RU2005538C1

RU2005538C1 - Process for manufacturing catalyst for purification of exhaust gases

Info

Publication number: RU2005538C1
Authority: RU
Inventors: Елена Алексеевна Дробаха; Ольга Федоровна Сапрыкина; Андрей Федорович Самохвалов
Original assignee: Елена Алексеевна Дробаха; Ольга Федоровна Сапрыкина; Андрей Федорович Самохвалов
Priority date: 1992-02-05
Filing date: 1992-02-05
Publication date: 1994-01-15

Abstract

FIELD: internal combustion engines. SUBSTANCE: process provides use as the substrate low-cost, heat-resistant foil containing 15-23 % of chromium and 4.5-5.1 % of aluminum with aluminum oxide-base coating which is applied to it in 0,7-1,5 % sodium hydroxide solution by direct dissolving aluminum turnings in it followed by drying and calcination. The catalyst is manufactured by coating such carrier with admixture which contains as active components platinum and rhodium applied to the substrate by diffusion of their chlorides from aqueous solutions, which are then reduced in steam of hydrogen gas. EFFECT: enhanced efficiency.

Description

Изобретение относится к способам получения катализаторов очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС). The invention relates to methods for producing exhaust gas purification catalysts for internal combustion engines (ICE).

Известны способы приготовления катализаторов на носителях сотовой структуры с множеством отверстий в направлении течения газового потока. Исходная удельная поверхность таких блочных носителей мала (0,01-0,65 м²/г) и катализаторы на их основе обладают низкой каталитической активностью.Known methods for the preparation of catalysts on carriers of a honeycomb structure with many holes in the direction of gas flow. The initial specific surface area of such block carriers is small (0.01-0.65 m ² / g) and catalysts based on them have low catalytic activity.

Для увеличения исходной удельной поверхности металлических и керамических блочных носителей широко практикуется нанесение промежуточной подложки. Известны катализаторы очистки ОГ ДВС на металлических и керамических носителях блочной структуры, поверхность которых увеличивают различными способами. Так в [1] катализатор приготовлен на носителе из алюминийсодержащего сплава железа, который подвергают термообработке с образованием на поверхности покрытия из тугоплавкого оксида алюминия и оксида переходного металла (например, оксид железа), активные вещества наносят на образующееся оксидное покрытие. Промежуточное покрытие, полученное описанным способом, не обладает необходимой удельной поверхностью, отшелушивается и в результате катализатор не имеет достаточной эффективности и долговечности. To increase the initial specific surface area of metal and ceramic block carriers, the application of an intermediate substrate is widely practiced. Known catalysts for the purification of exhaust gases of internal combustion engines on metal and ceramic carriers of block structure, the surface of which is increased in various ways. Thus, in [1], the catalyst was prepared on a support made of an aluminum-containing iron alloy, which is subjected to heat treatment to form on the surface of the coating of refractory alumina and transition metal oxide (for example, iron oxide), the active substances are deposited on the resulting oxide coating. The intermediate coating obtained by the described method does not have the required specific surface area, peels off and, as a result, the catalyst does not have sufficient efficiency and durability.

В [2] описан способ нанесения покрытия из суспензии оксида алюминия, в которой также диспергированы и частицы металлов (платина, палладий, их сплавы). Эту суспензию наносят на инертный носитель, затем удаляют воду в результате сушки и прокаливания. Такой способ не обеспечивает прочного сцепления покрытия с поверхностью инертного носителя, а наносимые указанным образом металлические частицы платины и палладия обладают низкой каталитической активностью. [2] describes a method of coating from a suspension of aluminum oxide, in which metal particles (platinum, palladium, their alloys) are also dispersed. This suspension is applied to an inert carrier, then water is removed by drying and calcining. This method does not provide strong adhesion of the coating to the surface of an inert carrier, and metal particles of platinum and palladium applied in this way have low catalytic activity.

Описанный в [3] способ приготовления катализатора очистки ОГ ДВС заключается в том, что металлический каркас из углеродистой стали без легирующих добавок покрывают эластичной грунтовкой из волокон силиката алюминия, которую сушат при 100-250^оС, а затем на нее наносят слой гидроокиси алюминия, далее высушивают при 100-250^оС и прокаливают при 800-1200^оС. Полученный слой пропитывают одним или несколькими металлами платиновой группы и прокаливают. Этот способ включает много стадий, является нетехнологичным. Прокаливание промежуточного оксидного покрытия при 1200^оС приводит к образованию корунда (α - Al₂O₃) с малой удельной поверхностью. Применение металлического носителя из углеродистой стали снижает ресурс работы катализатора, приготовленного на таком носителе, при жестких режимах эксплуатации, например при очистке отходящих газов ДВС.Described in [3] the process for preparation of the exhaust gas purifying catalyst of the internal combustion engine is that the metallic frame made of carbon steel with no alloying elements coated elastic primer of aluminum silicate fibers which are dried at 100-250 ^{° C} and then painted with a layer of aluminum hydroxide, then dried at 100-250 ^about C and calcined at 800-1200 ^about C. The resulting layer is impregnated with one or more platinum group metals and calcined. This method includes many stages, is not technologically advanced. Calcination of the intermediate oxide layer at 1200 ^{° C} leads to the formation of corundum (α - Al ₂ O ₃₎ with a small specific surface area. The use of a carbon steel metal support reduces the operating life of the catalyst prepared on such a support under harsh operating conditions, for example, when cleaning ICE exhaust gases.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ (прототип), описанный в [4] , где с целью получения блочного катализатора очистки ОГ ДВС исходный монолитный носитель многократно обрабатывают глиноземной суспензией, в которой диспер- гирован порошок оксида алюминия, содержащий и оксид церия. (Оксид церия образуется путем пропитки порошка оксида алюминия раствором соли церия и прокаливания). Обработанный суспензией носитель прокаливают и на оксидно-алюминиевое покрытие осаждают активные вещества - металлы платиновой группы. Для этого на промежуточное покрытие наносят водный раствор каждого осаждаемого соединения благородного металла (платина, родий) отдельно и подвергают его термическому разложению. The closest in technical essence and the achieved effect is the method (prototype) described in [4], where, in order to obtain a block catalyst for the exhaust gas treatment of internal combustion engines, the initial monolithic carrier is repeatedly treated with an alumina suspension in which aluminum oxide powder containing cerium oxide is dispersed . (Cerium oxide is formed by impregnating alumina powder with a solution of cerium salt and calcining). The carrier treated with the suspension is calcined and the active substances — platinum group metals — are deposited on the aluminum oxide coating. For this, an aqueous solution of each deposited compound of a noble metal (platinum, rhodium) is separately applied to the intermediate coating and is subjected to thermal decomposition.

Основным недостатком такого способа приготовления катализатора (суспензионного) является низкая прочность сцепления покрытия из оксида алюминия с поверхностью инертного носителя, неравномерность покрытия, вследствие чего снижается ресурс работы катализатора. Массовое количество наносимого оксидного покрытия при этом не превышает 10% , что явно недостаточно для получения требуемых удельной поверхности и эффективности катализатора. Кроме того, раздельное нанесение благородных металлов на носитель с промежуточным покрытием значительно усложняет технологию. Описанный способ приготовления катализатора является нетехнологичным, многостадийным и трудоемким. The main disadvantage of this method of preparation of the catalyst (suspension) is the low adhesion strength of the coating of aluminum oxide to the surface of an inert carrier, the unevenness of the coating, which reduces the life of the catalyst. The mass amount of oxide coating applied does not exceed 10%, which is clearly not enough to obtain the required specific surface area and catalyst efficiency. In addition, the separate deposition of precious metals on a carrier with an intermediate coating greatly complicates the technology. The described method for the preparation of the catalyst is low-tech, multi-stage and time-consuming.

Цель изобретения - упрощение и удешевление технологии приготовления катализатора очистки выхлопных газов ДВС. The purpose of the invention is the simplification and cheapening of the technology for the preparation of a catalyst for the purification of exhaust gases of internal combustion engines.

Существо предлагаемого способа получения катализатора заключается в следующем. The essence of the proposed method for producing a catalyst is as follows.

В качестве инертного носителя берут стальную фольгу с содержанием хрома 15-23% , алюминия 1-8% , так как такое содержание этих компонентов улучшает окислительную стойкость фольги. Но поскольку с увеличением содержания хрома и алюминия возрастает дороговизна и усложняется получение сплава, предпочтительно используют стальную фольгу с содержанием хрома 15-20% , алюминия 4,5-5,1% . Стальную фольгу гофрируют, сворачивают в блок и подвергают окислению на воздухе при 900-950^оС.A steel foil with a chromium content of 15-23%, aluminum 1-8%, is taken as an inert carrier, since such a content of these components improves the oxidation resistance of the foil. But since with an increase in the content of chromium and aluminum the high cost increases and the production of the alloy becomes more complicated, it is preferable to use steel foil with a chromium content of 15-20%, aluminum 4.5-5.1%. The corrugated steel foil is rolled up into a block and subjected to oxidation in air at 900-950 ^о С.

На термообработанный блок наносят покрытие из оксида алюминия в 0,7-1,5% -ном растворе едкого натра при непосредственном растворении в нем алюминиевой стружки при 60-80^оС с последующей промывкой, сушкой и термообработкой при 500^оС.At block heat treated coated alumina in 0.7-1.5% solution of sodium hydroxide with the direct dissolution therein of aluminum chips at 60-80 ^{° C} followed by washing, drying and heat treatment at 500 ° ^C.

Покрытие из оксида алюминия пропитывается водными растворами солей Ce(NO₃)₂, H₂PtCl₆ и RhCl₃ с последующей сушкой и восстановлением активных веществ (Pt и Rh) водородом.The alumina coating is impregnated with aqueous solutions of the salts Ce (NO ₃ ) ₂ , H ₂ PtCl ₆ and RhCl ₃ , followed by drying and reduction of the active substances (Pt and Rh) with hydrogen.

Заявляемый способ позволяет получить катализатор, обладающий высокой активностью в процессах очистки газовых выбросов от CO, NOx, CHx. The inventive method allows to obtain a catalyst having high activity in the processes of purification of gas emissions from CO, NOx, CHx.

Равномерно нанесенная, прочносвязанная с инертным носителем подложка оксида алюминия, обладающая высокой термостабильностью и ударовибропрочностью, обеспечивает необходимый ресурс работы катализатора - 80.000 км, что подтверждается испытаниями на полигоне НАМИ. Evenly applied, strongly bonded with an inert support, an alumina substrate with high thermal stability and shock and shock resistance provides the required catalyst life of 80,000 km, which is confirmed by tests at the NAMI test site.

Предлагаемый способ получения катализатора позволяет упростить технологию изготовления носителя с покрытием из оксида алюминия, заранее регулировать толщину оксидного покрытия, а также исключить при этом выделение вредных органических и неорганических примесей. The proposed method for the preparation of the catalyst allows to simplify the manufacturing technology of the carrier with a coating of aluminum oxide, pre-adjust the thickness of the oxide coating, and also exclude the emission of harmful organic and inorganic impurities.

Полученное покрытие из оксида алюминия обладает высокой удельной поверхностью (30-40 м²/г) в пересчете на общий вес инертного носителя с покрытием, при содержании оксида алюминия от 10-30 мас. % , что обеспечивает необходимые эксплуатационные характеристики катализаторов.The resulting alumina coating has a high specific surface area (30-40 m ² / g), calculated on the total weight of the inert carrier with the coating, with an aluminum oxide content of 10-30 wt. %, which provides the necessary operational characteristics of the catalysts.

Уменьшение количества оксида алюминия приводит к снижению активности катализаторов, а увеличение - к увеличению газодинамического сопротивления. A decrease in the amount of alumina leads to a decrease in the activity of the catalysts, and an increase leads to an increase in the gas-dynamic resistance.

П р и м е р 1. Из гофрированной фольги марки Х20Ю5 толщиной 0,05 мм и шириной 30 мм путем наложения гофрированной и гладкой лент сворачивают блок диаметром 25 мм. Блок окисляют на воздухе при 900-950^оС в течение 20 ч, обрабатывают 10% -ным раствором едкого натра при кипячении в течение 1 ч, промывают и сушат при 100-120^оС.PRI me R 1. From a corrugated foil brand X20YU5 with a thickness of 0.05 mm and a width of 30 mm by applying a corrugated and smooth tape roll a block with a diameter of 25 mm Block oxidized in air at 900-950 ^C for 20 hours, treated with 10% sodium hydroxide solution at reflux for 1 hour, washed and dried at 100-120 ° ^C.

Блок массой 9,6 г помещают в стакан со 100 мл 0,7% -ного раствора едкого натра, нагревают содержимое на водяной бане до 60-80^оС, добавляют 2 г алюминиевой стружки (сод. Al - 99,0-99,9% ) и выдерживают на водяной бане 5 ч, а затем при комнатной температуре 15-20 ч. Блок вынимают, тщательно промывают, сушат при 100-120^оС 2 ч и прокаливают при 250^оС 2 ч и при 500^оС 3 ч.Unit weight of 9.6 g were placed in a beaker with 100 ml of 0.7% solution of sodium hydroxide, the contents are heated in a water bath to 60-80 ^{° C,} add 2 g of aluminum turnings (Sod Al -. 99,0-99, 9%) and incubated on a water bath for 5 hours and then at room temperature for 15-20 hours. The unit is taken out, thoroughly washed, was dried at 100-120 ^{C for} 2 hours and calcined at 250 ^{° C for} 2 hours and at 500 ^C. 3 hours

Блок с покрытием из оксида алюминия весит 10,7 г, содержание Al₂O₃ составляет ≈10 мас. % .A block coated with aluminum oxide weighs 10.7 g, the content of Al ₂ O ₃ is ≈10 wt. %

В 25 мл 1% -ного раствора Ce(NO₃)₂ помещают блок, оставляют на 15-20 мин - раствор полностью всасывается в каналы блока. Затем блок сушат при 100-120^оС 2 ч и прокаливают при 450^оС 3 ч.A block is placed in 25 ml of a 1% solution of Ce (NO ₃ ) ₂ , left for 15-20 minutes - the solution is completely absorbed into the channels of the block. Then the block is dried at 100-120 ^about 2 hours and calcined at 450 ^about 3 hours

После прокалки блок весит 10,81 г и содержит CeO₂ ≈ 10% в расчете на вес покрытия из Al₂O₃ (1,1 г), что составляет 1,0% от массы блока.After calcination, the block weighs 10.81 g and contains CeO ₂ ≈ 10% based on the weight of the Al ₂ O ₃ coating (1.1 g), which is 1.0% by weight of the block.

В 100 мл дистиллированной воды растворяют 29 мг H₂PtCl₆ ˙ 6H₂O и 5,8 мг RhCl₃ ˙ 4H₂O, помещают блок и выдерживают в растворе при комнатной температуре 20-24 ч. Блок вынимают и сушат при 100-120^оС 2 ч.29 mg of H ₂ PtCl ₆ ˙ 6H ₂ O and 5.8 mg of RhCl ₃ ˙ 4H ₂ O are dissolved in 100 ml of distilled water, the block is placed and kept in solution at room temperature for 20-24 hours. The block is removed and dried at 100-120 ^about 2 hours

Восстановление активных компонентов ведут в водороде при температуре 400^оС 5 ч.The recovery of active components is carried out in hydrogen at a temperature of 400 ^about 5 hours

Полученный катализатор весит 10,82 г и содержит: Al₂O₃ - 10 мас. % CeO₂ - 1,0 мас. %
Pt - 0,1 мас. %
Rh - 0,02 мас. % остальное сталь марки Х20Ю5, сод. Cr - 20%
сод. Al - 5,1%
П р и м е р 2. Аналогично примеру 1, но для увеличения количества покрытия из оксида алюминия, после выдержки блока при комнатной температуре 15 ч, стакан с блоком вновь ставят на водную баню и цикл повторяют. Далее, как в примере 1. После прокалки блок весит 11,99 г и содержит ≈ 20 мас. % Al₂O₃.The resulting catalyst weighs 10.82 g and contains: Al ₂ O ₃ - 10 wt. % CeO ₂ - 1.0 wt. %
Pt - 0.1 wt. %
Rh - 0.02 wt. % the rest is steel grade X20U5, soda. Cr - 20%
soda Al - 5.1%
PRI me R 2. Analogously to example 1, but to increase the amount of coating of aluminum oxide, after holding the block at room temperature for 15 hours, the glass with the block is again placed in a water bath and the cycle is repeated. Further, as in example 1. After calcination, the block weighs 11.99 g and contains ≈ 20 wt. % Al ₂ O ₃ .

Для получения катализатора состава по примеру 1, количество соли Ce(NO₃)₂ в растворе удваивают. Далее по примеру 1. Блок весит 12,2 г и содержит CeO₂ ≈ 10 мас. % по отношению к массе Al₂O₃ (2,39 г).To obtain a catalyst composition according to example 1, the amount of Ce (NO ₃ ) ₂ salt in the solution is doubled. Further, according to example 1. The block weighs 12.2 g and contains CeO ₂ ≈ 10 wt. % relative to the mass of Al ₂ O ₃ (2.39 g).

Количество солей драгметаллов составляет: 32,4 мг - H₂PtCl₆ ˙ 6H₂O и
6,5 мг - RhCl₃ ˙ 4H₂O на тот же объем раствора. Далее по примеру 1.The amount of salts of precious metals is: 32.4 mg - H ₂ PtCl ₆ ˙ 6H ₂ O and
6.5 mg - RhCl ₃ ˙ 4H ₂ O per the same volume of solution. Further, as in example 1.

Полученный катализатор весит 12,23 г и содержит:
Al₂O₃ - 20 мас. %
CeO₂ - 1,9 мас. %
Pt - 0,1 мас. %
Rh - 0,02 мас. % остальное - сталь Х20Ю5 с содержанием Cr ≈ 20% , Al ≈ 4,5% .The resulting catalyst weighs 12.23 g and contains:
Al ₂ O ₃ - 20 wt. %
CeO ₂ - 1.9 wt. %
Pt - 0.1 wt. %
Rh - 0.02 wt. % the rest is Kh20Yu5 steel with Cr ≈ 20%, Al ≈ 4.5%.

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1, но с целью увеличения количества оксида алюминия, растворение алюминиевой стружки ведут в 1,5% -ном растворе NaOH и количество стружки увеличивают до 4 г, блок выдерживают в растворе при 60-80^оС 5 ч и 15 ч при комнатной температуре, затем этот цикл повторяют, далее как в примере 1.PRI me R 3. Analogously to example 1, but in order to increase the amount of alumina, the dissolution of aluminum chips is carried out in a 1.5% NaOH solution and the amount of chips is increased to 4 g, the block is kept in solution at 60-80 ^about From 5 hours and 15 hours at room temperature, then this cycle is repeated, further as in example 1.

После термообработки блок с покрытием из оксида алюминия весит 13,7 г, где масса покрытия - 4,1 г (Al₂O₃), что составляет ≈ 30 мас. % от массы всего блока. Количество соли в растворе увеличивают в 3 раза. Далее по примеру 1.After heat treatment, the alumina-coated block weighs 13.7 g, where the coating mass is 4.1 g (Al ₂ O ₃ ), which is ≈ 30 wt. % of the mass of the entire block. The amount of salt in the solution is increased by 3 times. Further, as in example 1.

Блок после пропитки солью церия, сушки и прокалки весит 14,2 г и содержит ≈ 10 мас. % CeO₂ по отношению к массе покрытия из Al₂O₃ (к массе всего блока содержание CeO₂ ≈ 2,9 мас. % ). Количество солей платины и родия в примере 3 составляет:
H₂PtCl ˙ 6H₂O - 38,00 мг
RhCl₃ ˙ 4H₂O - 7,54 мг Растворение солей и пропитка блока проводится как в примере N 1.The block after impregnation with cerium salt, drying and calcining weighs 14.2 g and contains ≈ 10 wt. % CeO ₂ in relation to the weight of the coating of Al ₂ O ₃ (to the weight of the entire block the content of CeO ₂ ≈ 2.9 wt.%). The amount of platinum and rhodium salts in example 3 is:
H ₂ PtCl ˙ 6H ₂ O - 38.00 mg
RhCl ₃ ˙ 4H ₂ O - 7.54 mg Dissolution of salts and impregnation of the block is carried out as in example N 1.

Полученный катализатор весит 14,21 г и содержит:
Al₂O₃ - 30 мас. %
CeO₂ - 2,9 мас. %
Pt - 0,1 мас. %
Rh - 0,02 мас. % остальное - сталь Х20Ю5 (содержание Cr ≈ 20% , Al≈ 4,95% ).The resulting catalyst weighs 14.21 g and contains:
Al ₂ O ₃ - 30 wt. %
CeO ₂ - 2.9 wt. %
Pt - 0.1 wt. %
Rh - 0.02 wt. % the rest is Kh20Yu5 steel (Cr ≈ 20%, Al≈ 4.95%).

П р и м е р 4. Аналогично примеру 1, но на 100 мл 0,7% -ного раствора берут 1 г алюминиевой стружки. Полученный блок весит 10,2 г, покрытие из Al₂O₃ весит 0,6 г, что составляет 5,9% от массы блока. Количество Ce(NO₃)₂ для пропиточного раствора берут в 2 раза меньше, чем в примере 1.PRI me R 4. Analogously to example 1, but per 100 ml of a 0.7% solution take 1 g of aluminum shavings. The resulting block weighs 10.2 g, a coating of Al ₂ O ₃ weighs 0.6 g, which is 5.9% by weight of the block. The amount of Ce (NO ₃ ) ₂ for the impregnation solution is taken in 2 times less than in example 1.

После пропитки раствором Ce(NO₃)₂ и термообработки блок весит 10,26 г, количество СeO₂ в нем ≈ 10% (на все покрытия из Al₂O₃) или 0,58% (на массу блока). Количество солей драгметаллов составляет:
H₂PtCl₆ ˙ 6H₂O - 27,1 мг
RhCl₃ ˙ 4H₂O - 5,3 мг Пропитка солями драгметаллов и восстановление аналогично примеру 1.After impregnation with a solution of Ce (NO ₃ ) ₂ and heat treatment, the block weighs 10.26 g, the amount of CeO ₂ in it is ≈ 10% (for all coatings of Al ₂ O ₃ ) or 0.58% (per block weight). The amount of salts of precious metals is:
H ₂ PtCl ₆ ˙ 6H ₂ O - 27.1 mg
RhCl ₃ ˙ 4H ₂ O - 5.3 mg Impregnation with salts of precious metals and recovery analogously to example 1.

Катализатор весит 10,27 г и содержит:
Al₂O₃ - 5,9 мас. %
CeO₂ - 0,58 мас. %
Pt - 0,1 мас. %
Rh - 0,2 мас. % остальное - сталь Х20Ю5 (содержание Cr ≈ 20% , Al≈ 5% ).The catalyst weighs 10.27 g and contains:
Al ₂ O ₃ - 5.9 wt. %
CeO ₂ - 0.58 wt. %
Pt - 0.1 wt. %
Rh - 0.2 wt. % the rest is Kh20Yu5 steel (Cr ≈ 20%, Al≈ 5%).

П р и м е р 5. Аналогично примеру 1, но растворение 4 г алюминиевой стружки ведут в 1,5% -ном растворе NaOH и цикл повторяют 3 раза. Все остальное, как в примере 1. Блок весит 16,7 г, привес Al₂O₃ составляет 7,1 г (или 42,5 мас. % ≈ 40% ).PRI me R 5. Analogously to example 1, but the dissolution of 4 g of aluminum chips is carried out in a 1.5% NaOH solution and the cycle is repeated 3 times. Everything else, as in example 1. The block weighs 16.7 g, the weight gain of Al ₂ O ₃ is 7.1 g (or 42.5 wt.% ≈ 40%).

Количество соли Сe(NO₃)₂ увеличивают в 4 раза по сравнению с примером 1 и далее по примеру N 1. Блок весит 17,4 г и содержит 10 мас. % CeO₂ на вес Al₂O₃ и 4,1 мас. % на вес всего блока.The amount of salt Ce (NO ₃ ) _{2 is} increased 4 times compared with example 1 and further according to example N 1. The block weighs 17.4 g and contains 10 wt. % CeO ₂ by weight of Al ₂ O ₃ and 4.1 wt. % by weight of the entire block.

Количество солей драгметаллов составит:
H₂PtCl₆ ˙ 6H₂O - 46,2 мг
RhCl₃ ˙ 4H₂O - 9,2 мг на то же количество раствора, далее по примеру 1.The amount of salts of precious metals will be:
H ₂ PtCl ₆ ˙ 6H ₂ O - 46.2 mg
RhCl ₃ ˙ 4H ₂ O - 9.2 mg per the same amount of solution, then according to example 1.

Полученный катализатор весит 17,41 г и содержит:
Al₂O₃ - 40,0 мас. %
CeO₂ - 4,1 мас. %
Pt - 0,1 мас. %
Rh - 0,02 мас. % остальное - сталь марки Х20Ю5 с содержанием Cr ≈ 20% , Al ≈ 5% .The resulting catalyst weighs 17.41 g and contains:
Al ₂ O ₃ - 40.0 wt. %
CeO ₂ - 4.1 wt. %
Pt - 0.1 wt. %
Rh - 0.02 wt. % the rest is steel grade Х20Ю5 with a content of Cr ≈ 20%, Al ≈ 5%.

П р и м е р 6. Как в примере 1, но вместо стальной фольги марки Х20Ю5 берут стальной блок весом - 9,6 г из стали Х15Ю5. PRI me R 6. As in example 1, but instead of steel foil brand X20YU5 take a steel block weighing 9.6 g of steel X15YU5.

Полученный катализатор весит - 11,5 г и содержит:
Al₂O₃ - 10,0 мас. %
CeO₂ - 1,0 мас. %
Pt - 0,1 мас. %
Rh - 0,02 мас. % остальное - сталь марки Х15Ю5 с содержанием Сr ≈ 15% , Al ≈ 5% .The resulting catalyst weighs 11.5 g and contains:
Al ₂ O ₃ - 10.0 wt. %
CeO ₂ - 1.0 wt. %
Pt - 0.1 wt. %
Rh - 0.02 wt. % the rest is steel grade X15YU5 with a Cr content of ≈ 15%, Al ≈ 5%.

П р и м е р 7. Как в примере 1, но вместо Х20Ю5 берут сталь Х23Ю5. PRI me R 7. As in example 1, but instead of X20U5 take steel X23U5.

Полученный катализатор весит 11,5 г и содержит:
Al₂O₃ - 10,0 мас. %
CeO₂ - 1,0 мас. %
Pt - 0,1 мас. %
Rh - 0,02 мас. % остальное - сталь марки Х23Ю5.The resulting catalyst weighs 11.5 g and contains:
Al ₂ O ₃ - 10.0 wt. %
CeO ₂ - 1.0 wt. %
Pt - 0.1 wt. %
Rh - 0.02 wt. % the rest is steel grade X23U5.

Активность катализаторов по примерам 1 - 7 испытывалась в проточной установке в процессе трехкомпонентной очистки газа состава: CO - 0,4 об. % , NO - 0,1 об. % , C₃H₆ - 0,076 об. % , остальное азот, при объемной скорости 30000 ч^-1.The activity of the catalysts according to examples 1 to 7 was tested in a flow unit during the three-component gas purification of the composition: CO - 0.4 vol. %, NO - 0.1 vol. %, C ₃ H ₆ - 0.076 vol. %, the rest is nitrogen, at a space velocity of 30,000 h ^-1 .

Данные испытаний приведены в таблице. Активность катализаторов возрастает в ряду N 4 N 7 = N 6 N 1 N 2 N 3 = 5 и практически одинакова у образцов N 1, N 6, N 7, что свидетельствует о том, что состав фольги не влияет на активность катализатора, что позволит применить фольгу с меньшим содержанием хрома (15-20% ), которая дешевле и проще в изготовлении. The test data are shown in the table. The activity of the catalysts increases in the series N 4 N 7 = N 6 N 1 N 2 N 3 = 5 and is almost the same for samples N 1, N 6, N 7, which indicates that the composition of the foil does not affect the activity of the catalyst, which will allow apply a foil with a lower chromium content (15-20%), which is cheaper and easier to manufacture.

Активность образцов N 3 и N 5 практически одинакова, что позволяет сделать вывод о том, что содержание оксида алюминия в количестве 10-30 мас. % является оптимальным для создания эффективного катализатора очистки отходящих газов ДВС. The activity of samples N 3 and N 5 is almost the same, which allows us to conclude that the content of aluminum oxide in the amount of 10-30 wt. % is optimal for creating an effective exhaust gas purification catalyst for internal combustion engines.

В заводских условиях были изготовлены полноразмерные образцы катализаторов на металлическом блочном носителе по заявляемому способу и проведены дорожные испытания на легковом автомобиле ГАЗ-24 на полигоне НАМИ. Катализатор показал высокую эффективность очистки выхлопных газов, требуемый ресурс работы и был рекомендован к практическому использованию. (56) Патент США N 4096095, кл. В 01 J 21/04, 1979. In the factory, full-sized samples of the catalysts were made on a metal block carrier according to the claimed method and road tests were carried out on a GAZ-24 car at the NAMI test site. The catalyst showed high efficiency of exhaust gas purification, the required service life and was recommended for practical use. (56) U.S. Patent No. 4,096,095, cl. In 01 J 21/04, 1979.

Патент США N 4132673, кл. B 01 J 21/04, опублик. 1979. U.S. Patent 4,132,673, cl. B 01 J 21/04, published. 1979.

Заявка ФРГ N 2411378, кл. B 01 J 35/02, 1979. The application of Germany N 2411378, CL B 01 J 35/02, 1979.

Патент США N 4587231, кл. B 01 J 21/04, 1986. U.S. Patent 4,587,231, cl. B 01 J 21/04, 1986.

Claims

The METHOD FOR PREPARING THE CATALYST FOR CLEANING EXHAUST GASES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES, including applying an inert support layer of alumina with its subsequent impregnation with aqueous solutions of cerium, platinum, rhodium salts, drying and recovery, is used in which the carrier is used, which differs in that a foil with a chromium content of 15 to 23 wt. % and aluminum 4.5 to 5.1 wt. %, the alumina layer is applied in an aqueous solution of caustic soda with a concentration of 0.7 - 1.5% with direct dissolution of aluminum, followed by drying and calcination, and the reduction of platinum and rhodium is carried out in a stream of hydrogen.