LT4869B - Kompozicinių katalizinių dangų gavimo būdas - Google Patents
Kompozicinių katalizinių dangų gavimo būdas Download PDFInfo
- Publication number
- LT4869B LT4869B LT1999157A LT99157A LT4869B LT 4869 B LT4869 B LT 4869B LT 1999157 A LT1999157 A LT 1999157A LT 99157 A LT99157 A LT 99157A LT 4869 B LT4869 B LT 4869B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- titanium
- aluminum
- oxides
- catalytic
- transition metal
- Prior art date
Links
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 22
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 8
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 7
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 7
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 5
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 5
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 25
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 6
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 24
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical class [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 19
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910001679 gibbsite Inorganic materials 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- -1 iron ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Description
Kompozicinės katalizinės dangos gavimo būdas realizuojamas miltelių mišinio plazminio užpurškimo ant pagrindo metodu, esant šiai komponenčių sudėčiai, masės %:
metalinis aliuminis ir/arba titanas 1-7 aliuminio ir/arba titano oksidai0,1-12 pereinamųjų metalų oksidai 1-30 aliuminio ir/arba titano hidroksidai likęs kiekis
Kaip pereinamųjų metalų oksidus naudoja vanadžio, chromo, molibdeno, volframo, mangano, geležies, kobalto, nikelio ir vario oksidus. Gauto mišinio miltelių dispersiškumas yra ne mažiau 100 mikronų.
Išradimas leidžia gauti ant kieto pagrindo dangas, turinčias geras katalizines savybes - anglies oksido pilnos konversijos temperatūra neviršija 300 °C, o katalizatoriaus uždegimo temperatūra, kurią galima skaityti kaip katalizatoriaus aktyvumo charakteristiką, yra 150-180 °C ribose.
Išradimas priklauso kompozicinių katalizinių dangų gavimo būdams, kai dangą formuoja ant pagrindo užpurškiant išlydytas medžiagas, ir gali būti panaudotas įvairiose cheminės pramonės, energetikos, ekologijos ir t.t. srityse įvairaus tipo katalizės elementams, kurie užtikrintų chemijos ir metalurgijos pramonės, šiluminių stočių, dujų perpumpavimo stočių , o taip pat autotransporto vidaus degimo variklių bei dyzelių ir stacionarių energetinių įrenginių išmetamųjų dujų komponentų neutralizaciją.
Žinomi dangų gavimo ant metalinio ar keraminio pagrindo dujų terminio užpurškimo metodu būdai, panaudojant kompozicijas aliuminio junginių pagrindu. Plačiausiai kaip milteliai kompozicinių dangų užpurškimui aliuminio pagrindu naudojamas aliuminio oksidas (žr. Metallic and Ceramic Coatings. Production, High Temperature Properties and Application. M.G.Hocking, V.Vasantasree and P.S.Sidky. Materials Department, Imperial College, 1990, London.).
Žinomas dangų formavimo būdas (žr. buv. TSRS autor. liud. Nr. 2026890, TPK C 25 D, 1992), apimantis užnešimąant pagrindo posluoksnio iš lydaus sistemos Zn - Cu - Al - B lydinio, po to pagrindinio sluoksnio aliuminio junginių pagrindu, turinčio Al, Cu, Mg, Mn, kuris po to oksiduojamas mikrolanku šarminiame elektrolite.
Aukščiau išvardinti būdai gana sudėtingi, reikalaujantys daug darbo sąnaudų ir papildomų daug darbo reikalaujančių operacijų : posluoksnio užnešimo, oksidavimo arba pastovios pagrindo bei dangos temperatūros kontrolės.
Žinomas daugiasluoksnės dangos gavimo būdas (žr. buv. TSRS autor. liud. Nr. 2049827, TPK C 23 C 4/00, 1995}, apimantis sluoksnio užpurškimą inertinių dujų su disocijuoto vandenilio priedu aplinkoje. Kaip posluoksnis šiuo atveju užpurškiami kompoziciniai Al - Ni milteliai, kurie inertinių dujų su vandenilio jonų priedu aplinkoje sudaro hidratuotas aliuminio oksidų formas. Pagrindinį sluoksnį užpurškia panaudojant kompozicinius miltelius arba jų mišinius aliuminio arba nikelio pagrindu bei chemiškai inertišką priedą su sluoksniuota struktūra, pvz., boro nitridą arba anglį. Tokiu būdu gautas sluoksnis turi savo sudėtyje aliuminio, hidratuotas aliuminio hidroksido formas ( pvz., gibbsitą ir/arba bemitą ) bei boro nitrido ar anglies priedus. Pastarieji yra kietu tepalu ir užtikrina atsparumą susidėvėjimui.
Šio būdo trūkumai tame, kad gauta danga yra gana brangi dėl didelio skaičiaus tarpinių operacijų ir brangių medžiagų, kurios naudojamos užpurškimui, pvz., aliuminio nikelio milteliai. Be to, danga neturi pakankamai aukšto atsparumo susidėvėjimui ir akytumo, kas daro ją netinkama naudoti kaip pagrindą įmirkyti įvairiais mišiniais, t.y. neuniversalia.
Artimiausias žinomas (prototipas) kompozicinių dangų gavimo būdas (žr. Lietuvos Respublikos patentą Nr. 4456, TPK C 23 C 4/00, 1997), kuriame ant pradinio pagrindo plazminio užpurškimo metodu užneša akytą dangą turinčią metalo oksido ir metalo surišėjo, be to, kaip pradinę medžiagą plazminiam užpurškimui naudoja miltelių mišinį, turintį aliuminio ir/arba titano oksidų, aliuminio ir/arba titano hidroksidų, kaip medžiagą formuojančią dangos makrostruktūrą stiklo miltelią kaip medžiagą užtikrinančią dangos mikrostruktūros susidarymą bei metalinį aliuminį ir/arba titaną kaip metalinį ryšį, esant Šiai komponenčių sudėčiai, masės % :
| metalinis aliuminis ir/arba titanas | 1-7 |
| aliuminio ir/arba titano oksidai | 0,1-12 |
| stiklo milteliai | 2-45 |
| aliuminio ir/arba titano hidroksidai | likęs kiekis |
| Miltelių dispersiškumas turi būti: | |
| aliuminio ir titano oksidų | mažiau 30 pm |
| aliuminio ir titano hidroksidų | mažiau 20 pm |
| stiklo miltelių | mažiau 30 pm |
| aliuminio ir titano | mažiau 50 pm |
Šio būdo trūkumai tame, kad nors pagaminta pagal šį metodą danga turi pakankamai aukštas užpurkšto sluoksnio sukibimo su pagrindu atsparumo charakteristikas, vienarūšę fazinę sudėtį ir didelį laisvą paviršių po terminio apdirbimo, bet katalizinės savybės yra labai nežymios.
Šio išradimo tikslas - gauti ant kieto pagrindo katalizinį sluoksnį su ryškiomis katalizinėmis savybėmis.
Tikslas pasiekiamas tuo, kad žinomame kompozicinės dangos gavimo būde į vieną kompozicijos komponentą, o būtent, į hidroksidą, įmaišo pereinamųjų metalų ( vanadžio, chromo, molibdeno, volframo, mangano, geležies, kobalto, nikelio ir vario) oksidų miltelių pavieniui arba mišinį, esant šiai komponenčių sudėčiai, masės % :
metalinis aliuminis ir/arba titanas 1 - 7 aliuminio ir/arba titano oksidai 0,1-12 pereinamųjų metalų oksidai 1 - 30 aliuminio ir/arba titano hidroksidai likęs kiekis
Iš prototipo aprašymo matome, kad gauta pagal šią technologiją danga toliau gali būti naudojama antikorozinėms dangoms metalo ir polimerų pagrindu, antifrikcinėms dangoms, lako - dažų dangoms užnešti bei dangoms su specialiomis savybėmis, tame tarpe ir dangai su katalizinėmis savybėmis.
Ši danga tikrai gali turėti nežymių katalizinių savybių, nes, po terminio apdirbimo skylant užpurkštiems aliuminio ir titano hidroksidams, turi susidaryti γ - modifikacijos aliuminio oksidai ir anatazo modifikacijos titano oksidai, kurie turi kai kurių katalizinių savybių išmetamųjų dujų komponentų, kaip pvz., anglies oksido, oksidacijos ir redukcijos reakcijose. Tačiau minėtų oksidų katalizinis aktyvumas paprastai toks mažas, kad jų niekada nenaudoja kaip katalizatorių, bet praktiškai visada naudoja kaip katalizinį nešėją, ant kurio įvairiais būdais nusodina katalizatorių. Dažniausiai naudoja įmirkymo įvairiomis druskomis metodus, su tolesniu džiovinimu ir druskų terminiu skilimu, zolio - gelio metodus, cheminio nusodinimo iš dujinės fazės metodus, magnetroninio arba jonų plazminio užpurškimo ir kitus būdus.
Katalizatoriais paprastai būna taurieji metalai - platina, paladis, rodis, kartais auksas ar sidabras, arba metalų oksidai - geležies, vario, nikelio, kobalto, vanadžio, volframo ir kt. oksidai.
Katalizatorius metalų oksidų pavidalu plačiai naudoja įvairiuose chemijos pramonės procesuose, o taip pat išmetamųjų dujų nukenksminimui. Kaip katalizinį nešėją paprastai naudoja keraminius nešėjus špinelio, ceolitų ar kt. tipo kompleksinių oksidų pagrindu. Be to, jų sudėtyje, kaip taisyklė, būna aliuminio oksidas.
Pvz., žinomas metanolo sintezės proceso katalizatorius ( žr. JAV patentą Nr.5767039, TPK B 01 J 23/06, B 01 J 23/72, 1998 06 16). Šį sintetinį katalizatorių aliuminio, vario ir cinko oksidų pagrindu gauna sumaišant varį ir cinką su tolesniu jų nusodinimu kartu su aliuminiu iš jo druskų.
Taip pat žinomas kompleksinis katalizatorius azoto oksidams neutralizuoti (žr. JAV patentą Nr. 5776426, TPK C 01 F 1/00, B 01 D 11/00, 1998 07 07). Tai ceolito tipo katalizinis nešėjas su įterptais aktyviais centrais vario, kobalto ir geležies jonų pagrindu. Katalizinė medžiaga turi 2 - 8 % vario, 1 - 4 % geležies ir 0,25 - 4 % kobalto.
Dar žinomas katalizatorius metiletilketono gavimui vario ir silicio oksidų pagrindu (žr. JAV patentą Nr. 5723679, TPK C 07 C 45/00,1998 03 03).
Vienkartiniam vario oksidų redukavimui ir angliavandenilių oksidavimui naudojamas katalizatorius iš špinelio (kompleksinio oksido aliuminio oksido pagrindu), turinčio vario ir cinko jonų (žr. JAV patentąNr. 5750460, TPK B 01 J 23/06, B 01 J 21/04, B 01 J 23/72, 1998 05 12).
Tokiu būdu, kad gauti katalizinę dangą su aukštomis katalizinėmis savybėmis, ant gautos pagal aprašytą prototipe tachnologiją dangos reikia užnešti ploną, kaip taisyklė, monomolekulinį katalizatoriaus sluoksnį.
Tačiau, kaip parodė tyrimai, katalizatorius gali būti įvestas į katalizinį sluoksnį ir katalizatoriaus nešėjo plazminio užpurškimo stadijoje. Šiuo atveju, į vieną iš užpurškiamos kompozicijos komponentą, o būtent į hidroksidą, įmaišo dispersinių pereinamųjų metalų (vanadžio, chromo, molibdeno, volframo, mangano, geležies, kobalto, nikelio ir vario) oksidų miltelių pavieniui arba jų mišinį.
Būdas realizuojamas taip:
Kompozicinę dangą užpurškia ant kieto metalinio ar keraminio pagrindo. Buvo naudojama miltelių kompozicija aliuminio hidroksido pagrindu, esant šiai komponenčių sudėčiai, masės %:
metalinis aliuminis ir/arba titanas aliuminio ir/arba titano oksidas
1-7 0,1 -12 pereinamųjų metalų oksidai 1 - 30 aliuminio ir/arba titano oksidas likęs kiekis
Prieš užpurškimą, miltelių kompoziciją aktyvuoja rutuliniame malūne pagal specialų režimą, kurio metu, dėl aliuminio hidroksido dalelių sukibimo su oksidų dalelėmis, gaunami dispersiniai ( ne mažiau 100 mp) kompoziciniai milteliai, kuriuose smulkios oksidų dalelės išsidėstę pakankamai stambių hidroksido dalelių paviršiuje.
Pavyzdys.
Kompozicinės dangos užpurškimas buvo vykdomas ant pagrindo iš 40 mikronų storio plieno. Buvo naudojama miltelių kompozicija aliuminio hidroksido pagrindu, esant šiai komponenčių sudėčiai, masės % :
metalinis aliuminis - 6 vanadžio oksidas - 2 chromo oksidas - 4 molibdeno oksidas - 3 volframo oksidas - 3 aliuminio hidroksidas - likęs kiekis
Užpurškimui buvo naudojamas plazmotronas PN-V1 su atskiru miltelių komponentų padavimu ir srovės šaltinis APR-403. Kaip plazmą sudarančios dujos buvo naudojamas atmosferinis oras. Užpurškimo proceso parametrai: įtampa - 200V, srovė -170 A, tūtos pjūvio atstumas nuo pagrindo - lOOmm.
Užneštos dangos storis sudarė 20-30 mikronų.
Gautos dangos terminis apdirbimas buvo vykdomas SNOL tipo krosnyje 560°C temperatūroje 2 valandas, atvėsinimas - ore.
Kiti būdo išpildymo pavyzdžiai ir gautos dangos charakteristikos nurodytos 1 ir 2 lentelėse.
Pagrindinės katalizatoriaus eksploatacijos charakteristikos yra katalizatoriaus uždegimo temperatūra ir anglies monosikdo (CO) pilnos konversijos temperatūra.
Pagrindinė reakcija, naudojama katalizatoriaus charakteristikoms nustatyti, yra anglies monoksido (CO) oksidavimo deguonimi (O2) iki anglies oksido (CO2). Katalizatoriaus uždegimo temperatūra skaitoma temperatūra, prie kurios įvyksta 50% anglies monoksido (CO) oksidacijos iki anglies oksido (CO2). Pilnos konversijos temperatūra yra temperatūra, prie kurios įvyksta 100% anglies monoksido (CO) oksidacijos iki anglies oksido (CO2). Šias charakteristikas galima nustatyti laboratoriniais ir stendiniais bandymais. Mūsų atveju charakteristikos buvo nustatytos, vykdant stendinius bandymus.
2-oje lentelėje nurodyti katalizinių dangų, turinčių įvairų pereinamųjų metalų oksidų kiekį, bandymų rezultatai, vykdant anglies monoksido oksidinimo reakciją.
Iš lentelės matyti, kad panaudojimas pereinamųjų metalų oksidų kaip katalizatorių yra gana efektingas - anglies oksido pilnos konversijos temperatūra neviršija 300° C, o katalizatoriaus uždegimo temperatūra, kurią galima skaityti kaip katalizatoriaus aktyvumo charakteristiką, yra 150 - 180° C ribose (prototipe - ne mažiau 250°C).
Be to, iš 2-os lentelės matyti, kad naudojant kompleksinį pereinamųjų metalų oksidų mišinį, katalizatoriaus aktyvumas padidėja, kas matyti iš 4, 5 ir 6 pavyzdžio.
Didelis naujame išradime naudojamų miltelių mišinio dispersiškumas ( ne mažiau 100 mikronų) padidina miltelių panaudojimo koeficientą, tuo pačiu darydamas jų panaudojimą daug ekonomiškesnį.
*7 lentelė
| Vario oksidas, masės % | 1 | o | 1 | m | Ό | cn | O |
| Nikelio oksidas, masės% | 1 | cu | 00 | cu | CU | cu | 1 |
| Kobalto oksidas, masės % | 1 | cn | cu | ||||
| Geležies oksidas, masės % | 1 | 00 | 00 | 1 | cu | uo | |
| Mangano oksidas, masės % | t | 1 | v© | Ό | 1 | 1 | 1 |
| Volfra- mo oksidas, masės % | CO | 1 | 1 | m | m | cn | o |
| Molibde no oksidas, masės % | m | 1 | 1 | m | m | cn | KO |
| Chromo oksidas, masės % | cu | 1 | 1 | cu | 1 | ||
| Vanadžio oksidas masės % | CU | 1 | 1 | 1 | cu | cu | |
| Aliuminio hidroksidas, masės % | likęs kiekis | likęs kiekis | likęs kiekis | likęs kiekis | Į likęs kiekis | likęs kiekis | likęs kiekis |
| Aliuminis, masės % | m | ΙΛ | |||||
| o ,Λ .Λ &, N O ·£, | - | cu | m | Γ'- |
| CO pilnos konversijos temperatūra °C | 300 | | 280 | | 300 | o o cu | 260 | 260 | 290 |
| Uždegimo temperatūra °C | 081 | 1 170 | | 170 | o vO | 165 | 150 | 180 |
| Pozicija iš 1 lentelės | - | cu | cn | un | o | r- |
Claims (3)
- IŠRADIMO APIBRĖŽTIS1. Kompozicinės katalizinės dangos gavimo būdas, kuriuo ant pagrindo plazminio užpurškimo metodu užneša akytą dangą turinčią aliuminio ir/arba titano, aliuminio ir/arba titano oksidų ir aliuminio ir/arba titano hidroksidų, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad į pradinę miltelių kompoziciją įmaišo pereinamųjų metalų oksidų miltelius kaip medžiagą užtikrinančią katalizines savybes, esant šiai komponenčių sudėčiai, masės % :metalinis aliuminis ir/arba titanas 1 - 7 aliuminio ir/arba titano oksidai 0,1-12 pereinamųjų metalų oksidai 1 - 30 aliuminio ir/arba titano hidroksidai likęs kiekis
- 2. Kompozicinės katalizinės dangos gavimo būdas pagal 1 punktą b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad kaip pereinamųjų metalų oksidus naudoja vanadžio, chromo, molibdeno, volframo, mangano, geležies, kobalto, nikelio ir vario oksidus.
- 3. Kompozicinės katalizės dangos gavimo būdas pagal 1 ir 2 punktus, besiskiriantis tuo, kad gauto mišinio miltelių dispersiškumas yra ne mažiau 100 mikronų.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT1999157A LT4869B (lt) | 1999-12-30 | 1999-12-30 | Kompozicinių katalizinių dangų gavimo būdas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT1999157A LT4869B (lt) | 1999-12-30 | 1999-12-30 | Kompozicinių katalizinių dangų gavimo būdas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT99157A LT99157A (lt) | 2001-07-25 |
| LT4869B true LT4869B (lt) | 2001-12-27 |
Family
ID=19722145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT1999157A LT4869B (lt) | 1999-12-30 | 1999-12-30 | Kompozicinių katalizinių dangų gavimo būdas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT4869B (lt) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LT6433B (lt) | 2015-12-07 | 2017-08-10 | Vilniaus Gedimino technikos universitetas | Katalitinis užterštų dujų valymo įrenginys ir būdas |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2026890C1 (ru) | 1991-04-22 | 1995-01-20 | Владимир Николаевич Малышев | Способ формирования износостойких покрытий |
| RU2049827C1 (ru) | 1991-09-03 | 1995-12-10 | Мила Шлемовна Штейбух | Способ получения многослойного покрытия |
| US5723679A (en) | 1996-05-16 | 1998-03-03 | Council Of Scientific & Industrial Research | Process for the preparation of methyl ethyl ketone from secondary butyl alcohol using an improved copper silica catalyst |
| US5750460A (en) | 1994-06-16 | 1998-05-12 | Daimler-Benz Ag | Catalyst and process for its production |
| US5767039A (en) | 1995-05-11 | 1998-06-16 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Process for manufacturing methanol and process for manufacturing catalyst for methanol synthesis |
| US5776426A (en) | 1992-07-24 | 1998-07-07 | Comalco Aluminium Limited | Treatment of solid material containing fluoride and sodium including mixing with caustic liquor and lime |
| LT4456B (lt) | 1997-04-21 | 1999-02-25 | Uždaroji Akcinė Bendrovė "Katalita" | Kompozicinių dangų gavimo būdas |
-
1999
- 1999-12-30 LT LT1999157A patent/LT4869B/lt not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2026890C1 (ru) | 1991-04-22 | 1995-01-20 | Владимир Николаевич Малышев | Способ формирования износостойких покрытий |
| RU2049827C1 (ru) | 1991-09-03 | 1995-12-10 | Мила Шлемовна Штейбух | Способ получения многослойного покрытия |
| US5776426A (en) | 1992-07-24 | 1998-07-07 | Comalco Aluminium Limited | Treatment of solid material containing fluoride and sodium including mixing with caustic liquor and lime |
| US5750460A (en) | 1994-06-16 | 1998-05-12 | Daimler-Benz Ag | Catalyst and process for its production |
| US5767039A (en) | 1995-05-11 | 1998-06-16 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Process for manufacturing methanol and process for manufacturing catalyst for methanol synthesis |
| US5723679A (en) | 1996-05-16 | 1998-03-03 | Council Of Scientific & Industrial Research | Process for the preparation of methyl ethyl ketone from secondary butyl alcohol using an improved copper silica catalyst |
| LT4456B (lt) | 1997-04-21 | 1999-02-25 | Uždaroji Akcinė Bendrovė "Katalita" | Kompozicinių dangų gavimo būdas |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LT6433B (lt) | 2015-12-07 | 2017-08-10 | Vilniaus Gedimino technikos universitetas | Katalitinis užterštų dujų valymo įrenginys ir būdas |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT99157A (lt) | 2001-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4157315A (en) | Method of preparing a supported catalyst and the catalyst prepared by the method | |
| US6174835B1 (en) | Exhaust gas purifying device and method for purifying exhaust gas | |
| KR100936579B1 (ko) | 배기 가스 정화 촉매, 및 배기 가스 정화 촉매의 제조 방법 | |
| US12296327B2 (en) | Metal foam element containing cobalt and method for producing same | |
| Kaushal et al. | Comparative high-temperature corrosion behavior of Ni-20Cr coatings on T22 boiler steel produced by HVOF, D-Gun, and cold spraying | |
| PL107472B1 (pl) | Wielofunkcyjny katalizator do rownoczesnego utleniania gazowych weglowodorow i tlenku wegla oraz redukcji tlenkow azotu | |
| SE436837B (sv) | Framstellning av en buren katalysator | |
| CA2384606A1 (en) | A noble metal-containing supported catalyst and a process for its preparation | |
| Subrahmanyam et al. | Characterization of plasma-sprayed WC-Co coatings | |
| JPH01222040A (ja) | 耐磨耗性被覆物質 | |
| EP3501639A1 (en) | Methane oxidation catalyst | |
| Singh et al. | Oxidation behaviour of HVOF sprayed NiCrAlY and NiCrAlY-20SiC coatings on T-91 boiler tube steel | |
| Wang et al. | Redox properties and catalytic behavior of praseodymium-modified (Ce-Zr) O2 solid solutions in three-way catalysts | |
| KR970007652B1 (ko) | 차량 배기개스 촉매 | |
| Eroglu et al. | Synthesis of nanocrystalline Ni–Fe alloy powders by spray pyrolysis | |
| LT4869B (lt) | Kompozicinių katalizinių dangų gavimo būdas | |
| Jegadeeswaran et al. | Combating Corrosion Degradation of Turbine Materials Using HVOF Sprayed 25%(Cr3C2‐25 (Ni20Cr))+ NiCrAlY Coating | |
| EP3184591B1 (en) | Corrosion protection of metals | |
| Gou et al. | Enhanced thermal, safety and anti-hygroscopicity performance of core–shell ammonium perchlorate with a double coating layer | |
| Svantesson et al. | A Study of Ni-5wt.% Al coatings produced from different feedstock powder | |
| JP6741666B2 (ja) | 排気ガス浄化触媒 | |
| JPH11123330A (ja) | 排ガス浄化触媒及びその製法 | |
| US6924249B2 (en) | Direct application of catalysts to substrates via a thermal spray process for treatment of the atmosphere | |
| RU2259879C2 (ru) | Способ изготовления каталитического элемента | |
| EP0061007A1 (en) | Sound absorber |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20101230 |