SU1011035A3 - Формованный носитель дл катализатора очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорани и способ его приготовлени - Google Patents

Формованный носитель дл катализатора очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорани и способ его приготовлени Download PDF

Info

Publication number
SU1011035A3
SU1011035A3 SU802981961A SU2981961A SU1011035A3 SU 1011035 A3 SU1011035 A3 SU 1011035A3 SU 802981961 A SU802981961 A SU 802981961A SU 2981961 A SU2981961 A SU 2981961A SU 1011035 A3 SU1011035 A3 SU 1011035A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
catalyst
aluminum
carrier
molded
layer
Prior art date
Application number
SU802981961A
Other languages
English (en)
Inventor
Фелькер Херберт
Коберштайн Эдгар
Боцон Альфред
Хензель Йерг
Original Assignee
Дегусса Аг (Фирма)
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 Дегусса Аг (Фирма) filed Critical Дегусса Аг (Фирма)
Application granted granted Critical
Publication of SU1011035A3 publication Critical patent/SU1011035A3/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9445Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/945Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/51Spheres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215Coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215Coating
    • B01J37/0225Coating of metal substrates
    • B01J37/0226Oxidation of the substrate, e.g. anodisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C10/00Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/60After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26After-treatment
    • C23C2/28Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S502/00Catalyst, solid sorbent, or support therefor: product or process of making
    • Y10S502/523Miscellaneous specific techniques of general applicability

Landscapes

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

Abstract

Сформованный носитель дл  ката лиэатора очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорани  в виде и/или при оснащении .реакционных камер каталитически активными поверхност ми , состо щий из формованного структурногЬ металлического усилител  из стали с содержанием углерода 0,12-0,25 вес.% с нанесенной на его поверхность сцепл ющей основой и сло  из гамма-гокиси алюмини , окисей цери  и циркони , о т л и ч а.ющи и с   тем, что, с целью повышени  прочности носител , он содержит в качестве сцепл ющей основы сШЮМИНИЙ. 2. Способ приготовлени  формованного носител  дл  катализатора очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорани  в виде и/или при оснащении реакционных камер каталитически активными поверхност ми, включающий нанесение сцепл ющей основы на поверхность соединительного элемента из стали с содержанием углерода 0,12-0,25 Bdc.%, JrapMOBaHHe его в корпус, служащий структурным усилителем, нанесение сло  из гаммаокиси алюмини , сушку при 120°С, (У) отжиг при 500 С, затем нанесение о разлагаемых при нагреве соединений цери  и циркони  или соединений никел  и циркони  с последующим отжиге при 500°С, отличающийс  т.ем, что, с целью приготовлени  носител  с повыиенной прочностью, в качестве сцепл ющей основы используют ёшюминий, нанесение которого толщиной сло  4060 мкм на поверхность .соединительного элемента ведут путем погруСо жени  элемента в расплав алюмини  с последующим формованием и отжисл гом при 850-900 С в течение 10 15 мин.

Description

Изобретение относитс  к формованг1ому носителю катализатора, в ;асггности дп  выполнени  или оборудованир реакционных камер с каталитически активными поверхност ми и способу изго7овлени  носител  катализатора , в частности в форме, тгри годЕЮй дл  непосредственного пр ;ме;неыи  в камере. Катализатор используют дл  очистки отработанных газов.,
.звестек формованный носитель дл катализатора очистки выхлопных газо двигателей внутреннего сгорани , состо щий из формованного структурного усилител  из oi -окиси алюмини  с нанесенным на него поверхностным окисным слоем из промотора спекани  - соединени , выбранного из груiibi , включагаидей двуокись кремни , тиTaHji ,- циркони , марганца, окись калци , магни , бора, хрома, меди CljCrfQCoo получени  известного формованного носител  дл  катализатора OiHCTKH выхлопных газов двигателей внутре;-и;е Г.О сгорани  состоит в размалывймии смеси из с -окиси алюмини  к. промо-ора спекани  - по крайней мере одного соединени , выбранного из групли, включающей двуокись кремни , титзиа, циркони , марганца, окись К 1льци ,- магни , бора, хрома, меди, 3 добавлении поливинилового спирта воды,, перемешивании, экструзи -; ,:олуч-енной массы, разрезывапие ае :-;а таблетки обработки в ро . Гранул торе, сушке, спекавши с получением носител , имеющего сферическую или столбчатую форму fl
К ; eдocтaткaм известного решени  следует отнести чувствительность формованно;/о носител  и механическим нацрузкам и тепловому перегреву. Воз:-;игсаю1гле в режиме движен;-1  сотр CGiiraJi и 13 результате прерывистости импульсоЕ. столба отработавших газов вибрации двигател  и колебани  при дви-жении действуют ма носитель разруишюще , При те:;ловом перегреве , может произойти спекание, расплавление и слеживание монолитного или насыпного структурного усилител  с его слоем, в результате чего наступает частична  или полна  дезактиваци .
Наиболее близким к предлагаемому по тг.хь 1ческой сущности и достигаемому эффекту  вл етс  формованный носитель дл  катализатора очистки выхлопкьх газов двигателей внутреннего сгорани  в виде и/или при оснащении реакционных камер каталитически активными поверхност ми, состо щий из формованного структурного металлического уср.пител  из стали с содержанием углерода 0,12-0,25 вес.% с нанссегНсй }- его поверхность сцеп.;1До:ией основы, в качестве котоГОй HOcviTejь содержит метс;лли ескую
меддь или серебре, и сло  из эта- и raMivia-окиси алюмини , окисей цери  и: циркони , и способ приготовлени  формоваь ного носител  дл  катализатора очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорани  в виде и/или при оснащении реакционных камер каталитически активными поверност ми , включающий нанесение сцепл ющей основы (металлической меди или серебра) методом пламенного распылени  на поверхность -соединительного элемента из стали с содержанием углерода 0,12-0,25 вес.% формовани  его в корпус, служащий структурным усилителем, нанесение сло  из эта- и гамма-окиси алюмини  сушку при 120С, отжиг при , нанесение разлагаемых при нагреве соединений цери  и циркони  или соединений никел  и циркони  с последующим отжигом при 500 С и 2J.
Однако в известных носителе и .способе его получени  недостаточна  прочность полученного носител . Путем длительных испытаний {250 ч) покрытие трубы со стороны входа газа в трубу отслоилось, а на наход щейс  пол ним стали обнаружена коррози . При этом, если конверси  при начальных испытани х катализатора на известном формованном носителе составл ла дл  окиси углерода 21, ,11л  углеводородов 32, окислов азота 4,8%, то конверси  после старени  носител  (после испытаний в тчение 250 ч) составл ет дл  окиси ух-лерода 8, углеводородов 16, окислов азота 2,1%.
Цель изобретени  - увеличение прочности носител .
Дл  достижени  поставленной цели предложен формованный носитель дл  катализатора очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорани  в виде и/или при оснащении реакционных камер каталитически активными поверхност ми, состо щий из формованого структурно,го металлического усилител  из стали с содержанием углерода О,12-0,.25 вес.% с нанесенной на его юверхность сцепл ющей основой (алюм мнием) и сло  из гаммаокиси алюмини , окисей цери  и циркни 
Способ приготовлени  формованног носител  дл  катализатора очистки гзыхлопных газов двигателей внутреннего сгорани  в виде и/или при оснащении реакционных камер каталитически активными поверхност ми, включающий нанесение сцепл ющей основы (в качестве которой используют алюминий , толщиной сло  40-60 мкм), на поверхность соединительного элемента из стали с содержанием углерода 0,12-0,25 вес.% путем погружени  элемента, в расплав алюмини 
с последующим формованием его в корпус, служащий структурным усилителем , и отжигом при 850-900-С в течение 10-15 мин, нанесение сло  из гамма-окиси алюмини , сушку при il20°C, отжиг при 500°С, нанесение разлагаемых при нагреве соединений цери  и циркони  или соединений никел  и циркони  с последующим отжигом при 500°С.
Носитель, полученный предлагаемым способом, по сравнению с известным обладает повьш1енной прочностью . Так, после длительных испы ганий (250 ч) покрытие трубы со стороны входа газа в.трубу снаружи ир внутри никаких следов коррозии или каких-либо других повреждений не имело, отслаивание активного сло  н возникало. При этом, если конверси  при начальных испытани х катализато на предлагаемом носителе составл ла дл  окиси углерода 25, дл  углеводородов 39, окислов азота 5,6%, то конверси  после старени  носител  (после испытаний в течение 250 ч) составл ла дл  окиси углерода 13, дл  углеводородов 20, окислов азота 2,5%.
Формованный катализатор может быть выполнен так, что корпус структурного усилител  по меньшей мере частично покрыт слоем, представл ющим собой комбинацию материала носител  и активного компонента. Катализатор может иметь простые объемные формы (гранулы). Его можно выполнить сотообразным с покрытием из материала носител . Дл  этого достаточно укрепить друг на друге покрытые алюминием волнистые или попеременно волнистые и плоские листы, формиру  отдельные, разделенные друг от друг и проход щие параллельно проточные каналы, дл  чего достаточно отжига.
Преимущество формованного носител  катализатора состоит в том, что он выполнен охватывающим всю реакционную камеру, причем каталитически активна  поверхность повернута к реакционной камере,что известно из 23. По этому принципу структурно усиленный носитель из термостойкого материала выполнен в виде камеры сгорани  и газоотвод щих каналов двигател  внутреннего сгорани . Дл  этого головка блока цилиндра двигател  внутреннего сгорани  изготовлена из снабженного диффузионным слоем структурного усилител  из чугуна , обращенна  к камере сгорани  поверхность снабжена тергюстойким материалом носител . Его можно такж выполнить в виде трубы или системы труб, внутренние стенки которой покрыты слоем из термостойкого материала носител . В одном из вариантов выполнени  изобретени  така  труба
или соответственно система труб выполнена как выхлопна , газоотводное колено или газоотводной коллектор, предварительный или основной глушитель автомобил  с двигателем внутреннего сгорани .
Формованный носитель- катализатора может быть выполнен в виде эле1мента , разведенного в каталитической трубе или системе труб, преп тствую0 щего потоку газов или мен ющего его направление-, покрытого со всехсторон термостойким слоем материала носител . Встроенные элементы можно установить в трубе или системе труб по всей их длине или на участках
5 . с промежутками. В самом простом случае этот вариант выполнений - покрыта  внутри слоем материала носител  выхлопна  труба, снабженна  встроенными элементами, преп тствую0 щими потоку газов и/или измен ющими направление их протекани , и обложенными материалом носител , с помощью которых достигаетс  динамическое давление 0,3-2500 мм вод. ст.,
5 измеренное при скорости потока воздуха 12 м/с при комнатной температуре , что выше по сравнению , с трубами без встроенных элементов.
Выполненные согласно изобр этению
0 катализаторные трубы или соответственно системы труб, снабженные обеспечивающими определенное соотношение массообмена завихрител ми, обладают значительными преимуществами по срав5 нению с известными насыпными или сотовыми катализаторами. В трубопроводах отработавших газов достигаетс  высокий коэффициент превращени  вредных веществ и поэтому мож0 но или отказатьс  от насыпных и сотовых систем, или значительно уменьшить их размеры.. Корпус структурного усилител  можно изготовить из Обычных дл  трубопровода отработанных газов материалов из железа лю5 бой толщины. До или после его формовани  обычными методами металлообработки , например ковкой, выт жкой , разливкой и т.д., корпус можно полностью или частично снабдить сло0 ем алюмини , наносимого отжигом.
В трубопроводах дл  отработанных газов с покрытием из каталитически активного материала распределение выдел ющегос  при сгорании вредных
5 веществ тепла происходит в значительно увеличенной, по длине зоне, благодар  чему устран ютс  местные перегревы , характерные дл  использовани  насыпных или сотовых катализа0 торов, например, в случае нарушений зажигани . Формованный предлагаемым способом катализатор пригоден также дл  предохранени  известных каталитических газоочистительных устройств от перегрева, дл  этого
5
подвод 1цие отработанный газ трубоnpOBOjuJ выполн ютс  в виде катализатора . Кроме того, формованный носитель с каталитическим покрытие можно использовать как предварителный подогреватель дл  активации включенного за ним основного катализатора (инициирующий катализатор
Согласно предлагаемому способу изготовлени  формованного носител  дл  катализатора полученный плакировкой многослойн -лй материал из покрытой слоем алюмини  толщиной 40-60 мкм углеродистой стали формуют в предусмотренный в качестве структурного усилител  элемент, отжигают его в течение 7-30 мин при бВО-ЭОО С, и на поверхность с диффузионным слоем из алюмини  и железа нанос т слой термостойкой окиси алюмини  гамма-р да из 30%-ной водной дисперсии, затем прокаливают при 500С, нанос т термочувствителные соединени  прери  и циркони  или никел  и циркони  и снова прокаливают при 500°С.
Пример 1. Двусторонне плакируют многократно изогнутую круглую трубу с 4-реберной линейностроенной вставкой из нелегированной углеродистой стали ST 45.8 CST 45.8 означает: минимальный предел прочности при раст жении 45 кг/мм ; 8 - сталь, стойка  к ДJ;чтeльнoмy воздействию тепла. Содержание углерода в стали 0 ,25 вес.% ) размером: внутренний диаметр 40, внешний диаметр 43, длина 1000 лм, толщина нанесенного сло  алюмини  60 мкм. Плакирование алюминием происходит путем погружени  протравленной стальной ленты в большую массу расплава алюмини  и прокатки непосредственно после этого. Плакированную ленту после зтого формуют в трубу и индуктивно сваривают. Внутри труба оснащена 4-реберной винтовойвставкой, котора  сове)шает поворот на 360° на длине 1 м. Материалом этой встовки также  вл етс  ST 45.8, как и труба плакированна  алюминием. Концами винтова  вставка приварена к трубе.
Плакированную алюминием круглую трубу с винтовой вставкой после обежиривани  отжигают в отжигательной печи при 850с в течение в среде воздуха. Затем структурный усилитель промывают 30%-ной водной дисперсией гамма-окиси алюмини  и покрывают (заполн ют) 45 г AlgO.
Затем сушат при 120с и отжигают в течение 1 ч при 500°С. Трубу дл  выхлопных газов,- покрытую теплостойким нэсущим материалом, обрабатываю 25 мл водного раствора из 2,55 г нирата аммониевого цери  и 4,13 г нитрата циркони , так что после сушки и отжига при 500°С в течение 60 мин 0,8 г окиси цери  и 1,5 г окиси циркони  остаетс  в слое (покрытии) из А1,0,. Затем трубу промывают 25 мл водного раствора 1,72 г гексахлорплатиновой кислоты и 0,215 г хлористого роди  (весовое соотношение Pt:Rh 8,5:1) и сушат. Содержание Pt 0,8945, содержание Rh 0,1055 г.
0 в заключение восстанавливают соли благородных металлов, осажденных на намытом слое, в потоке водорода при 500°С (1ч).
Изготовленный таким образом формованный катализатор испытывают на стенде испытани  двигателей в свежем СОС1ОЯНИИ и в заключение подвергают в течение более 250 ч длительным испытани м при температуре выхлепных газов 680-750 -с (при применении бензина без свинца), В заключение вновь провер ют на активность. После испытаний снаружи и внутри никаких следов коррозии или других
5 повреждений на нанесенном покрытии не обнаружено. Отслаивание активного сло  не возникало. Активность покрыти  уменьшилась на величину, обычно возникающую у катализатора из благородных металлов при прин той продолжительности испытаний. Услови  испытаний:
Объемна  скорость, 000 Температура выхлопных
о.
Газов, с
300-690
Состав выхлопных газов:
СОоб. % ,0,5
НСг./млн,150
40 QX2;. /млн, 1800
СОооб.%,14,9
02 об.% 1.0
Остаток Азот и вод ной пар
Активность при начальных испытани х .
Конверси  при температуре выхлопных газов 500°С, Л 1,03,%: Q СО 65; НС 53; ,6.
Активность после старени ,
Конверси  при температуре выхлопных газов 690°С и Л 1,03 после 250 ч испытаний двигател  (двигатель с циклом Отто, 1,6л) %:
СО 40; НС 42; NOx, 2,6.
Пример 2. Изготовленную по примеру 1 в виде формованного катализатора пр мую выхлопную трубу, в которой вместо сло  благородного ) металла имеетс  120 г слой из компонентов неблагородных металлов (весовое втношение окись мбди и хрома: алюмини : окись никел : окйСь циркони  70:30:8:10;, подвергают длительным испытани м в (свыше 250 ч), причем примен  ют топливо, содержащее свинец. Содержание свинца в топливе составл ет 0,17 г/л. Услови  испытаний и старени  как в примере 1. Активность при начальных испытани х . Конверси  при температуре выхлопных газов и Л 1,03%: СО 25 НС 39; N0 5,6. Активность после старени . Конверси  при температуре выхлопных газов и Л 1,03 посл 250 ч испытаний двигател  (двигатель с циклом Отто, 1,6 л),%: СО 13; НС 20; NOx 2,5. Формованный катализатор не имеет никаких коррозионных повреждений, слой покрыти  без изменени . Пример 2а (согласно 2). Пр мую выхлопную трубу из нелегированной углеродистой стали ST 45.8 с размерами, указанными в примере 1 обезжиривают трихлорэтиленом, затем электролитную медь ввод т в насадку пистолета дл  газоплазменной мет лизации и в пламени ацетилен/кислород при применении аргона (дл  устранени  окислени  меди) в качестве распыливающего газа нанос т на внут реннюю поверхность выхлопной трубы 120 г смеси окиси медь-хром, гам Ma-AI Oj, окиси никел  и окиси циркони  при весовом соотношении 70:30:8:10 путемизмельчени  и просеивани  обрабатывают до величин зерен DIN 60 - 16. Порошок нанос т с помощью плазменного напылени  на слой меди, но в качестве распыливающего газа примен ют воздух. Проверку провод т, как в примере 2, путем длительных испытаний (свыше 250 ч), примен   обычное топливо, содержащее свинец (0,17 г/л Услови  испытаний и старени  соответствуют примеру 1. Активность при начальных испыта ни х. Конверси  при температуре выхлопных газов 500°С ,03, %: СО 21 ; НС 32 ; NOj ««,8. Активность после старени . Конверси  при температуре выхлопных газов 690°С ,03 после 250 ч испытаний двигател  1,6 л сциклом Отто, %: СО 8; НС 16; , Покрытие трубы после испытаний со стороны входа газа в трубу отсл илрсь, а на наход щейс  под ним стали обнаружена коррози . П р и м 3. Пр мую выхлопну трубу .длиной: 1000, внутренним диа метром 40, внешним диаметром 43 мм из стали ST 34 (ST 34 означает минимальное значение предела прочности при раст жении 34 кг/мм, со держание углерода 0,12 вес.%) тепл вым способом двусторонне плакируют алюминием, толщина сло  которого составл ет 40-60 мкм. Плакирование алю.шнием происходит погружением протравленной стальной ленты в расплавленный алюминий и последующим вальцеванием. Плакированную ленту формуют в трубу и индукционно сваривают . Труба оснащена внутри 6-лопастным завихрителем, имеющим виток на при длине 1 м. Материал завихрител , как и трубы,сталь ST 34, плакированна  алюминием. Концами завихритель приварен к трубе. Труба, снабженна  вставкой, нагрева сь за 15 мин до 870-900°С, термически обрабатываетс  в муфельной печи. Дл  этого трубу помещают в уже нагретую до высокой температуры печь-, расплавл емый при этой температуре aлю 1иний начинает диффундировать в железо, причемобразуетс  поверхностно-шероховатый, коррозионно-стойкий , окалиностойкий и прочно сцепл ющийс  богатый ж елезом сплав алюмини  железа, показывающий при методе исследовани  по Дебае-Шерреру только интерференцию железа и алюмини -железа. Окислы этих металлов не могут фиксироватьс  на поверхности . После термообработки трубу покрывают 30%-ной дисперсией окиси алюмини . Дл  этого термообработаннуго окись алюмини  отмучивают в воде, диспергируют и смешивают с полиьмном (добавкой в качестве стабилизатора ) . Распределение зерен по величине в отожженной окиси алюмини , %: . 100р. 10 50( 35 10 jvx 80 С тем же моющим раствором (намывающим ) трубу двукратно промывгиот, продувают воздухом и высушивают, осаждают 50 г ip-AI O. Намытую таким образом трубу отжигают 1 ч в муфельной печи при 500°С в воздушной среде, пpo ывaют раствором , содержащим соли цери  и циркони . Раствор содержит 133 г нитрата аммониевого цери  и 185 мл раствора нитрата циркони  (с 20% ZrO) на 1 л. Дл  пропитки необходимо 60 мл раствора, что соответствует CeOj и 3,3 ZrOo.. 1 После сушки трубу заново обрабатывают 1 ч при 500°С на воздухе, чтобы разложить нитратй. Дл  получени  каталитически активного покрыти  используют 1 г благородных металлов (0,8945 Pt и 0,1055 Rh), что соответствует весовому соотношению между Pt и Rh 8,5:1), 5 Г ацетиладетоната алюмини  и 120 мл метанола. 91011 Используют 3,578 г HnPtClj, (раствор с 25% Pt) и 0,639 г RhCla (раствор с 16,49% Rh) . Внутренн   часть трубы, обработанна  намывающим раствором , содержащим церий и цирконий, двукратно пропитывают этим раство-5 ром, соответственно после этого метанольна  пропитка воспламен етс , и метанол выжигаетс . Происходит термическое разложение в муфельной печи при 600°С, дл щеес  10 мин при про-10 №зшке Мл. Обработанна  таким образом труба на стенде испытаний двигател  гюказала следующую каталитическую актив035 ° ность (услови  испытани  и старени  соответствуют примеру 1). Активность при начальных исг1ытани х . Конверси  1три температуре выхлопных газов 500 С и ,03,f: СО /О; НС 3 ; МОу 5, Активность после старени . , Конверси  при температуре выхлопных газов 690 С иД 1,03 после 250 ч испытаний двигател  (двигатель, раезотающий по циклуОтто, Ij6 л),%: ( ;ot3;HC31;NOxi),3. Сформованный в виде выхлопной трубы катализатор не имеет  влений коррозии или повреждений покрыти .

Claims (2)

1.Формованный носитель для ката· лизатора очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания в виде и/или при оснащении реакционных камер каталитически активными поверхностями, состоящий из формованного структурногЬ металлического усилителя из стали с содержанием углерода 0,12-0,25 вес.% с нанесенной на его поверхность сцепляющей основой и слоя из гамма^-окиси алюминия, оки сей церия и циркония, о т л и ч а^ющи й с я тем, что, с целью повышения прочности носителя, он содержит в качестве сцепляющей основы алюминий.
2. Способ приготовления формованного носителя для катализатора очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания в виде и/или при оснащении реакционных камер каталитически активными поверхностями, включающий нанесение сцепляющей основы на поверхность соединительного элемента из стали с содержанием углерода 0,12-0,25 вёс.%, ^юрмование его в корпус, служащий структурным усилителем, нанесение слоя из гаммаокиси алюминия, сушку при 120°С, отжиг при 500°С, затем нанесение о разлагаемых при нагреве соединений церия и циркония или соединений никеля и циркония с последующим отжигом при 500°С, отличающийся т.ем, что, с целью приготовления носителя с повыненной прочностью, в качестве сцепляющей основы используют алюминий, нанесение которого толщиной слоя 4060 мкм на поверхность соединительного элемента ведут путем погружения элемента в расплав алюминия с последующим формованием и отжигом при 850-900°С в течение 10 15 мин.
SU802981961A 1977-10-07 1980-09-25 Формованный носитель дл катализатора очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорани и способ его приготовлени SU1011035A3 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2745188A DE2745188C3 (de) 1977-10-07 1977-10-07 Geformter Katalysator, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1011035A3 true SU1011035A3 (ru) 1983-04-07

Family

ID=6020937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802981961A SU1011035A3 (ru) 1977-10-07 1980-09-25 Формованный носитель дл катализатора очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорани и способ его приготовлени

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4188309A (ru)
JP (1) JPS5467587A (ru)
AU (1) AU522621B2 (ru)
CA (1) CA1122956A (ru)
CS (1) CS199526B2 (ru)
DD (1) DD140989A5 (ru)
DE (1) DE2745188C3 (ru)
FR (1) FR2405093A1 (ru)
GB (1) GB2005149B (ru)
IT (1) IT1111471B (ru)
NL (1) NL184150C (ru)
PL (1) PL113116B1 (ru)
SE (1) SE438450B (ru)
SU (1) SU1011035A3 (ru)

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2460709A1 (fr) * 1979-07-09 1981-01-30 Renault Dispositif de protection de reacteurs catalytiques
DE2947694C2 (de) * 1979-11-27 1985-08-01 Sintermetallwerk Krebsöge GmbH, 5608 Radevormwald Katalytträgermatrix zum Reinigen von Brennkraftmaschinen-Abgasen
DE3137169A1 (de) * 1981-09-18 1983-03-31 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Katalysator fuer die verbrennung von in abgasen alkoholbetriebener verbrennungskraftmaschinen enthaltenen schadstoffen, verfahren zur herstellung des katalysators und verwendung
DE3307115C2 (de) * 1983-03-01 1985-09-05 Feldmühle AG, 4000 Düsseldorf Zylinderkopf eines Kolbenmotors
US4601999A (en) * 1983-11-09 1986-07-22 William B. Retallick Metal support for a catalyst
DE3415460A1 (de) * 1984-04-25 1985-10-31 INTERATOM GmbH, 5060 Bergisch Gladbach Hochtemperaturfester abgaskatalysator-traegerkoerper aus stahlblechen mit hohem aluminiumanteil und verfahren zu seiner herstellung
CA1245952A (en) * 1985-05-14 1988-12-06 Richard A. Nickola Diffusion alloy steel foil
US4686155A (en) * 1985-06-04 1987-08-11 Armco Inc. Oxidation resistant ferrous base foil and method therefor
US4711009A (en) * 1986-02-18 1987-12-08 W. R. Grace & Co. Process for making metal substrate catalytic converter cores
US4752599A (en) * 1986-03-31 1988-06-21 Nippon Steel Corporation Method for producing a base of a catalyst carrier for automobile exhaust gas-purification
DE3625330A1 (de) * 1986-07-26 1988-02-04 Thyssen Edelstahlwerke Ag Traegermaterial fuer katalysatoren
US4829655A (en) * 1987-03-24 1989-05-16 W. R. Grace & Co.-Conn. Catalyst support and method for making same
US4832837A (en) * 1987-04-13 1989-05-23 Frederick Loren D Apparatus for augmenting separation of oil and water
DE3726072A1 (de) * 1987-08-06 1989-02-16 Thyssen Edelstahlwerke Ag Loet-verfahren
DE3726075C1 (en) * 1987-08-06 1989-03-02 Thyssen Edelstahlwerke Ag Method of soldering steel parts and of producing catalyst supports, heat exchangers and soot filters
DE3726073C1 (de) * 1987-08-06 1988-07-14 Thyssen Edelstahlwerke Ag Verfahren zur Herstellung von duennwandigem Halbzeug und dessen Verwendungen
DE3729126A1 (de) * 1987-09-01 1989-04-06 Mototech Motoren Umweltschutz Dieselruss-partikelfilter und verfahren zu seiner herstellung
US4931421A (en) * 1988-06-27 1990-06-05 Motonobu Shibata Catalyst carriers and a method for producing the same
JPH026856A (ja) * 1988-06-27 1990-01-11 Motonobu Shibata 触媒担体およびその製造方法
DE3830317A1 (de) * 1988-09-07 1990-03-15 Degussa Katalysator fuer die beseitigung von in abgasen ueberwiegend mit alkohol betriebener verbrennungskraftmaschinen enthaltenen schadstoffen, verfahren zur herstellung und verwendung
JPH07123069B2 (ja) * 1989-05-18 1995-12-25 松下電器産業株式会社 発熱体
JPH04118053A (ja) * 1989-12-29 1992-04-20 Tokyo Roki Kk エンジンの排気ガス浄化用触媒
US5154883A (en) * 1990-02-09 1992-10-13 General Electric Company Ruthenium tantalum intermetallic compounds containing iron or cobalt
US5292485A (en) * 1990-04-03 1994-03-08 Ngk Insulators, Ltd. Heat-resistant metal monolith
US5445786A (en) * 1990-04-03 1995-08-29 Ngk Insulators, Ltd. Heat-resistant metal monolith and manufacturing method therefor
US5204302A (en) * 1991-09-05 1993-04-20 Technalum Research, Inc. Catalyst composition and a method for its preparation
US5234882A (en) * 1991-10-22 1993-08-10 Pfefferle William C Catalyst and preparation thereof
NZ251022A (en) * 1992-02-25 1996-09-25 Blue Planet Technologies Co Lp Catalytic system, for (automotive) combustion system
US5322671A (en) * 1992-02-25 1994-06-21 Blue Planet Technologies Co., L.P. Catalytic vessel
US5460790A (en) * 1992-02-25 1995-10-24 Blue Planet Technologies Co., L.P. Catalytic vessel for receiving metal catalysts by deposition from the gas phase
US5387569A (en) * 1992-02-25 1995-02-07 Blue Planet Technologies Co., L.P. Catalytic solution suitable for converting combustion emissions
FI90830C (fi) * 1992-04-23 1994-04-11 Kemira Oy Katalysaattori dieselpakokaasujen puhdistukseen
DE4222026C1 (en) * 1992-07-04 1993-04-15 Thyssen Edelstahlwerke Ag, 4000 Duesseldorf, De Semi-finished prod. mfr. used as catalyst supports - by coating starting material, e.g. ferritic stainless steel, with at least one chromium@ layer and diffusion heat treating
US6152972A (en) * 1993-03-29 2000-11-28 Blue Planet Technologies Co., L.P. Gasoline additives for catalytic control of emissions from combustion engines
US5737918A (en) * 1994-01-17 1998-04-14 Joint Stock Commercial Bank "Petrovsky" Apparatus for cleaning exhaust gases of solid particles, design of a unit for neutralizing harmful gaseous emissions and a method for the manufacture of this unit
US6069111A (en) * 1995-06-02 2000-05-30 Nissan Motor Co., Ltd. Catalysts for the purification of exhaust gas and method of manufacturing thereof
DE19642497C1 (de) * 1996-10-15 1997-07-24 Krupp Vdm Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Eisen-Chrom-Aluminium-Folie und ihre Verwendung
US6207130B1 (en) * 1997-04-11 2001-03-27 Rice University Metal-exchanged carboxylato-alumoxanes and process of making metal-doped alumina
JP4531169B2 (ja) * 1999-09-24 2010-08-25 株式会社キャタラー 排ガス浄化用金属担体触媒
DE19956671A1 (de) * 1999-11-25 2001-05-31 Man Nutzfahrzeuge Ag Verfahren zur Verbesserung von Oxidationsreaktionen im Abgas von aufgeladenen Brennkraftmaschinen durch Pulsbeaufschlagung von Katalysatoren
CA2389202A1 (en) * 1999-11-25 2001-05-31 Ikuo Nagashima Catalyst for exothermic or endothermic reaction, catalyst for water-gas-shift reaction and catalyst for selective oxidation of carbon monoxide, and plate-fin heat exchange type reformer
PL352343A1 (en) * 2002-02-20 2003-08-25 Zbigniew Tokarz Catalyst, in particular for therocatalytic transformation of plastified plastic wastes and method of obtaining a catalyst therefor
JP4355469B2 (ja) * 2002-03-08 2009-11-04 日本碍子株式会社 アルミナ担持担体、触媒体及びアルミナ担持担体の製造方法
DE10214343A1 (de) * 2002-03-28 2003-10-09 Omg Ag & Co Kg Partikelfilter mit einer katalytisch aktiven Beschichtung zur Beschleunigung der Verbrennung der auf dem Filter gesammelten Rußpartikel während einer Regenerationsphase
US20030191200A1 (en) * 2002-04-08 2003-10-09 Jianhua Yao Synthesis gas conversion and novel catalysts for same
US7244498B2 (en) * 2002-06-12 2007-07-17 Tda Research, Inc. Nanoparticles modified with multiple organic acids
US20060030481A1 (en) * 2004-08-04 2006-02-09 Labarge William J Exhaust treatment device and methods of making the same
US20060140826A1 (en) * 2004-12-29 2006-06-29 Labarge William J Exhaust manifold comprising aluminide on a metallic substrate
US8020378B2 (en) * 2004-12-29 2011-09-20 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust manifold comprising aluminide
JP5121151B2 (ja) * 2006-03-03 2013-01-16 有限会社サトーテクノ 気体改質方法、気体改質ネット
US20090264277A1 (en) * 2007-04-17 2009-10-22 Dr. Rishi Raj Picoscale catalysts for hydrogen catalysis
WO2013180763A1 (en) 2012-01-18 2013-12-05 Intramicron, Inc. Catalysts for oxidative sulfur removal and methods of making and using thereof
WO2013116484A1 (en) 2012-02-01 2013-08-08 Intramicron, Inc. Direct in situ monitoring of adsorbent and catalyst beds
US20140274662A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Cdti Systems and Methods for Variations of ZPGM Oxidation Catalysts Compositions
US9511350B2 (en) 2013-05-10 2016-12-06 Clean Diesel Technologies, Inc. (Cdti) ZPGM Diesel Oxidation Catalysts and methods of making and using same
US9511355B2 (en) 2013-11-26 2016-12-06 Clean Diesel Technologies, Inc. (Cdti) System and methods for using synergized PGM as a three-way catalyst
US8858903B2 (en) * 2013-03-15 2014-10-14 Clean Diesel Technology Inc Methods for oxidation and two-way and three-way ZPGM catalyst systems and apparatus comprising same
US9545626B2 (en) 2013-07-12 2017-01-17 Clean Diesel Technologies, Inc. Optimization of Zero-PGM washcoat and overcoat loadings on metallic substrate
US9511358B2 (en) 2013-11-26 2016-12-06 Clean Diesel Technologies, Inc. Spinel compositions and applications thereof
US9427730B2 (en) * 2014-11-17 2016-08-30 Clean Diesel Technologies, Inc. Bimetallic synergized PGM catalyst systems for TWC application
US20160167024A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-16 Clean Diesel Technologies, Inc. Synergized PGM Catalyst Systems Including Rhodium for TWC Application

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1369745A (en) * 1971-07-20 1974-10-09 Grace W R & Co Process of converting noxious components in the exhaust gas of and internal combustion engine to less harmful entities
FR2182614B1 (ru) * 1972-03-17 1978-05-05 Louyot Comptoir Lyon Alemand
US3873472A (en) * 1972-10-28 1975-03-25 Kanegafuchi Chemical Ind Catalyst for the purification of exhaust gases and process for preparing the catalyst
US3957692A (en) * 1973-12-10 1976-05-18 United Kingdom Atomic Energy Authority Method of preparing a catalyst
GB1471138A (en) * 1974-05-06 1977-04-21 Atomic Energy Authority Uk Supports for catalyst materials
US3929965A (en) * 1974-05-16 1975-12-30 Grace W R & Co Dual purpose auto exhaust catalysts

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент СССР 648059, кл. В 01 J 37/02 В 01 J 23/44, 1976. 2. За вка DE 2151416, кл. В 01 J 37/00, опублик. 1976 (прототип). *

Also Published As

Publication number Publication date
SE7802925L (sv) 1979-04-08
CA1122956A (en) 1982-05-04
SE438450B (sv) 1985-04-22
AU522621B2 (en) 1982-06-17
NL184150B (nl) 1988-12-01
DE2745188C3 (de) 1980-05-08
DD140989A5 (de) 1980-04-09
DE2745188B2 (de) 1979-08-16
PL210059A1 (pl) 1979-06-18
IT1111471B (it) 1986-01-13
GB2005149A (en) 1979-04-19
JPS6133621B2 (ru) 1986-08-02
JPS5467587A (en) 1979-05-31
FR2405093A1 (fr) 1979-05-04
DE2745188A1 (de) 1979-04-12
IT7867999A0 (it) 1978-05-02
CS199526B2 (en) 1980-07-31
NL7802395A (nl) 1979-04-10
FR2405093B1 (ru) 1982-11-19
GB2005149B (en) 1982-03-10
AU3743378A (en) 1980-01-03
US4188309A (en) 1980-02-12
PL113116B1 (en) 1980-11-29
NL184150C (nl) 1989-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1011035A3 (ru) Формованный носитель дл катализатора очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорани и способ его приготовлени
US3773894A (en) Nitrogen oxide conversion using reinforced nickel-copper catalysts
CA1083485A (en) Device for the purification of exhaust gases
US7737077B2 (en) Catalyst for purifying exhaust gases
US20090197764A1 (en) Catalyst for purifying exhaust gas
US7585478B2 (en) Exhaust-gas purifying catalyst
EP0255625B1 (en) A method for preparing rare earth metal catalysts with honeycomb-like alloy as supports.
CN101410602B (zh) 用于内燃发动机的废气净化系统
US6875408B1 (en) Exhaust gas purification catalyst for internal combustion
US3873472A (en) Catalyst for the purification of exhaust gases and process for preparing the catalyst
US5234882A (en) Catalyst and preparation thereof
US6596243B1 (en) Catalyst element for purifying exhaust gases from internal combustion engine
EP0813899B1 (en) Catalyst element for purifying exhaust gases from internal combustion engine
JPS6271536A (ja) エンジンの排気ガス浄化用触媒
JPH0523593A (ja) 排気ガス浄化システム
CA1317231C (en) Process for the production of a catalytic converter for exhaust-gas cleaning and catalytic converter produced according to this
JPS59150948A (ja) 燃焼機関用部品
JPH10286461A (ja) 排気ガス浄化触媒
JPH10196349A (ja) 加熱型被毒防止装置、加熱型被毒防止層付触媒装置及び排気ガス浄化装置
EP1431535B1 (en) Exhaust-gas purifying apparatus
US20020081252A1 (en) Catalyst substrate having improved thermal durability
JPH0444177Y2 (ru)
JPH03288547A (ja) 窒素酸化物還元用金属材料およびその製造方法
JPH03288551A (ja) 窒素酸化物還元用金属材料およびその製造方法
JPH03157143A (ja) オートバイの排気ガス浄化用触媒