DE2018378A1 - Herstellung eines Oxydationskatalysators zur Verwendung bei erhöhter Temperatur, insbesondere für die Reinigung von Abgasen aus Verbrennungsmotoren und Industrieanlagen - Google Patents
Herstellung eines Oxydationskatalysators zur Verwendung bei erhöhter Temperatur, insbesondere für die Reinigung von Abgasen aus Verbrennungsmotoren und IndustrieanlagenInfo
- Publication number
- DE2018378A1 DE2018378A1 DE19702018378 DE2018378A DE2018378A1 DE 2018378 A1 DE2018378 A1 DE 2018378A1 DE 19702018378 DE19702018378 DE 19702018378 DE 2018378 A DE2018378 A DE 2018378A DE 2018378 A1 DE2018378 A1 DE 2018378A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- acid
- copper
- chromium
- catalyst
- percent
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
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
- B01J23/76—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
- 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
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20753—Nickel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20761—Copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20784—Chromium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
Die Erfindung "betrifft die Herstellung und Verwendung eines
Katalysators zur Oxydation von Köhlenmönoxyd Und verschie'denärtigen
organischen Verbindungen, wie sie in den ligasen aus
industrieprozessen oder Kraftfahrzeuginotor.en enthalten sind*
unter Zusatz von Luft zu Kohlendioxid und Wasser bei erhöhter
Temperatur, wobei gleichzeitig in den Abgasen enthaltene St'ielioxide
entfernt werden« Es ist bekannt, für solche Öxydationsf'
reaktionen Katalysatoren 2u Verwenden," die aus ÄluminiuLioxid,-Chröinoxid,
Kupferoxid und Nickeloxid aufgebaut sind« i)äs Verhalten
solcher Katalysatoren unter Betriebsbedingungen und damit ihre technische Einsa-bzfähigkeit hängt jedoch nur zum
Teil von der rein stofflichen Zusammensetzung ab und ist darüber hinaus vielfach durch die in der speziellen iiersteliungs·
weise liegenden. Verfahrensgänge mit bestiiMt. Verfahren, die .
durch VerbrennungBreäktionen schädliche Abgasbeätändteile vor
dem Ausstoß in die Luft durch Umwandlung in die harmlosen Verbindungen
Kohlendioxid und V/asserdampf beseitigen sollen* müssen
insbesondere beim Einsatz an Kraftfahrzeugen einer Reihe
gleichzeitig schwer zu erfüllender bzw. sogar sich v/idersprechender
Bedingungen genügen« Solche Katal^'Satoren müssen die
Reaktion bei möglichst niederen 'l'emperaturon starten, in allen
in Betracht kömmenden Temperatur- und RaumgeSGhwindigkeitsbe^
reichen einen hohen prozentualen Umsatz der zu entferrienäan
Verbindungen, spezifiech Wa don Endprodukten Kohlendioxid j
V/aöserdainpf und Stickstoff, i^rgeben und scliliei31:Lch eine ausreichende Dauorstandsfestigkeit beiübzen, damit die Kosten
10084471606
201837t
des Verfahrens in erträglichen Öreftzeh ge'hält&il würden konriefi*
Solche Katalysatoren müssen Schließlich atiöE eine ausreichende
mechanische Festigkeit besitzen j um defö stärken mechanischen
Belastungen während des Dauerbetriebes gewachsen m s"eih<
Ferner dürfen sie durch die in den Abgasen enthaltenen Verbindungen»
die u. ä. auch die als Kontaktgifte bekannten Elemente
Schwefel, Phosphor, Blei usw. enthalten, nicht vergiftet werden. Experimente zeigten, daß sowohl Trägerkatalysätoren, die durch
Beladung eines ^"-Äluminiumöxids mit den herkömmlich verwendeten
Mengen an Schwermetalloxiden (5 - 20 Gew.$ bezogen auf das
Katalysator-Endgewicht), als auch Trägerkatalysatö.ren mit höheren
Gehalten an Schwermetalloxiden (bis zu 50 i<>
und mehr), v/ie sie in US Patent Nr. 3 291 564 (Kearby) offenbart werden, bei Verwendung
in der katälytischen Autoabgasreinigung versagen". Der "
Grund dafür liegt darin, daß die bei Temperaturen oberhalb 60Ö C
eintretende Peststoffreaktion zwischen Schwermetalloxid und: Träger die Dauerstandsfestigkeit der Kätalysatorsysteine entscheidend
schädigt oder die mechanische Stabilität bei Imprägnierung mit ■ einem hohen Gehalt an Schwermetallöxiäen stark vermindert wird.""
Ähnliche Resultate sind in den kanadischen Patenten Hr'. 662 und 662 383 veröffentlicht.
Als Beispiel hierfür wurde ein^-AlgOs-Träger mit Gr' O^/GUO Und
BaO mit den in US Patent Er. 3 291 564 angegebenen Gewichtöver
hältnissen hergestellt und in Langzeittesten, die den Testt
Vorschriften der "California Test Procedure and.Criteria,for
Motor Vehicle Exhaust Emission Control Board" entsprächen *
gesetzt. Folgende Resultate wurden erhalten!
BAD ORlGfISiAL 1 0 9 B A U I 1 B Ö 6
2013378
| Fahrleistung | O | Kohlenwasserstoff-Umsatz |
| J (km) | 5.000 | (4ter Verzögerungs-peak) |
| 10.000 | 90 io | |
| 20.000 | Π ίο | |
| " 70 jS. | ||
| 37 % | ||
| Test abgebrochen |
Um den Einfluß der Imprägnierung mit einem zu großen Gehalt an
Schv/ermetalloxiden zu illustrieren, wurde tablettiertes
/'-AlpO* (2 im 0, 3 mm Höhe) mit wässrigen lösungen aus
Kupfer-, Chrom- und Nickel-Salzen imprägniert und bei 750° G-getempert..
Der Katalysator hat iß einen-Endgehält von 60 fo an
Schwermetalloxiden. Die Druckfestigkeiten der Original-Tabletten und der imprägnierten Tabletten wurden verglichen.
| Proben | Mittlerer Berstdruck |
| AlgOj-Tabletten, Original AlgO^-Tabletten, imprägniert |
10 -' 13 |
506
-■ 4
BAD
2013378
Ein v/eiterer Nachteil der oben erwähnten Träger-Katalysatoren liegt in ihrer vergleichsweise großen spezifischen Oberfläche!
Das gleiche gilt auch für in der Literatur beschriebene Katalysatorsysterce,.
bei denen feinsteilige Schwermetallkomponenten mit Teilchengrößen unter 500 51 mit einer Trennsubstanz der gleichen
Teilchengröße kombiniert, werden, um die Schwermetalloxide vor gegenseitiger Berührung zu schützen und dadurch ein Kristallv/achstum
zu verhindern.
Eingehende Studien haben gezeigt, daß Katalysatorsysteme mit großen spezifischen Oberflächen, wie sie gewöhnlich bei Trägerkontakten
vorliegen, für einen Einsatz bei der Reinigung von Autoabgasen weniger gut geeignet sind, da sie aus dem Abgasßtrom
leichter die als Aerosol vorliegenden Bleiverbindungen absorbieren uind daher leichter vergiftet v/erden als Katalysatorsysteme
mit kleineren spezifischen Oberflächen.
Die Anmelderin hat daher Oxydations-Katalysatoren zur Reinigung von organischen Verbindungen oder Kohlenmonoxid enthaltenden
Abgasen aus Verbrennungsmotoren und Industrieanlagen unter Zusatz von Luft entwickelt} die aus n-und J^-AIpO7 und zu mehr
als 50 Gewichtsprozent aus mindestens zwei Metalloxiden mit Chrom als der einen und Titan, Vanadin,Mangan, Eisen, Kobalt*
Nickel, Kupfer oder Zink als der anderen Metallkomponente bestehen(DBP
1 283 247). Diese Katalysatorsysteme v/erden aus Mischfällungen der Schv/ermetalloxide und Verarbeitung mit
der Aluminiumoxid-Komponente hergestellt und entsprechen
in hohem Maße den für den Verwendungszweck geforderten Ansprüchen .
überraschenderweise wurde nun gefunden, daß durch ein spezielles
Herstellungsverfahren} das aus einer Kombination von
10984 4/15 06 ' bad original
2Ö18378
5 ~ ."■■■■
Mieehfäilung, Verarbeitung mit de? Aluminiumoxid-Komponente
uttd an3chließender Imprägniefung mit einer Sehwermetöllsälzr
löoung besteht, das Katalysatorsystem hinsiehtlieli. mechanischer
Stabilität und . Ühempfindlichlceit gegenüber iCatalysator-Ver- " v
gijf^ngsergcheinungen noch weiter verbessert werden kann. ■
Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines
h-und 4^-Al9O, und mehr als 50 Gewichtsprozent der Summe-
von Oxiden des Chroms, Kupfers und Nickels enthaltenden Katalysators
' dadurch gekennzeichnet, -daß man durch gemeinsame·" \;
alkalische Fällung v-ori Salzen des Kupfers und Chroms aus wässrigen LoBungen- sowie Trocknen und Calcinieren'des Fällungs- =
,Produkts hergestellte Oxide des Kupfers und "Chroms; bestehend '
aus -Kupferoxid, Chromoxid, Kupferc'hroKi-Misehoxideni wie Kupfer-4
chrömiten, Kupferchromspineli, deren Übergangsphasen, sov/ie
Gemengen dieser Verbindungen..,mit einem Aluminiumoxidhydrat: vermischt, die Mischung trocknet und nach Peptisieren mit Säure
zu OPormkörpern verarbeitet, die Formkörper niach Trocknen;;cräl-"u·-
ciniert und hierauf mit wässriger Hickelsalzlösung imprä'gn'rert,
sodaß der Nickelgeiialt, berechnet als MO, zwischen 2 und 20 : '
Gev/iehtsprOzent liegt, daß man die imprägnierten Formkörper arischließ
end unter Überleiten··, von luft bei Temperaturen bis
ca* 450° ö vorßäloiniert und schließlich stufenweise bis/
.700° C fertig calciniert* ' .
■"'«■-.■ ..".-■.-.■-■.-- ■ --■-.·■-•Nach
einer bevorzugten Ausführungsförm der Erfindung sieht man
eine« pickel gehält, berechnet als HiO, zwischen 6 und 10 Gewiehtsprözent,
vorzugsv/eise ca. 8 Gev/ichtsprozent.vor.
Eö wird weiterhin bevorzugt, mit 0,J5 bis M: Gewichtsprozent
Berylliual jlli^peöiüia, Calcium, Strontium ofer Barium dotierte
Oxide ä@s l%\xp£Qt& und Chroms einzusetzen, Jei· Binbau des JDo-.
erföXgt in die Koaiponentö "teide des Kupfers
4 .
109844/1600
und Chroms" durch-gemeinsame alkalische Fällung der Salze des
Kupfers, Chroms und Dotierungsmittelmetalls.
An Stelle von Äluminiumoxidhydrat kann man Gamma- und Eta-Alutainiumoxid
verwenden. . v,.
Die Vorcalcinierung der imprägnierten Formkörper erfolgt im allgemeinen unter Ueberleiten von Luft; Nach einer Variante der Erfindung
führt man das Vorcalcinieren in einer Sauerstoffatmosphäre
dUrCh. , , ■ . , , . ., .,rr...
Zum Pepbisieren der Mischung aus den.Oxiden des.,Kupfers und Chpoms
und Aluminiumoxidhydrat mit Säure kann ,man,sowohl eine Mineral-^ .
säure wie Salzsäure.,. Salpetersäure und Schwefelsäure, als, auch,.r ,.%τ
eine organische Säure, wie Essigsäure, Propionsäure,..Zitronen-^,,-säure
und Milchsäure zusetzen. Der^. P.e.ptisationsyprgang, „epstreckt,
sich vorzugsweise über 1.2 Stunden bei einer, Tempera tür yjQn,,gt\vra ,
120° C während des Trocknungsvorgaiiges .des stranggepreß.te,ii-Materials, . .-. -. , . ..-.-■ .-. --.-■ ■ ■:■:-: -■■/-:·'
Die Erfindung erstreckt sich des weiteren auf,die Verwendung
nach-dem beschriebenen Verfahren hergestellten Katalysatoren zur.
Reinigung von organische Verbindungen9 Kohlenmonoxid und Stick.—
oxide enthaltenden Abgasen aus Verbrennungsmotoren und Industrieanlagen,
vorzugsweise unter Zusatz von luft. . , . . ., - '
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Äusführungsbeispielen
näher erläutert. ■■■■='■■ - ·
Beispiel 1 · . -^:-
Durch Mischfällung einer Ammoniumchromat, Kupfernitrat-und Bariümnitrat
enthaltenden wässrigen lösung mit Ammoniak wird ein Niederschlag
von basischem, Barium-dotierten Kupferchromat hergestellt,
welcher in bezug auf die Trockensubstanz, 6 $ Barium - gerechnet
als BaO - enthält und als Ausgangsmaterial
109844/1506 -
BAD ORIGINAL
QS; . 7 -■■.' 2013378
für Barium-dotierte Oxide des Kupfers und Chroms, entsprechend einem Molverhältnis 2 CuO : 1 Cr2O5 : 0,13 BaO, dient. Das
Material wird in einer Filternutsche von der Flüssigkeit abgetrennt, in einem Trockner an Luft insgesamt 10 Stunden bei 120
bis 130° C getrocknet, anschliessend zerkleinert und in dieser Form eine Stunde auf 350 bis 400° C im Muffelofen erhitzt. Das
pulverige Ausgangsmaterial wird dann auf eine Korngrösse von ca. 60 u gemahlen.
Anschliessend werden 100 kg eines Aluminiumoxid-Presskuchens mit einem Peststoffgehalt von 6,7 kg Al2O5* der durch Fällung einer
Aluminiumsulfatlösung mit Natronlauge und nachfolgender Waschung
und Abpressung in einer Filterpresse hergestellt wurde, in einem Kneter mit 16 kg der Barium-dotierten Oxide des Kupfers und
Chroms (molares Verhältnis 2 CuO-:- 1 Cr2O5 : 0,13 BaO), während
drei Stunden gemischt und homogenisiert. Der Brei wird dann 12 Stunden in einem Kammerofen auf Hürden bei 120° C getrocknet und
anschliessend auf einer Scheibenmühle auf Korngrössen unter 100 u
gemahlen. Dieses Produkt wird im folgenden als "MIX" bezeichnet.
1,6 kg des MIX werden sodann mit 54 ml· Salpetersäure (Dichte 1,3),
60 g Stearinsäure und 580 ml Wasser in "einem Kollergang zu einer
pressfähigen Masse verarbeitet und in einer Strangpresse zu Strangpresslingen verformt. Hierbei können je nach Einstellung
Presslinge verschiedener Durchmesser im Bereich von 1 bis 4 mm enthalten werden.
Die Strangpresslinge werden dann über Nacht auf Hürden bei 120° C
in einem Kammerofen getrocknet und hierauf in einem Röhrenofen unter Ueberleiten von luft bei stufenweise erhöhter Temperatur
(Temperatursteigerung ca. 4**^) auf 500° C während zwei Stunden
behandelt. Das behandelte Material wird anschliessend während ,
zwei Stunden bei 500° C im Muffelofen getempert.
10 kg der MIX-PormkÖrper werden mit 3 1 einer wässrigen Nickelnitratlösung
Übergossen und gut vermischt. Nach Aufnahme der Flüssigkeit in die Poren de,s Formkörpermaterials wird das
10 9 844A1506
//min.
Material bei 120° C im Trockenschrank getrocknet, das getrocknete
Gut dann unter Ueberleiten von Luft im Rohrofen bei ca. 450° C
vorcalciniert. Es wird anschließend zwei Stunden bei,800° C im
Muffelofen fertig calciniert.
Durch Verwendung verschieden konzentrierter wässriger Nickeinitratlb'sungen
werden die MIX-Formkörper mit 2 bis 20 $ NiO belegt.
PUr 10 kg MIX-Formkörper werden im einzelnen eingesetzt:
-I) 775g Ni(No3 )2 · 6H2O entsprechend 2 # NiO
2) 1.550 g Ni(NO3 )2 . 6H2O entsprechend 4 $ NiO
3) 2.325. S-. Ni(NOg)2 · 6H2O entsprechend ..6.JiNiO
4) 3.100 g Ni(NO3 )2 · 6H2O entsprechend 8 # NiO
5) 6.200 g Ni(NO3 )2 · 6H2O entsprechend 16 fo NiO
6) 7.800 g Ni(N03)2 · 6H2O entsprechend 20 # NiO
Sie ergeben die Katalysatormuster 1-6 von Tabelle 1.
Entsprechend dem Beispiel 1 wird das dort mit "MIX" bezeichnete
Produkt hergestellt. 1,6 kg des MIX werden mit 143 ml Eisessig, 64 g Graphit und 520 ml Wasser zu einer preßfähigen Masse verarbeitet
und in einer Strangpresse zu Strangpreßlingen mit 2 mm Durchmesser verformt.
Die MIX-Formkörper.v/erden entsprechend dem in Beispiel 1 angegebenen
Verfahren getrocknet, getempert und hierauf mit einer
wässrigen Lösung von Ni(NO3)2 · 6H2O einer Konzentration imprägniert, daß ein NiO-Gehalt von*8 fo resultiert. Dies ergibt Katalysator Nr. 7
wässrigen Lösung von Ni(NO3)2 · 6H2O einer Konzentration imprägniert, daß ein NiO-Gehalt von*8 fo resultiert. Dies ergibt Katalysator Nr. 7
BAD ORfGIWAL
109844/ 1 506
2013378
Abriebs- und Druckfestigkeitsuntersuchungen am Katalysator- 7
zeigen im Vergleich mit Katalysator 4 vergleichbare Ergebnisse."
Dies zeigt, dass auch organische Säuren an Stellevon-Mineral-säuren
bei der Herstellung der Formkörper verwendet werden können. An Stelle der Essigsäure kann auch allgemein aliphatische
Carbonsäure, ζ. B. Propionsäure, Zitronensäure, Milchsäure
verwendet werden.
Die Anwendung von Mineralsäuren oder organischen Säuren als Peptisationsmittel
bei der Herstellung des Formkörpers und eine ausreichende Peptisationszeit und Peptisationstemperatur ist erforderlich,
um eine ausreichende mechanische Festigkeit des
Katalysators zu erhalten; sie stellt daher ein wichtiges Merkmal
der Erfindung dar.
7 kg pulveriger Ba-dotierter· Oxide des Kupfers und Chroms mit
einem molaren Verhältnis von CuO : Cr2O3 : BaO = 2 : 1 : 0,06,
werden bei 110° C getrocknet, dann bei 400° C calciniert und
hierauf auf eine Korngröße von 60 α gemahlen.
Die Auswertung einer elektroneniaikroskopisehen Aufnahme zeigt,
dass der überwiegende Anteil der Oxide des Kupfers und Chroms
im Bereich zwischen 0,5 und 5,0 u liegt.
Das Material wird dann mit 3 kg Aluminiumoxid (Aluminiuraoxidpulver
* HA600/S, Handelsprodukt der Degussa), welches eine ähnliche
Koragrösse wie das Pulver der Oxide des Kupfers und Chroms besitzt, vermischt, peptisiert und mit Wasser besprüht, dann in
einem Kneter durchgearbeitet, sodann wiederum bei 120° C getrocknet. Der so erhaltene Kuchen wird in einem Pfleiderer-Sieb mit
1,5 mm Siebeinsatz auf eine Korngröße zwischen 0,1 - 1,5 mm reduziert
und nach Zusatz von 400 g Graphit als Preßhilfsmittel, in
einer Rundlauf-Tablettenpresse verformt. Die Formkörper werden
auf 450 - .500° C erhitzt und anschliessend entsprechend dem in
1 0 9 844/1506
■ 2013378
Beispiel 1 beschriebenen Verfahren mit einer wässrigen Nickelnitrat-Iösung
imprägniert, sodann getrocknet und getempert.
Beispiel 4 ~ " ' » ■
Die nach den oben beschriebenen Herstellungsmethoden angefertigten
Katalysatoren zeigen sehr gute mechanische Festigkeiten, die bei dem Einsatz dieser Kontakte von wesentlicher Bedeutung sind.
Die Druckfestigkeitswerte werden mit einer hydraulischen Meßapparatur bestimmt, bei der jeweils die Kraft gemessen wird, die
nötig ist, um einen Strangpreßling zu zerdrücken.
Es werden jeweils mehrere Hundert verformte Teilchen gemessen .
und die Resultate nach den Regeln der Statistik ausgewertet.
Bei der Abriebsbestimmung werden 70 g Katalysatorkörner in einer 300 ml fassenden Flasche auf einem Walzenstuhl während zwei Stunden
bei 160 U/min bewegt. Die Katalysatorprobe wird dann durch
Aussieben auf einem Standard-Siebsatz in 3 Klassen geteilt (1 000 - 300 u, 300 - 75 u und
< 75 u), deren prozentualer Gehalt ermittelt wird.
Die Druckfestigkeits- und Abriebswerte sind in nachstehender Tabelle 1 enthalten. Als Vergleichsproben sind in dieser Tabelle
aufgeführt: Ein . nichtimprägnierter, also nickelfreier Mix-Formkörper,
der wie die Katalysatoren 1-7 zwei Stunden bei 800° C getempert ist und als Vergleichsmuster 2 ein nach dem Verfahren
gemäß DBP 1 283 247 hergestellter Kontakt, der 78 Gewichtsproaent
Schwermetalloxide mit einem Anteil an NiO von 8 Gewichtsprozent
enthält.
Aus der Tabelle ersieht man die Verbesserung der mechanischen
Stabilität durch Nachimprägnierung der MIX-Formkörper.
109 84 4/1506
Druckf.estigkeits- und Abriebswerte der hergestellten
Katalysatoren, gemessen an Strangpresslingen mit 2 mm 0
Katalysatoren, gemessen an Strangpresslingen mit 2 mm 0
| Probe ... Katalysator-ftr. ' |
Mittlerer
Berstdruck .·■■ vkp; .■■; |
75/u 5δ | .300 -75/U^ |
Abriebtest
300 - 1.000/U i» |
insgesamt 56 | |
| —X O |
1 (+ 2 io MO) imprägniert |
■ 12,2 | 0,06 | .0,17 | 0,19 | 0,42 |
| 9844/15 | Ό. (+ 4 io MO) imprägniert |
13,1 | 0,04 | 0,13 | 0,11 | 0,38 |
| O cn |
3 .(+ 6 io NiO) ■ imprägniert |
13,5.', ■ | .· O'°4 | 0,07 | 0,08 . | 0,19 |
| 4 '(+■ 8 # ITiO) imprägniert |
14,5." ■:. | ' 0,02 | 0,03 | . 0,03 , · | 0,08 | |
| 5 (+ 16>ί MO) iDpräfjni.ert , |
10,1 | 0,06 | 0,25 | 0,22 | 0,53 | |
| 6 (+ 20 io (MO) imprägniert |
10,2 | 0,06 | 0,09 | 0,11 | 0,26 | |
| 7 (+8 5δ MO) imprägniert. |
14,2 v | 0,02 | 0,02 | 0,04 ■■·; | . 0,08 ■ | |
| Vergleichsmuster 1 Poryikörper^ nicht Hi- |
.- · 9Ϊ1' | " 0,09' | • 0,19 | ■ 0,21 . ·'.' ■ | 0,49 . V | |
| yerglcichcrr.uster; 2 Hiüchiällutig +) |
■ .a,7 ■;·■_ | • 0,07' ■ | 0,21 | ' 0,21 | 0,49 |
+ Fgemaß DBP 1 283 247/-Nickelgehalt
Der nach Beispiel 1 hergestellte Katalysator Fr. 4 wurde in
einem geeigneten Katalysatorbehälter an die Abgasleitung eines
serienmäßigen Kraftfahrzeugs angeschlossen und im ßtraßentest
entsprechend den Vorschriften des "California Test Procedure
and Criteria for Motor Vehicle Exhaust Emmission" geprüft. Hierzu wird das Kraftfahrzeug auf einer vorgeschriebenen Prüfstrecke,
die planmäßig bestimmte Abschnitte, Stadtverkehr, Fahrten auf
der Landstraße und der Autobahn beinhalten, gefahren und jeweils nach 3.000 Testkilometern zur Leistungsprüfung der katalytischem
Nachverbrennungseinheit auf einem - nach den oben genannten Vorschriften eingestellten, - Rollenprüfstand durchgemessen.
Hierbei wird ein genau angegebener Fahrzyklus durchgefahren und dabei kontinuierlich mit Hilfe von Infrarotgeräten die Abgase
auf "ihre Konzentration an Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid hin analysiert. Bezüglich weiterer Einzelheitan
der Ausführung derartiger Messungen wird auf die zitierte Vorschrift verwiesen. Eine genaue Einhaltung dieser Vorschriften
ist wesentlich, da nur dann echt vergleichbare Daten erhalten werden.
Folgende Testergebnisse wurden erhalten:
| Fahrleistung | 0 | Kohlenwasserstoff | GO |
| km | 6.500 | ppm | " *■ |
| 13.000 | • 84 | 0,55 | |
| 19.500 | 193 | 0,71 | |
| 32.000 | 178 | 0,91 | |
| 40.000 | 119 | 0,65 | |
| 54.000 | 210 | 0,76 | |
| 184 | 0,86 | ||
| 152 | 0,05 |
109844/1506
13 -
Beispiel 6 ' . '; . ' _ . .. ..\
Der im Beispiel 1 näher beschriebene Katalysator ifr* f
in katalytic eben Entgiftungsanlagen verschiedener
fprmen an die Abgasleitung eines serieniaäßigen
angeschlossen und gemäß dem in der »California Test Erpcedur'e*
and Grit er ia for Motor Veliiele Exhaust Imissipns" enthalten^ii
Rollenprüfstandstest auf seine Eedulctiansfähigkeit gegenüber
Stickoxiden geprüft» Eine Ausführungsform der oben erwähnten
Entgiftungsanlage besteht aus einem einsigen gatalysatorbettT
in der ^weiten Ausführungsform wird die KataXysatormgLSse auf
gwei voneinander getrennten Katalysatoraufnahmevdrriohtungen'
verteilt* 5ie Sekundärluft wurde im ersten 1*alle vor dem k
lyssitori)ehälter, im zweiten Falle naqli dem ersten
i?ugege.ben»
sind in der nachstehenden $%b§lle 2 enthalten?
| Tabelle g | NQ + vor |
■■ - | NO + nach |
NO2-Gehalt ICatalysator (ppm) |
Reduktion VW |
| Testbedingungen (erster Katatty*« , gatorbehälter) |
IQ2-Gehalt ICatalysator (ppm) |
1 003 487 |
41,0 7lf3 |
||
| mit Sekundärluft ohne Sekundirluft |
1 694 1 710 |
||||
Die Eohlenwasseratoff- und Kohlenmonoxidumsät^e im Dauertest
entsprechein den in Beispiel 2 genannten.
14
1 Q9 8Ä4/1506
Beispiel 7 * '
Ein Abgas, das aus einem Reaktionsraum der chemischen Industrie
stammte und mit Ammoniak sowie mit geringen Mengen von Mercaptoverbindungen
verunreinigt war, verursachte eine starke Geruehsbelästigung
in der Umgebung. Beim Überleiten dieses Abgases über den Katalysator Nr. 4 mit einer Raumgeschwindiglceit von
4«000 h~ stellte sieh, von der Verbrennungswärme des Ammoniaks
herrührend, eine mittlere Tempertaur von 580° Q ein. In dem aus
dem Katalysatorbett abziehenden Gas ließ sich unmittelbar an der
Auslaßöffnung des Kamins kein Geruch mehr feststellen.
1Q98U/15Q6
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung eines y und \-Aluminiumoxid und
mehr als 50 Gewichtsprozent 4er Summe von Oxiden des Chroms j
Kupfers uns Nickels enthaltenden Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daß man durch gemeinsame alkalische Fällung
von Salzen des Kupfers und Chroms aus wässrigen Lösungen sowie- Trocknen und Calcinieren des Fällungsprodüktes her/-gestellte
Oxide des Kupfers und Chroms, bestehend aus Kupferoxid,
Chromoxid, Kupferchrom-Mischoxiden, wie Kupferchroniten,
Kupferchromspinell, deren Übergangsphasen, sowie Gemengen dieser Verbindungen, mit einem Aluminiumoxidhydrat vermischt,
die Mischling trocknet und nach Peptisieren mit Säure zu Formkörpern
verarbeitet, die Formkörper nach Trocknen calciniert
und hierauf mit wässriger Nickelsalzlösung imprägniert, sodaß
der Niekelgehalt, berechnet als NiO, zwischen 2 und 20 Gewichtsprozent
liegt, daß man die imprägnierten Formkörper anschließend unter Überleiten von Luft bei Temperaturen bis
ca. 450° 0 vorcalciniert und schließlich stufenweise bis 700° C fertig calciniert.
2. Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß man
Γ einen Nickelgehalt, berechnet als NiO, zwischen 6 und 10 Gewichtsprozent,
vorzugsv/eise ca. 8 Gewichtsprozent, vorsieht.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch fcekennzejchr.et,
daß mit 0,5 bis 10 Crewichtsprozent Beryllium, Magnesium,
Calcium, Strontium oder Barium dotierte Oxide des Kupfers
und Chroms eingesetzt werden.
■ ■ ■ ■ ■* ■
10984Ul1506
BAD
2013378
4· Verfahren zur Herstellung eines Katalysators nach den Ansprüchen
1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man anstelle von AluminiuEioxidhydrat Gamma- oder ilta-Alurainiurnoxid verwendet.
5· Verfahren nach den Ansprüchen 1 bjs 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man bei der Vorcalcinierung der imprägnierten Formkörper anstelle von Luft Sauerstoff anwendet.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,
daß man als Säure eine Mineralsäure, wie Salzsäure, Salpetersäure und Schwefelsäure oder eine organische Säure wie Essigsäure,
Propionsäure, Zitronensäure und Milchsäure zusetzt.
7· Verwendung des nach den Ansprüchen 1 bis 6 hergestellten
Katalysators z.ur Reinigung von organische Verbindungen, Kohlenmonoxid
und Stickoxid enthaltenden Abgasen aus Verbrennungsriotoren und Industrieanlagen.
8. Verwendung des nach den Ansprüchen 1 bis 6 hergestellten Katalysators
.... zur Reinigung von organische Verbindunge, Kohlenmonoxid und Stickoxid enthaltenden Abgasen aus Verbrennungsmotoren
und Industrieanlagen unter Zusatz von Luft.
Dr.Kr/he 31.3.1970
BAD ORIOiMAL
1098AA/ 1506
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702018378 DE2018378C3 (de) | 1970-04-17 | Herstellung eines Oxydationskatalysators zur Verwendung bei erhöhter Temperatur, Insbesondere für die Reinigung von Abgasen aus Verbrennungsmotoren und Industrieanlagen | |
| FR7031724A FR2059443A5 (de) | 1970-04-17 | 1970-08-31 | |
| SE7014565A SE376176B (de) | 1970-04-17 | 1970-10-28 | |
| US00133721A US3751386A (en) | 1970-04-17 | 1971-04-13 | Catalyst for purification of waste gases |
| CA110,560A CA962658A (en) | 1970-04-17 | 1971-04-16 | Process for producing an oxidation cataliyst for purifying exhaust gases |
| GB993671*[A GB1349568A (en) | 1970-04-17 | 1971-04-19 | Catalysts and to the use thereof in the treatment of waste gases |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702018378 DE2018378C3 (de) | 1970-04-17 | Herstellung eines Oxydationskatalysators zur Verwendung bei erhöhter Temperatur, Insbesondere für die Reinigung von Abgasen aus Verbrennungsmotoren und Industrieanlagen |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2018378A1 true DE2018378A1 (de) | 1971-10-28 |
| DE2018378B2 DE2018378B2 (de) | 1976-01-15 |
| DE2018378C3 DE2018378C3 (de) | 1977-02-17 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US3751386A (en) | 1973-08-07 |
| CA962658A (en) | 1975-02-11 |
| GB1349568A (en) | 1974-04-03 |
| SE376176B (de) | 1975-05-12 |
| FR2059443A5 (de) | 1971-05-28 |
| DE2018378B2 (de) | 1976-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3220671C2 (de) | ||
| DE3832268C2 (de) | Aus Metallverbindungen bestehender Träger mit auf dem Träger immobilisierten ultrafeinen Goldteilchen, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung | |
| EP0317875B1 (de) | Katalysator zur selektiven Reduktion von Stickoxiden mit Ammoniak | |
| DE68904053T2 (de) | Abgaskatalysatortraeger, verfahren zu seiner herstellung und abgaskatalysator, der diesen traeger enthaelt. | |
| DE3113326C2 (de) | ||
| EP2707123B1 (de) | Rohstoffe für vanadiumfreie oder vanadiumreduzierte denox-katalysatoren und verfahren zu ihrer herstellung | |
| DE1767429A1 (de) | Adsorber und Katalysator und seine Anwendung | |
| DE1283247B (de) | Oxydationskatalysator zur Verwendung bei erhoehter Temperatur, insbesondere fuer die Reinigung von Abgasen aus Verbrennungsmotoren und Industrieanlagen | |
| EP0226983B1 (de) | Eisenhaltiger Katalysator zur Verringerung des Stickoxidgehalts von Verbrennungsabgasen | |
| DE2647172A1 (de) | Katalysator zur reinigung der abgase von brennkraftmaschinen | |
| DE2655879A1 (de) | Katalysatormasse sowie deren herstellung und verwendung | |
| EP0126425B1 (de) | Eisenoxid-Chromoxid-Katalysator für die Hochtemparatur-CO-Konvertierung | |
| DE1260675B (de) | Verfahren zur Dampfreformierung von Kohlenwasserstoffen | |
| DE2559009C3 (de) | Fester Tragerkatalysator zur katalytischen Reduktion von Stickstoffoxiden | |
| EP1175259B1 (de) | Formkörper aus titandioxid, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung | |
| DE2214604A1 (de) | Verfahren zur herstellung verbesserter abgasreinigungs-katalysatoren | |
| EP0634990B1 (de) | Chromfreier katalysator auf basis eisenoxid zur konvertierung von kohlenmonoxid | |
| EP0009068B1 (de) | Fliessbettkatalysatoren zur Herstellung von synthetischem Erdgas durch CO-Methanisierung | |
| DE2018378A1 (de) | Herstellung eines Oxydationskatalysators zur Verwendung bei erhöhter Temperatur, insbesondere für die Reinigung von Abgasen aus Verbrennungsmotoren und Industrieanlagen | |
| AT407842B (de) | Verfahren zur herstellung eines geformten katalysators auf basis von titandioxid sowie dessen verwendung | |
| DE2635063A1 (de) | Katalysator fuer die reduktion von stickstoffoxiden in anwesenheit von ammoniak | |
| DE2018378C3 (de) | Herstellung eines Oxydationskatalysators zur Verwendung bei erhöhter Temperatur, Insbesondere für die Reinigung von Abgasen aus Verbrennungsmotoren und Industrieanlagen | |
| DE2165240C3 (de) | Verfahren zur Oxidation von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen aus den Abgasen von Brennkraftmaschinen | |
| DE2308789A1 (de) | Katalysator fuer abgase und verfahren zu seiner herstellung | |
| DE2726126A1 (de) | Verfahren zur herstellung von geformten aluminiumoxidkatalysatormaterial |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |