SE445807B - Komposition samt anvendning av kompositionen som dieselavgaskatalysator - Google Patents

Komposition samt anvendning av kompositionen som dieselavgaskatalysator

Info

Publication number
SE445807B
SE445807B SE8105397A SE8105397A SE445807B SE 445807 B SE445807 B SE 445807B SE 8105397 A SE8105397 A SE 8105397A SE 8105397 A SE8105397 A SE 8105397A SE 445807 B SE445807 B SE 445807B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
composition according
consists essentially
oxide
weight
metal
Prior art date
Application number
SE8105397A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8105397L (sv
Inventor
M V Ernest
W A Welsh
Original Assignee
Grace W R & Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grace W R & Co filed Critical Grace W R & Co
Publication of SE8105397L publication Critical patent/SE8105397L/sv
Publication of SE445807B publication Critical patent/SE445807B/sv

Links

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
    • 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
    • B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
    • B01J23/8933—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/8993—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with chromium, molybdenum or tungsten
    • 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
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • 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
    • B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/26—Chromium
    • 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
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • 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
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/64—Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/652—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/6522—Chromium
    • 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
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/86—Chromium
    • 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
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/86—Chromium
    • B01J23/868—Chromium copper and chromium
    • 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
    • B01J37/04—Mixing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors
    • 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
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

15 20 25 30 35 .och katalytiskt aktiva föreningar därav. 8105397-7 nefattar katalytiskt effektiva mängder av åtminstone ett kata- lytiskt material uppburet på en porös, eldfast oorganisk oxid samt åtminstone ett katalytiskt bulkmaterial. Det uppburna ma- terialet väljes ur gruppen bestående av en ädelmetall, krom och katalytiskt aktiva föreningar därav. Bulkmateríalet väljes ur gruppen bestående av ett element ur den första övergångsserien, silver, hafnium och katalytiskt aktiva föreningar därav.
De låga avgastemperaturerna, de låga kolmonoxidkoncentra- tionerna (som ger litet av det värme som erfordras för att acce- lerera oxidationsreaktionerna) och de katalysatordeaktiverande partiklarna gör det svårt för en katalysator att fungera effek- tivt vid behandling av dieselavgasutsläpp. Katalysatorerna enligt föreliggande uppfinning ger överraskande signifikanta reduktioner av partikelformiga utsläpp samt även kontroll eller reglering av andra dieselavgasutsläpp under dessa svåra drifts- betingelser och eliminerar behovet av att ofta ersätta eller ren- göra utrustningen samt behovet av förbränningsutrustning.
Bulkmaterialet enligt föreliggande uppfinning är överras- kande effektivt då det gäller att katalysera förbränning av kol- partiklar och det uppburna materialet har överraskande hög ak- tivitet för den katalytiska oxidationen av kolvätena i dieselav- gaser. När kompositionen avsättes på ett keramiskt eller metall- substrat, förbättrar det av bärare uppburna materialet vidhäft- ningen av det täta, starkt kristallina bulkmaterialet vid substra- tet och förhindrar förlust av aktivitet som annars skulle uppträ- da om bulkmaterialet lossnade från substratet under de mekaniska och termiska påkänníngar och de höga gashastigheter som uppträ- der i ett avgassystem till ett dieseldrivet fordon.
Den uppburna komponenten enligt föreliggande uppfinning är en kolväteoxidationskatalysator som inte samverkar med bäraren till bildning av katalytiskt inaktiva föreningar. Sådana kataly- satormaterial väljas ur gruppen bestående av en ädelmetall, krom Det uppburna materialet kan föreligga i form av metallen, metalloxiden eller andra kata- lytiskt aktiva föreningar av metallen, såsom sulfiden. Ädelme- tallerna är guld, silver och platinagruppens metaller i form av platina, palladium, rodium, rutenium, iridium och osmium. När blandningar av en ädelmetall eller metalloxid och krom eller kromoxid användes, omfattar ädelmetallkomponenten vanligen från 10 15 20 25 30 35 8105397-7 0,5 till ca 10% och kromkomponenten vanligen från ca 5 till 25% av totalvikten av det uppburna materialet. Bäraren utgör resten.
Platina, palladium och kromoxid föredras tack vare deras höga kolväteoxidationsaktivitet vid relativt låga temperaturer.
Kromoxid är speciellt föredragen, eftersom den även är speciellt effektiv vid förbränning av partikelformiga dieselutsläpp. Vid en speciellt föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar katalysatormaterialet på bäraren en metall ur platina- gruppen såsom platina, palladium eller blandningar därav och kromoxid. Kombinationen av platinagruppmetallen och kromoxíden katalyserar kolförbränning vid markant lägre temperatur än var- dera komponenten ensam. Z Bäraren för den första komponenten i katalysatorn enligt föreliggande uppfinning är en porös, eldfast oorganisk oxíd. Des- sa oxider har hög total porvolym och ytarea. Generellt är ytare- an för den eldfasta oxiden åtminstone ca 75 mz per gram, före- trädesvis från ca 100 till ca 300 mz per gram, och den totala porvolymen är minst ca 0,4 cms per gram, företrädesvis från ca 0,5 till ca 2,0 cmš per gram. I de fall då en ytarea omtalas i föreliggande beskrivning, är denna bestämd medelst kväve-BET-me- toden. De totala porvolymerna är bestämda genom tillsats av vatten till ett pulverprov till den punkt där begynnande våthet just uppträder.
Generellt är den eldfasta oxíden till övervägande delen sammansatt av oxider av en eller flera metaller ur grupperna II, [II och IV med atomtal som ej överstiger 40. Lämpliga porösa eldfasta oorganiska oxider kan framställas genom dehydratisering, företrädesvis i huvudsak fullständigt, av hydratformen av oxiden genom kalcinering vilket vanligen sker vid temperaturer från ca 150 :iii ee soø°c under perioder ev från ce 1/2 till ee 6 timmer.
Den föredragna eldfasta oxiden är en övergångsaluminiumoxíd, så- som chi-, rho-, kappa-, gamma-, delta-, eta- och tetaaluminium- oxid, speciellt gamma-aluminiumoxid. En speciellt föredragen gamma-aluminiumoxid kan framställas genom kalcinering av en mel- lanprodukt i form av boemit-pseudoboemit-aluminiumoxid framställd i enlighet med US PS 4 154 812 i namnet Sanchez et al. vid en temperatur av ca 650°C under ca l timme. Andra lämpliga oxider innefattar t.ex. kalcínerad berylliumoxid, sílikoniumoxid, magne- siumoxid samt blandningar av metalloxider såsom boroxid-alumíni- l0 15 20 30 SS 8105397-7 umoxid, kiseldioxid-aluminiumoxid och liknande. Ädelmetall- och/eller kromkomponenten kan avsättas på bä- raren i form av eldfast oxid på vilket som helst lämpligt sätt ur vattenbaserade eller organiska lösningar av en metallförening eller ett metallkomplex eller en uppslamning av metallen eller metalloxiden. Generellt åstadkommas avsättning av denna kompo- nent genom impregneríng av ett eldfast oxidpulver med en vatten- baserad lösning av ett vattenlöslígt, termiskt sönderdelnings- bart oorganiskt salt eller komplex av den speciella metallen el- ler de speciella metallerna samt torkning av det impregnerade pulvret vid en temperatur av från ca 90 till ca ZSOOC i från ca 2 till ca 20 timmar. Det torkade pulvret kan därefter kalci- neras vid en temperatur av från ca 300 till ca 700°C i från ca l till ca 3 timmar. Kalcineringen kan utföras i luft eller andra oxiderande gaser eller i en reducerande gas, såsom väte, om me- tallformen av katalysatorn önskas. Bland typiska termiskt sön- derdelningsbara vattenlösliga metallföreningar kan nämnas aceta- tet, kloriden och nitratet. Företrädesvís avsättes metallkom- ponenten ur platinagruppen i form av ett sulfitokomplex såsom beskrivs i US PS 3 850 847 i namnet Graham et al. för att öka dess dispersion och ytarea. Vanligen utföres impregneringen till begynnande våthet för åstadkommande av den önskade mängden av denna komponent i blandningen.
Bulkmaterialet eller det icke uppburna materialet enligt föreliggande uppfinning är en katalysator som är aktiv vid för- bränning av kol. Dessa bulkmaterial är starkt kristallina och häftar sålunda inte fast speciellt väl vid keramiska substrat el- ler metallsubstrat. Generellt har bulkkomponenten enligt före- liggande uppfinning en ytarea av mindre än ca 10 och företrädes- vis inte mera än ca l mz per gram samt i huvudsak ingen vattenpor- volym.
Bulkmaterialet väljes ur gruppen bestående av ett element ur den första övergångsserien, silver, hafnium samt katalytiskt aktiva föreningar därav. Såsom uttrycket användes i föreliggan- de fall, är elementen i den första övergångsserien vanadin, krom, mangan, järn, kobolt, nickel, koppar och zink. Materialet kan vara närvarande i blandningen i form av metallen, metalloxiden, de blandade metalloxiderna, såsom kopparkromit eller en perov- Iskit, eller andra katalytiskt aktiva metallföreningar. Koppar- 10 15 20 25 30 35 40 8105597-7 oxid och kromoxid föredras.
Basmetalloxiden kan framställas genom termisk sönderdel- ning av en förening av den önskade metallen. Typiskt upphettas acetatet, nitratet, karbonatet, hydroxiden eller kloriden vid en temperatur av från ca 450 till ca 800°C under en period av från l till ca 5 timmar.
Kompositionen enligt föreliggande uppfinning innefattar en blandning av katalytiskt effektiva mängder av det uppburna mate- rialet och bulkmaterialet. Generellt kan varje komponent omfat- ta från ca 25 till ca 75 viktprocent och företrädesvis från ca 40 till ca 60 viktprocent av blandningen, varvid den andra kom- ponenten utgör återstoden av blandningen. Typiskt användes kom- ponenterna i ett viktförhållande av 1 till 1.
För framställning av blandningen av kompositionen enligt föreliggande uppfinning reduceras komponenterna vanligtvis i storlek till finfördelade pulver. Generellt kan detta pulver ha en viktmedelpartikeldiameter av mindre än ca 50 desvis av från ca l till ca 10 /um. Företrädesvis reduceras kom- ponenterna separat i storlek i syfte att till ett minimum ned- bringa växelverkan mellan bulkkomponenterna och den eldfasta Lämpliga storleksreduktionsmetoder innefat- m och företrä- oorganiska oxiden. tar våt eller torr kulmalning, fluidenergimalning och sandmal- ning. Komponenterna blandas därefter i de önskade viktförhâllan- dena och formas till en i huvudsak homogen blandning medelst kon- ventionell blandningsteknik.
Blandningen kan avsättas på ett substrat eller användas i finfördelad form eller i form av formade detaljer framställda genom pelletering, strängsprutning och liknande. Substatet kan vara vilken som helst konventionell katalysatorbärare som upp- fångar dieselavgaspartiklar, t.ex. som ett resultat av tröghets- stötar eller elektrostatisk attraktion. Formade eldfasta oorga- niska oxidartiklar, såsom sfärer eller cylindrar,kan användas som substrat. Företrädesvis är substraten strukturer med relativt stor storlek, såsom keramiska monolitiska strukturer, keramiska skum eller trådnät.
Substraten kan vara formade av metall- eller keramiska ma- terial med tillräcklig hâllfasthet och mekanisk stabilitet för användning i den katalytiska reaktorn. Metallen kan t.ex. vara stål, rostfritt stål, aluminium, koppar, nickel eller titan.
Lämpliga eldfasta eller keramiska material innefattar eldfasta 10 15 20 Z5 30 35 40 8105397-7 metalloxider, t.ex. alfa-aluminiumoxid, magnesiumoxid och kisel- dioxid samt eldfasta metallsilikater och karbider.
Kompositionen kan avsättas på substratet medelst konven- tionella metoder, såsom doppning eller sprutning. Exempelvis framställes en vattenbaserad uppslamning av vardera komponenten separat genom våt kulmalning i syfte att undvika samverkan mellan bulkkomponenten och bäraren. Uppslamningarna kombineras därefter i det önskade förhållandet i närvaro av syra, vilken bidrar till vidhäftningen mellan kompositionen och substratet. Substratet doppas i den kombinerade uppslamningen och torkas vid en tempera- tur av från ca 900 till ca ZSOOC under från ca l till ca 4 timmar för avlägsnande av lösningsmedlet och avsättning av det fasta materialet i en vidhäftande film på substratet. Det torkade sub- stratet kan kalcineras vid från ca 2500 till ca 800°C i från ca 1 till ca 4 timmar.
Den mängd av kompositionen som avsättes på substratet be- ror på ekonomiska faktorer, storleksbegränsningar och mönster- karaktäristika. Kompositionen omfattar vanligen från ca l till ca 50 och företrädesvis från ca 2 till ca 30% räknat på substra- tets vikt.
Vid användning av kompositionen enligt föreliggande uppfin- ning vid behandling av dieselavgaser bringas gaserna i kontakt med ett substrat belagt med komposítionen. De partikelformiga substanserna uppfångas och förbrännas tillsammans med kolvätena Katalysatorn är självrengörande genom kontinuerlig De ackumulerade partikel- i avgaserna. förbränning av partiklar och kolväten. avsättningarna kan avlägsnas periodiskt genom strypning av motorn för att reducera luftflödet, varvid bränsleflödet förblir kon- stant, och öka avgastemperaturen. Vid de T@SU1feTaflÖe högre aV' gastemperaturerna uppnås förbränningen av det partikelformiga materialet mycket snabbt i närvaro av katalysatorn enligt före- liggande uppfinning.
Förutom vid behandling av dieselavgasutsläpp kan katalysa- torerna enligt föreliggande uppfinning t.ex. användas för att katalyserar förbränning av partikelformiga material från andra mo- bila kraftanläggningar liksom även stationära källor som utnytt- jar bränslen vilka ger föroreningar vid förbränning.
Föreliggande uppfinning illustreras genom följande exempel, vari samtliga delar och procenthalter avser viktdelar resp. vikt- procent, såvida inget annat anges. 10 15 20 25 30 35 8105397-7 EXEMPEL l-2 En katalysatorkomposition enligt föreliggande uppfinning framställdes och avsattes på keramiska monoliter för turbulent flöde enligt följande.
En mellanprodukt i form av boemit-pseudoboemit-hydratiserat alaminiumoxidpulver framställt i enlighet med förfarandet enligt US PS 4 154 812 i namnet Sanchez et al. kalcinerades i luft vid 649°C i l timme. Den erhållna gamma-aluminiumoxiden hade en total porvolym av 1,56 till 1,68 cmš per gram och en totalhalt av flyktigt material (viktförlust efter upphettning i l timme vid 954°C) av från 1,8 till 3,3 procent. 3000 gram av det kalcinerade aluminiumoxidpulvret impregne- rades med 840 ml av en lösning av 260,29 gram krom(III)acetat i 800 ml avjoniserat vatten och 5 ml isättika. Det impregnerade pulvret tilläts torka i luft i 1/2 timme och torkades därefter i 16 timmar vid l35°C. Pulvret siktades genom en sikt med mask- vidden 20 mesh (U.S. Standard) och kalcinerades vid 843-87l°C i 1 timme. Det kalcinerade kromoxid-aluminiumoxidpulvret hade en BET-ytarea av 109 m2 per gram och innehöll nominellt 10 viktpro- cent kromoxid. 500 gram av detta pulver impregnerades med en blandad lös- ning av platina och palladíum framställd genom bubbling av sva- veldioxidgas vid 3 millimol per minut i 500 ml avjoniserat vat- ten i 6,85 minuter och tillsats av 5,398 gram palladiumnitrat- lösning innehållande 90,02 gram palladium per kilogram lösning. 106,33 gram (NH4)6Pt(SO3)4-lösning innehållande 91,4 gram pla- tina per kilo lösning och 2,5 gram dibasiskt ammoniumcitrat sat- Totalvolymen av lösningen ökades Pulvret im- tes därefter till lösningen. till 760 ml genom tillsats av avjoniserat vatten. pregnerades med denna lösníngsvolym, lufttorkades i 1/2 timme och ugnstorkades därefter i 16 timmar vid l35°C. Pulvret akti- verades slutligen i luft i l timme vid 538°C. Pulvret innehöll nominellt 2% platina och palladium i ett viktförhållande av 20 till 1. 1.055 gram kopparoxid, som var nyframställd genom sönder- delning av kupriacetat i 3 timmar vid 538°C i en muffelugn, och 1.055 gram av kromoxid-aluminiumoxidpulvret kulmaldes separat med avjoniserat vatten i 16 timmar. De erhållna uppslamningarna kombinerades i ett förhållande av l till 1 (fastämnesbasis) och 10 8105397-7 homogeniserades. pH-värdet för den kombinerade uppslamningen justerades till 3,5 med salpetersyra, och fastämneshalten för uppslamníngen justerades med avjoniserat vatten till 26 till 27 Uppslamningen belades på keramiska monoliter med tur- En annan upp- procent. bulent strömning och med nominella 6,4 mm celler. slamning framställdes med en fastämneshalt av 22 till 23 procent och belades på keramiska monoliter med turbulent strömning och med nominella 3,2 mm celler. Överskottet av uppslamníngen blås- tes ut ur de belagda monoliterna och de torkades vid l35°C i 16 timmar och aktiverades i l timme vid 399°C. Upptagningarna för beläggníngarna och de nominella platinagruppmetallfyllníng- arna summeras i följande tabell. 8105397-7 TABELL Monoliter med 6,4 mm cellstorlek Beläggningsupptagníng, % Beräknad vikt Pt/Pd i gram 9,42 0,600 10,48 0,678 9,60 0,613 9,12 0,582 9,13 0,569 9,49 0,560 9,24 0,516 9,67 0,535 11,40 0,684 Monolíter med 3,2 mm cellstorlek s,7s 0,500 9,52 0,591 0,60 0,500 9,00 0,560 0,85 0,566 10,10 0,650 8,12 0,526 7,00 0,442 10,00 0,044 Var och en av de monolítíska katalysatorerna befanns vara synnerligen effektiv vid behandling av dieselavgasutsläpp.

Claims (23)

"81iÜ5397-? :antikffl '°
1. Komposition, k ä n n e t e c k n a d av att den inne- fattar en blandning av katalytiskt effektiva mängder av ett upp- buiet material väsentligen bestående av en ädelmetall och krom eller katalytiskt aktiva föreningar därav, varvid nämnda mate- rial är uppburet på en porös eldfast oorganisk oxid, och minst ett ouppburet material valt bland vanadin, krom, mangan, järn, kobolt, nickel, koppar, zink, silver, hafnium och katalytiskt aktiva föreningar därav, varvid blandningen är avsatt på ett substrat. I
2. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den oerganiska oxiden väsentligen består av aluminium- oxid eller zírkoniumoxid.
3. Komposition enligt något av kraven 1-2, k ä n n e - t e c k n a d av att ädelmetallen väsentligen består av en metall ur platínagruppen.
4. Komposition enligt något av kraven 1-2, k ä n n e - t e c k n a d av att det uppburna materialet väsentligen be- står av en ädelmetall och kromoxid.
5. Komposition enligt något av kraven 3-4, k ä n n e - t e c k n a d av att ädelmetallen väsentligen består av pla- tina, palladium eller blandningar därav.
6. Komposítion enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att det uppburna materialet väsentligen består av platina och kromoxid uppburna på en chi-, ro-, kappa3 gamma-, delta- eller theta-aluminiumoxid.
7. Komposition enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att chi-, ro-, kappa-, gamma-, delta-, eller theta-alumini- umoxiden väsentligen består av gamma-aluminiumoxid.
8. Komposition enligt något av kraven 1-7, k ä n n e - t e c k n a d av att det uppburna materialet omfattar från ca 25 till ca 75 víktprocent av blandningen.
9. Komposition enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att det uppburna materialet omfattar från ca 40 till ca 60 viktprocent av b1andningen¿ , _
10. Komposition enligt nñgotÜav=kraven 1-9, k Ü n n C - t e c k n'a d av att det ouppburna materialet väsentligen be- står av kopparoxíd och kromoxid. 8105597-7
11. » Komposition enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att det ouppburna materialet väsentligen består av koppar- oxid.
12. Komposition enligt något av kraven 1-9, k ä n n e - t e c k n a d av att det ouppburna materialet väsentligen består av en blandad metalloxid.
13. Komposition enligt något av kraven 1-12, k ä n n e - t e c k n a d av att det ouppburna materialet har en ytarea av mindre än ca 10 mz per gram.
14. Kompositíon enligt krav 13, k ä n n e t e c k n a d av att det ouommnna materialet har en ytarea som ej är högre än ca 1 mz per gram.
15. Kompositíon enligt något av kraven 1-14, k ä n n e - t e c k n a d av att det ouppburna materialet har i huvudsak ingen vattenporvolym.
16. Komposition enligt något av kraven 1-15, k ä n n e - t e c k n a d av att det ouppburna materialet omfattar från ca 25 till ca 75 viktprocent av blandningen.
17. Komposition enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av att det ouppburna materialet omfattar från ca 40 till ca 60 viktprocent av blandningen.
18. Komposition enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att substratet väsentligen består av ett keramiskt eller metallmaterial med förmåga att uppfånga dieselavgaspartiklar.
19. Komposition enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att substratet väsentligen består av en keramisk monolitisk struktur, ett keramiskt skum eller ett trådnät.
20. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den väsentligen består av en blandning av från ca 40 till 60 viktprocent av ett uppburet material väsentligen be- stående av en metall ur platinagruppen och kromoxid uppburet på en chi-, ro-, kappa-, gamma-, delta- eller theta-aluminium- oxid och från ca 40 till 60 viktprocent av ett ouppburet materi- al väsentligen bestående av kopparoxid, varvid blandningen är avsatt på ett substrat väsentligen bestående av en keramisk monolit, ett keramiskt skum eller ett trådnät.
21. Komposition enligt krav 20, k ä n n e t e c k n a d av att metallen ur platinagruppen väsentligen består av plati- 8105597-7 IZ- na, palladium eller blandningar därav.
22. Kompositíon enligt krav 20 eller 21, k ä n n e - t e c k n a d av att det uppburna materialet omfattar från ca 0,5 till ca 10 viktprocent platina, från ca 5 till ca 25 viktprocent kromoxid samt som återstod övergångs-aluminíum- oxiden.
23. Användning som dieselavgaskatalysator av en komposi- tion enligt något av kraven 1-22.
SE8105397A 1980-05-27 1981-09-10 Komposition samt anvendning av kompositionen som dieselavgaskatalysator SE445807B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/153,502 US4303552A (en) 1980-05-27 1980-05-27 Diesel exhaust catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8105397L SE8105397L (sv) 1983-03-11
SE445807B true SE445807B (sv) 1986-07-21

Family

ID=22547471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8105397A SE445807B (sv) 1980-05-27 1981-09-10 Komposition samt anvendning av kompositionen som dieselavgaskatalysator

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4303552A (sv)
JP (1) JPS5724640A (sv)
DE (1) DE3120780A1 (sv)
FR (1) FR2513143A1 (sv)
SE (1) SE445807B (sv)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3111228C2 (de) 1981-03-21 1986-07-31 Filterwerk Mann & Hummel Gmbh, 7140 Ludwigsburg Verfahren und Vorrichtung zum Beseitigen von Ruß aus den Abgasen einer Brennkraftmaschine
DE3141713A1 (de) * 1981-10-21 1983-05-11 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Katalysator zur herabsetzung der zuendtemperatur von dieselruss
US4471144A (en) * 1982-12-13 1984-09-11 Uop Inc. Theta-alumina as a hydrothermally stable support in hydrogenation
EP0130835B1 (en) * 1983-07-01 1990-05-02 Hitachi, Ltd. High temperature stable catalyst, process for preparing same and process for conducting chemical reaction using same
DE3407172C2 (de) * 1984-02-28 1986-09-04 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Einrichtung zur Reinigung der Abgase von Dieselmotoren
US4510265A (en) * 1984-05-04 1985-04-09 Engelhard Corporation Platinum/silver vanadate catalyzed diesel exhaust particulate filter
EP0174495B1 (en) * 1984-08-08 1989-04-19 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd Catalyst for purifying diesel engine exhaust gases
US4585752A (en) * 1984-08-15 1986-04-29 W. R. Grace & Co. Catalyst composition for ultra high temperature operation
CA1260909A (en) * 1985-07-02 1989-09-26 Koichi Saito Exhaust gas cleaning catalyst and process for production thereof
US4759918A (en) * 1987-04-16 1988-07-26 Allied-Signal Inc. Process for the reduction of the ignition temperature of diesel soot
US4902487A (en) * 1988-05-13 1990-02-20 Johnson Matthey, Inc. Treatment of diesel exhaust gases
DE4008371A1 (de) * 1989-03-15 1990-09-20 Riken Kk Abgasreiniger und verfahren zum reinigen von abgasen
US5534237A (en) * 1991-07-23 1996-07-09 Kubushiki Kaisha Riken Method of cleaning an exhaust gas and exhaust gas cleaner therefor
DE4226112B4 (de) * 1992-08-07 2006-01-12 Engelhard Corp. Verwendung eines Katalysators zur Verringerung der Partikelmenge und/oder -größe im Dieselabgas
US5876680A (en) * 1996-06-12 1999-03-02 Ford Global Technologies, Inc. Bimetallic tungsten/platinum catalysts for lean-burn emissions
GB9621215D0 (en) 1996-10-11 1996-11-27 Johnson Matthey Plc Emission control
US6162558A (en) * 1998-09-16 2000-12-19 General Motors Corporation Method and apparatus for selective removal of carbon monoxide
US6959542B2 (en) * 2002-01-25 2005-11-01 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer to regenerate a DPNR device
AU2003228608A1 (en) * 2002-04-24 2003-11-10 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for regenerating a particulate filter of an exhaust system of an internal combustion engine
WO2004004899A1 (ja) 2002-07-09 2004-01-15 Daihatsu Motor Co., Ltd. 排ガス浄化用触媒の製造方法
US20040020191A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 Kramer Dennis A. Method and apparatus for advancing air into a fuel reformer by use of a turbocharger
US20040020188A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 Kramer Dennis A. Method and apparatus for generating pressurized air by use of reformate gas from a fuel reformer
US20040020447A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 William Taylor Method and apparatus for advancing air into a fuel reformer by use of an engine vacuum
DE10393043T5 (de) * 2002-08-12 2005-08-04 Arvin Technologies, Inc., Troy Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnisses eines Kraftstoff-Reformers
US7678346B2 (en) * 2003-01-30 2010-03-16 Gm Global Technology Operations, Inc. Dual function CO clean-up/sorber unit
US20040216378A1 (en) * 2003-04-29 2004-11-04 Smaling Rudolf M Plasma fuel reformer having a shaped catalytic substrate positioned in the reaction chamber thereof and method for operating the same
BRPI0411322A (pt) 2003-06-12 2006-07-18 Donaldson Co Inc método de distribuir combustìvel em fluxo transiente de um sistema de descarga
US7285247B2 (en) * 2003-10-24 2007-10-23 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer so as to purge soot therefrom
US7244281B2 (en) * 2003-10-24 2007-07-17 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for trapping and purging soot from a fuel reformer
GB2406803A (en) 2004-11-23 2005-04-13 Johnson Matthey Plc Exhaust system comprising exotherm-generating catalyst
US7332454B2 (en) * 2005-03-16 2008-02-19 Sud-Chemie Inc. Oxidation catalyst on a substrate utilized for the purification of exhaust gases
US7745373B2 (en) * 2005-04-08 2010-06-29 Exxonmobil Research And Engineering Company Single step decomposition and activation of noble metal complexes on catalytic supports
US7776280B2 (en) 2005-05-10 2010-08-17 Emcon Technologies Llc Method and apparatus for selective catalytic reduction of NOx
US7576031B2 (en) * 2006-06-09 2009-08-18 Basf Catalysts Llc Pt-Pd diesel oxidation catalyst with CO/HC light-off and HC storage function
WO2007144446A1 (en) 2006-06-15 2007-12-21 Ecocat Oy Coating for particulate filters
US20090108238A1 (en) * 2007-10-31 2009-04-30 Sud-Chemie Inc. Catalyst for reforming hydrocarbons
US20090118119A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Sud-Chemie Inc. Water gas shift catalyst
WO2009058569A2 (en) * 2007-10-31 2009-05-07 Sud-Chemie Inc. Catalyst for reforming hydrocarbons
US8475755B2 (en) * 2009-08-21 2013-07-02 Sub-Chemie Inc. Oxidation catalyst and method for destruction of CO, VOC and halogenated VOC

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3259453A (en) * 1962-07-19 1966-07-05 Du Pont Method and apparatus for treating exhaust gases of internal combustion engines
JPS4875456A (sv) * 1972-01-14 1973-10-11
US4105590A (en) * 1972-03-25 1978-08-08 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler Catalysts and the process for their production
CA1009640A (en) * 1972-08-19 1977-05-03 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co. Method for the production of exhaust or waste gases purifying catalysts
US4053557A (en) * 1973-05-14 1977-10-11 Mitsubishi Chemical Industries Ltd. Method of decomposing chlorohydrocarbons
FR2265977A1 (en) * 1974-03-27 1975-10-24 Air Prod & Chem Purifcn. of exhaust gases - using mixed catalysts of polymetallic chromites and gp. VIII metals on a special alumina carrier
US4162235A (en) * 1976-06-17 1979-07-24 Johnson, Matthey & Co., Limited Catalysts

Also Published As

Publication number Publication date
US4303552A (en) 1981-12-01
DE3120780A1 (de) 1982-03-11
FR2513143A1 (fr) 1983-03-25
JPS5724640A (en) 1982-02-09
SE8105397L (sv) 1983-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE445807B (sv) Komposition samt anvendning av kompositionen som dieselavgaskatalysator
US4678770A (en) Three-way catalyst for lean exhaust systems
CA1115681A (en) Poisoning-resistant gas conversion catalysts and processes for making and using the same
KR920009112B1 (ko) 빈(貧) 가스 배기계용 삼원 촉매
US4675308A (en) Three-way catalyst for lean operating engines
KR0131379B1 (ko) 팔라듐을 함유하고 세리아로 지지된 백금 촉매 및 이것을 함유하는 촉매 조립체
KR100192190B1 (ko) 3기능 전환 촉매 및 그 사용 방법
US4738947A (en) Three-way catalysts of improved efficiency
KR960012096B1 (ko) 내연기관 배기가스 처리용 촉매합성물
US5326735A (en) Iridium catalysts for purifying exhaust gas
US4157316A (en) Polyfunctional catalysts
KR101712684B1 (ko) 희박 연소 가솔린 엔진을 위한 ｔｗｃ의 개선된 희박 ｈｃ 전환
US5147842A (en) Exhaust gas-purifying catalyst and process for preparation thereof
US4206087A (en) Catalyst for reducing pollutants in waste gas streams and process for preparing the catalyst
CA1095012A (en) Catalyst manufacture
EP0262962A2 (en) Catalyst for purifying motor vehicle exhaust gases and process for production thereof
CA2165054A1 (en) Layered catalyst composite
CN113574256A (zh) 层状三金属催化制品和制造所述催化制品的方法
US4552733A (en) Polyfunctional catalysts and method of use
EP0946289A1 (en) Ceric oxide washcoat
JPH03196837A (ja) 内燃機関の排気ガスを浄化するための白金族金属含有三元触媒用の担体材料
WO1989007005A1 (en) Vehicle exhaust gas catalysts
JPH0616853B2 (ja) 非貴金属系燃焼用触媒とその製造方法
JPH0729055B2 (ja) 含炭素化合物を酸化するための触媒およびその製造方法
JPS61209045A (ja) 排ガス浄化用触媒

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8105397-7

Effective date: 19880622

Format of ref document f/p: F