
알코올 또는 글리콜은 전체 용액의 20-80용량 %의 량으로 사용되며 글리콜이 최대 비 냉동 작용을 갖도록 하기 위해 사용될 때는 50%가 바람직하다. 35%정도의 적은량의 에틸렌 글리콜은 대부분의 환경에서 충분히 냉동을 방지할 수 있다.
본 발명의 유용한 억제제는 사용된 알코올 또는 글리콜과 백금족 금속 화합물간의 상호작용을 방지하기 위하여 작용하는 염화물이 바람직하다. 바람직한 염화물은 염화나트륨, 염화리튬, 염산 또는 이의 혼합물이다. 염산을 사용할때는 농염산이 바람직하다. 바람직하기로는, 염산은 글리콜 또는 알코올의 최소한 5중량%의 량으로 사용된다. 10% 이상이 사용되지는 않지만 많은 량이 사용될 수 있다. 이와 유사하게, 염화리튬 또는 염화나트륨을 사용할때는 6중량-40중량% 또는 그 이상의 농도의 글리콜 또는 알코올이 바람직하다 하더라도, 최소한 5중량%의 량으로 글리콜 또는 알코올이 사용된다. 염화리튬은 전체용액의 pH를 현저히 낮추지 않기 때문에 사용하기에 바람직하다.
바람직하기는, 염산, 염화나트륨, 또는 염화리튬 또는 이들 혼합물을 글리콜 또는 알코올과 백금족 금속 화합물과의 혼합전에 글리콜 또는 알코올에 가한다. 따라서, 글리콜 또는 알코올은 혼합전의 반응으로부터 보호된다. 어떤 경우에는, 부가억제제는 글리콜 보다는 백금족 금속 화합물에 가할 수 있지만 두 반응성분이 반응에 유입되기 전에 가해야 한다.
반응의 정확한 구조가 완전히 이조되지는 않았지만, 백금족 금속 할로겐화 화합물을 분쇄하는 경향이 있는 혹종의 용액중에서 물과 반응할때 평형상태를 이룰수 있다고 생각된다. 염화물 이온을 가할때는, 염산, 염화리튬 또는 염화나트륨을 가하는 효과이긴 하지만, 분쇄를 방지하는 그의 본래 형태로 사용된 백금족 금속 할로겐 화물을 유지하기 위하여 평형 상태가 변화된다.
본 발명의 상세한 예에서, 3600g의 에틸렌 글리콜 및 15,000g의 물과 혼합된 425g의 염화리튬 혼합물에 40g의 H2PtCl2, 6H2O (클로로플라틴산)을 가하여 약 5갈론 용량의 혼합물을 얻었다. 주의할점은 클로로플라틴산과 혹합하기전에 에틸렌 글리콜 및 물에 염화리튬을 가하는 일이다 물론 클로로플라틴산은 에틸렌글리콜과 혼합전에 먼저 염화리튬과 혼합되거나 및/또는 먼저 물에 용해될 수 있다. 상술한 혼합물에서 5갈론의 저장용액이 얻어진다. 혼합물 1400g을 취하여 이용액을 다시 희석시키고 혼합하여 5000g의 에틸렌글리콜, 570g의 염화리튬 및 부가로 11,500g의 물을 가하여 자동차 엔진에 사용하기에 유용한 촉매 용액을 얻었다.
촉매용액을 자동차의 카아뷰레터에 가함으로서 공기 혼합물에 이월시키고 다시 바람직하기는 연료가스 혼합물을 0ppm 이하의 농도로 가솔린과 같은 연료와 혼합시킨다.
촉매를 연소대역으로 이동시키기 위한 용액 이월용 기구는 매우 광범위하게 변화될 수 있다. 본 발명자의 미국특허 출원 제163,865호에는 기타 방법이 또한 사용될 수 있긴 하지만, 특히 유용한 한 방법이 기술되어 있다.
본 발명의 중요한 점은 글리콜 또는 알코올과 백금족 금속 할로겐 화물과의 반응을 억제하는, 바람직하기는 염화물인, 억제제의 사용에 있다. 정확한 량은 부닥치게 되는 보다 많거나 또는 보다 적은 억제작용에 의해 크게 변화될 수 있다. 촉매화되는 연료는 바람직하기는 액체형태, 더욱 바람직하기는 자동차 실린더 내의 가스당 혼합물중에 가스 형태일 수 있다. 본 발명의 용액은 본 발명의 부가제에 의해 냉동되는 수용액이 바람직하다.

Claims (1)

  1. 본문에 상술한 바와 같이, 백금족 금속의 할로겐 화물을 갖는 화합물, 비 냉동 작용을 부여할 수 있는 량의 알코올, 글리콜 및 이들의 혼합물중에서 선택된 비 냉동 작용을 갖는 화합물을 혼합하고, 이 혼합물에 상술한 비 냉동성 화합물과 상술한 백금족 금속의 할로겐 화물간의 불필요한 반응을 방지하기 위한 억제제를 혼합해서 연료의 연소 효율을 증가시키는데 사용하는 촉매용액을 제조하는 방법.
KR1019810003153A 1980-09-02 1981-08-27 비 냉동 촉매용액의 제조방법 KR830002054B1 (ko)

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