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Bereich der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft einen Katalysator zur Reinigung eines
Abgases aus einem Verbrennungsmotor in Automobilen und ähnlichem und ein
Verfahren zu seiner Herstellung. Spezieller steht diese Erfindung im
Zusammenhang mit einem Abgasreinigungskatalysator, welcher Kohlenmonoxid,
Kohlenwasserstoffe und Stickoxide von obigem Abgas entfernt, die
Entwicklung von Schwefelwasserstoff unterdrückt und gleichzeitig keine
toxische Substanz bildet, und einem Verfahren zu seiner Herstellung.
Beschreibung des Standes der Technik
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Katalysatoren, die aktives Aluminiumoxid umfassen, worauf ein
Platingruppenelement, wie etwa Platin oder Rhodium und Ceroxid
abgeschieden wurde, welche einen Sauerstoffspeichereffekt für verstärkte
Niederternperaturaktivität haben, werden nun hauptsächlich als
Drei-Wege-Katalysatoren zur gleichzeitigen Entfernung von
Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Stickoxiden aus Abgasen, die von
Verbrennungsmotoren von Automobilen und ähnlichem erzeugt werden,
verwendet (japanische Offenlegungsschrift Nr. 55225/1979). Bei solch
einem herkömmlichen Abgasreinigungskatalysator wird das Schwefeldioxid
(SO&sub2;), das durch die Verbrennung von schwefelenthaltenden Verbindungen
in Benzin gebildet wird, normalerweise auf Ceroxid während des Betriebs
gespeichert (stöchiometrisches Luft/Treibstoff-Verhältnis A/F), und
Schwefelwassestoff wird im Leerlauf erzeugt (reiches A/F),
Schwefelwasserstoff wird erzeugt und als Abgas freigesetzt. Das Abgas
während des Leerlaufs läßt daher das Problem entstehen, daß unangenehme
Gerüche, die Schwefelwasserstoff zugeschrieben werden, freigesetzt
werden.
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Um die Entwicklung von Schwefelwasserstoff zu unterdrücken, war
es bisher hauptsächlich Praxis, eine Nickelverbindung dem Katalysator
zuzusetzen (japanische Offenlegungsschriften Nr. 240949/1987 und Nr.
310637/1987). Nickelverbindungen werden jedoch in einigen europäischen
Ländern (insbesondere Westdeutschland) aus dem Grund nicht verwendet, da
sie während des Betriebes möglicherweise toxisches Nickelcarbonyl bilden
können.
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Es wurde daher gewünscht, einen Abgasreinigungskatalysator zu
entwickeln, welcher effektiv Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und
Stickoxide aus einem Abgas entfernt, die Entwicklung von
Schwefelwasserstoff unterdrückt und gleichzeitig keine toxische Substanz
bildet.
Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist ein Ziel dieser Erfindung, einen Katalysator, welcher die
obigen Probleme des Standes der Technik löst, die Bildung von
Schwefelwasserstoff unterdrückt und keine toxische Substanz bildet, und
ein Verfahren zu seiner Herstellung zur Verfügung zu stellen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das obige Ziel durch einen
Katalysator zur Reinigung von Abgasen erreicht, welcher Kohlenmonoxid,
Kohlenwasserstoffe und Stickoxide aus Abgasen entfernt und die
Entwicklung von Schwefelwasserstoff unterdrückt, wobei dieser Katalysator
einen monolithischen Träger umfaßt, und darauf mindestens ein
Platingruppenelement, aktives Aluminiumoxid, Ceroxid und Germaniumoxid
abgeschieden sind.
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Das Ziel dieser Erfindung wird auch durch ein Verfahren zur
Herstellung eines Abgasreinigungskatalysators zur Entfernung von
Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden aus einem Abgas und
zur Unterdrückung der Entwicklung von Schwefelwasserstoff erreicht,
welches umfaßt
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(a) einen Schritt der Herstellung von aktivem Aluminiumoxid,
das mindestens ein Platingruppenelement darauf abgelagert enthält,
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(b) einen Schritt der Herstellung einer Äufschlämmung,
umfassend das aktive Äluminiumoxid mit dem darauf abgelagerten
Platingruppenelement, Ceroxid und Germaniumoxid und
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(c) einen Schritt der Ablagerung der Aufschlämmung auf einem
monolithischen Träger und Calcinieren des Trägers.
Detaillierte Beschreibung bevorzuater Ausführungsformen
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Der erfindungsgemäße Katalysator und das erfindungsgemäße
Verfahren zu seiner Herstellung wird im folgenden im Detail beschrieben.
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(A) Zunächst wird der Katalysator der Erfindung beschrieben.
Der Abgasreinigungskatalysator dieser Erfindung umfaßt einen
monolithischen Träger und als Katalysatorinhaltsstoffe mindestens ein
Platingruppenelement, aktives Aluminiumoxid und Ceroxid, und Germanium
als Inhaltsstoff zur Unterdrückung der Entwicklung von
Schwefelwasserstoff.
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Der Katalysator dieser Erfindung kann zusätzlich mindestens ein
Metalloxid enthalten, das ausgewählt ist aus Verbindungen von
Erdalkalimetallen, Seltenerdmetallen (unter Ausschluß von Ceroxid) und
Zirkonium.
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Der Katalysator dieser Erfindung kann zwei oder mehr
Überzugsschichten der Katalysatorinhaltsstoffe auf dem Träger haben.
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Der monolithische Träger besteht aus einem feuerfesten Metalloxid
oder einem feuerfesten Metall und kann in der Form eines aufgeschäumten
Gegenstands mit einer Bienenwabe- oder dreidimensionalen Netzstruktur
vorliegen. Beispiele des feuerfesten Metalloxids schließen Cordierit,
Mullit, alpha-Aluminiumoxid, Silimanit, Magnesiumsilikat, Zirkon,
Pentalit, Spodumen und Alumino-Silikate ein.
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Beispiele fuhr das feuerfeste Metall sind feuerfeste Legierungen
auf Eisenbasis und feuerfeste Legierungen auf Chrombasis. Ein
Bienenwabenträger, der aus Cordierit besteht, wird unter diesen
monolithischen Trägern besonders bevorzugt verwendet.
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Der Katalysator dieser Erfindung kann wunschenswerterweise Platin
und Rhodiwn als Platingruppenelemente zum Zwecke der gleichzeitigen
Entfernung von CO, HC und NOx enthalten. Die Platinmenge kann jede
beliebige Menge sein, welche die erforderte katalytische Aktivität
ergibt. Gewohnlich beträgt sie 0,1 bis 10 g, vorzugsweise 0,1 bis 3 g
pro Liter Katalysator. Die Rhodiummenge kann jede beliebige Menge sein,
welche die gewünschte katalytische Aktivität ergibt. Gewohnlich beträgt
sie 0,02 bis 2 g vorzugsweise 0,02 bis 0,7 g, pro Liter Katalysator.
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Das aktive Aluminiumoxid kann vorzugsweise z.B.
gamma-Aluminiwnoxid sein. Seine spezifische Oberfläche beträgt
wünschenswerterweise 10 bis 300 m²/g, und seine Menge beträgt
gewöhnlich 30 bis 200 g, vorzugsweise 40 bis 120 g pro Liter Katalysator.
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Ceroxid hat einen Sauerstoffspeichereffekt und verringert die
Menge der erforderlichen Platingruppenelemente unter Erhalt derselben
Reinigungsfähigkeit. Sein Gewicht beträgt gewobnlich 10 bis 150 g,
vorzugsweise 10 bis 50 g, pro Liter Katalysator. Wünschenswerterweise hat
Ceroxid eine spezifische Oberfläche von 10 bis 300 m²/g.
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Germaniumoxid ist zur Unterdrückung der Entwicklung von
Schwefelwasserstoff wirksam. Die Menge an Germaniumoxid, die die
Unterdrückung der Schwefelwasserstoffbildung bewirkt, beträgt gewöhnlich
1 bis 50 g, vorzugsweise 3 bis 30 g, pro Liter Katalysator. Da
Germaniumoxid teuer ist, ist seine Menge vorzugsweise so klein wie
möglich, beispielsweise 3 bis 10 g pro Liter Katalysator, solange es zur
Unterdrückung der Entwicklung von Schwefelwasserstoff wirksam ist.
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(B) Nun wird das Verfahren zur Herstellung des
Abgasreinigungskatalysators dieser Erfindung beschrieben.
Herstellung von aktivem Aluminiumoxid mit dem
darauf abgelagerten Platin
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Aktives Aluminiumoxid (z.B. gamma-Aluminiumoxid) wird in einen Mischer
eingebracht. Das aktive Aluminiumoxid hat wünschenswerterweise einen
Partikeldurchmesser von 1 bis 100 um, vorzugsweise 1 bis 50 um, und
besonders bevorzugt 1 bis 30 um. Aktives Aluminiuinoxid kann mit einem
Teil oder dem ganzen Ceroxid und/oder Germaniuinoxid vermischt werden.
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Mindestens eine Platingruppenelement-Verbindung, wie etwa eine
Platinverbindung (z.B. eine Aminlösung von Hexahydroplatinsäure, oder
Chloroplatinsäure) wird zum aktiven Aluminiurnoxid zugegeben. Die
Platingruppenelement-Verbindung kann auf einmal zugegeben werden oder in
kleinen Mengen, während gamma-Aluminiuinoxid mit einem Mischer gerührt
wird. Die Platingruppenelement-Verbindung kann als Losung zugegeben
werden (wie etwa als wäßrige Lösung) oder als Suspension (wie etwa als
wäßrige Suspension). Die Menge des zuzugebenden Platingruppenelements
kann 1 bis 100 g als Platingruppenelement pro Kilogramm aktives
Aluminiumoxid betragen und kann 100 bis 500 ml als Losung der
Platingruppenelement-Verbindung betragen.
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Darauffolgend kann eine Verbindung eines anderen Typs eines
Platingruppenelements z.B. eine Rhodiumverbindung, wie etwa
Rhodiumnitrat oder Rhodiumchlorid, zu der Mischung, die aktives
Aluminiuinoxid und die obige Platingruppenelement-Verbindung enthält,
zugegeben werden. Die andere Platingruppenelement-Verbindung kann nach
und nach oder auf einmal zugegeben werden. Die andere
Platingruppenelement-Verbindung, z.B. eine Rhodiumverbindung, kann als
Losung oder Suspension zugegeben werden. Die Menge der anderen
zuzugebenden Platingruppen-Verbindung kann 0,2 bis 50 g betragen,
berechnet als das andere Platingruppenelement, z.B. Rhodium, pro
Kilogramm aktives Aluminiumoxid, und kann 100 bis 500 ml als Losung der
anderen Platingruppenelement-Verbindung, z.B. der Rhodiumverbindung, sein.
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Darauffolgend wird eine Essigsäureldsung, vorzugsweise eine
wäßrige Losung von 10 bis 40 Gew.-% Essigsäure, zur Mischung, die die
Platingruppenelement-Verbindung und das aktive Aluminiumoxid enthält,
zugegeben. Vorzugsweise wird die Essigsäurelösung nach und nach
zugegeben, während die Mischung durch einen Mischer gerührt wird. Die
Menge der zuzugebenden Essigsäure kann 100 bis 300 ml pro Kilogramm
aktives Aluminiumoxid betragen.
Herstellung einer Aufschlämmung
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Das aktive Aluminiumoxid, auf dem mindestens ein Typ eines
Platingruppenelements abgelagert wurde, Ceroxid, Germaniumoxid,
Essigsäure und deionisiertes Wasser werden in eine Mühle eingebracht und
pulverisiert, wodurch eine Aufschlammung gebildet wird.
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Die Menge an Ceroxid beträgt 40 bis 500 g, vorzugsweise 150 bis
400 g, pro Kilogramm aktives Aluminiumoxid.
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Die Menge an Germaniumoxid kann 12,5 bis 625 g, vorzugsweise 35
bis 375 g, besonders bevorzugt 35 bis 125 g, pro Kilogramm aktives
Alumiumoxid betragen.
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Die Menge an Essigsäure kann 50 bis 300 ml pro Kilogramm aktives
Aluminiumoxid, vorzugsweise als eine 60 bis 90 Gew.-% wäßrige Lösung,
betragen.
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Die Pulverisierung durch die Mühle kann den durchschnittlichen
Partikeldurchmesser der Mischung in der Aufschlämmung auf 0,1 bis
10 um, vorzugsweise 1 bis 5 um, herabsetzen.
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Die resultierende Aufschlämmung wird in einen Behälter überführt,
und entionisiertes Wasser wird zugegeben, wodurch eine Aufschlämmung mit
einem vorher bestimmmten spezifischen Gewicht gebildet wird, welches z.B.
1,20 bis 1,85 g/ml betragen kann.
Ablagerung der Aufschlämmung auf einem monolithischen Träger
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Die oben hergestellte Aufschlämmung wird auf einem monolithen Träger, der
in Abschnitt (A) oben beschrieben wurde, abgelagert. Die Aufschlämmung
wird auf den monolithischen Träger wahrend eines Zeitraumes von z.B. 1
bis 60 Sekunden aufgezogen, und dann wird der Überschuß der Aufschlämmung
in den Zellen durch einen Luftstrom entfernt. Der mit der Aufschlämmung
überzogene Träger wird dann getrocknet, z.B. mit heißer Luft,
vorzugsweise heißer Luft bei 20 bis 100ºC, wodurch mindestens 50 %,
vorzugsweise 90 %, der Feuchtigkeit entfernt werden. Nach der Entfernung
der Feuchtigkeit kann der Träger in Luft calciniert werden, z.B. bei
einer Temperatur von 200 bis 900ºC, vorzugsweise 300 bis 800ºC, während
10 Minuten bis 10 Stunden, vorzugsweise 15 bis 60 Minuten. Wenn die
Temperatur des Trägers bei der Calcinierung schrittweise angehoben wird,
kann das obige Trocknen (Entfernen der Feuchtigkeit) weggelassen werden.
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Durch den obigen Schritt der Ablagerung der Aufschlämmung können
z.B. 30 bis 200 g Aluminiumoxid mit mindestens einem
Platingruppenelement, wie etwa Platin oder Rhodium, das darauf abgelagert
ist, 10 bis 150 g Ceroxid und 1 bis 50 g Germaniumoxid pro Liter Träger
auf dem monolithischen Träger abgelagert werden.
Beispiele
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Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung
spezieller.
Beispiel 1
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Aktives Aluminiumoxid (1,2 kg) mit einer BET-Oberfläche von
150 m²/g und einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 30 um
wurde in einen Mischer eingebracht, und während das aktive Aluminiumoxid
gerührt wurde, wurden 300 ml einer wäßrigen Aminlösung von
Hexahydroplatinsäure, die 23,3 g Platin enthielt, nach und nach
zugetropft und einheitlich dispergiert. Darauf wurden 150 ml einer
wäßrigen Losung von Rhodiumnitrat, die 4,7 g Rhodium enthielt, nach und
nach zugetropft und einheitlich dispergiert.
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Schließlich wurden 100 ml 25 %-ige Essigsäure nach und nach
zugetropft und einheitlich dispergiert, wodurch ein Aluminiumpulver
hergestellt wurde, das Platin und Rhodium darauf abgelagert enthielt
(Pt/Rh-Gewichtsverhältnis = 5/1).
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(b) 640 g (als Trockengewicht) des Aluminiumoxidpulvers mit darauf
abgelagertem Platin und Rhodium, das im Schritt (a) oben erhalten wurde,
320 g Ceroxid mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von
15 um, 40 g Germaniumoxid, 71 ml 90%-ige Essigsäure (Gew.-%) und 550 ml
entionisiertes Wasser wurden in eine Mühle eingebracht und gemischt und
pulverisiert, was eine Aluminiumaufschlämmung ergab. Die
Pulverisierungszeit wurde so eingestellt, daß mehr als 90 % der Partikel
in der Aufschlämmung einen Partikeldurchmesser von nicht mehr als
hatten.
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(c) Entionisiertes Wasser wurde zu der durch Schritt (b) oben
erhaltenen Aufschlämmung zugegeben, um ihr spezifisches Gewicht auf 1,60
g/ml einzustellen und eine verdünnte Aufschlämmung zu erhalten. Ein
zylindrischer Cordierit-monolithischer Träger (Durchmesser 93 mm; Länge
147,5 mm; Volumen 1,0 Liter; 400 Zellen/in²) wurde in die verdünnte
Aufschlämmung 5 Sekunden lang eingetaucht und aus der verdünnten
Aufschlämmung herausgezogen. Luft wurde gegen den Träger geblasen, um
überschüssige Aufschlämmung zu entfernen. Der Träger wurde bei 30 bis
60ºC getrocknet und dann bei 500ºC 30 Minuten lang calciniert, was einen
Katalysator A ergab.
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Katalysator A, erhalten durch die Abfolge der Schritte (a), (b)
und (c), enthielt 1,6 g Platin und Rhodium zusammen, 80 g Aluminiumoxid,
40 g Cer und 5 g Germaniumoxid pro Liter des fertigen Katalysators.
Vergleichsbeispiel 1
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Katalysator B wurde erhalten, indem Beispiel 1 wiederholt wurde, mit
der Ausnahme, daß Gerrnaniurnoxid in Schritt (b) von Beispiel 1 nicht
zugegeben wurde.
Vergleichsbeispiel 2
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Katalysator C wurde erhalten, indem Beispiel 1 wiederholt wurde, mit
der Ausnahme, daß Ceroxid nicht in Schritt (b) von Beispiel 1 zugegeben
wurde.
Vergleichsbeispiel 3
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Katalysator D wurde erhalten, indem Beispiel 1 wiederholt wurde, mit
der Ausnahme, daß anstelle von Germaniumoxid Nickeloxid mit demselben
Gewicht in Schritt (b) von Beispiel 1 verwendet wurde.
Beispiel 2
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Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Menge von
Germaniumxoid auf 8 g von 40 g in Schritt (b) von Beispiel 1 geändert
wurde. Katalysator E, der 1 g Germaniumoxid pro Liter fertigen
Katalysator enthielt, wurde erhalten.
Beispiel 3
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Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Menge von
Germaniumoxid auf 24 g von 40 g in Schritt (b) von Beispiel 1 geändert
wurde. Katalysator F, der 3 g Germaniumoxid pro Liter fertigen
Katalysator enthielt, wurde erhalten.
Beispiel 4
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Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Menge von
Germaniumoxid auf 80 g von 40 g in Schritt (b) von Beispiel 1 geändert
wurde. Katalysator G, der 10 g Germaniumoxid pro Liter fertigen
Katalysator enthielt, wurde erhalten.
Beispiel 5
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Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Menge von
Germaniumoxid auf 120 g von 40 g in Schritt (b) von Beispiel 1 geändert
wurde. Katalysator H, der 15 g Germaniumoxid pro Liter fertigen
Katalysator enthielt, wurde erhalten.
Beispiel 6
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Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Menge von
Germaniumoxid auf 240 g von 40 g in Schritt (b) von Beispiel 1 geändert
wurde. Katalysator E, der 30 g Germaniumoxid pro Liter fertigen
Katalysator enthielt, wurde erhalten.
Testbeispiel 1
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Jeder der Katalysatoren (Probenbezeichnung A bis I), die in den
Beispielen 1 bis 6 und in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 erhalten
wurden, wurde in einen Multikonverter aus rostfreiem Stahl eingefüllt,
und unter den folgenden Bedingungen wurde ein Gas, das ein tatsächliches
Abgas simulierte, durch den Multikonverter durchgeschickt, und die Menge
an freigesetztem H&sub2;S wurde am Ausgang der Katalysatorschicht gemessen.
So wurden die H&sub2;S-unterdrückenden Eigenschaften eines jeden
Katalysators ausgewertet.
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Schwefelmenge in Benzin: 0,035 Gew.-%
Betriebsbedingungen
(a) Vorbehandlungsbedingungen
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Temperatur am Katalysatoreinlaß: 600ºC
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Luft-Treibstoff-Verhältnis (A/F): 14,7
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Behandlungszeit: 5 Minuten
(b) SO&sub2; Speicherbedingungen
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Temperatur am Katalysatoreinlaß: 200 - 500ºC
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Temperaturanstiegs-Geschwindigkeit: 12ºC/Min.
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Behandlungszeit: 25 Minuten
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A/F: 14,7
(c) H&sub2;S Freisetzungsbedingungen
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Temperatur am Katalysatoreinlaß: 500ºC
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A/F: 13,9
Gegenstand der Auswertung
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Die Konzentration von freigesetztem H&sub2;S am Katalysatorausgang während
30 Sekunden, von 15 Sekunden bis 45 Sekunden, nachdem das
stöchiometrische A/F in ein reiches A/F geändert wurde.
Verfahren der Auswertung
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Kitagawa-Typ-Detektionsrohr
Testbeispiel 2
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Jeder der Katalysatoren (Probenbezeichnung A bis I), die in den
Beispielen 1 bis 6 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 erhalten wurden,
wurde einem Dauerbeständigkeits-Test nach dem folgenden Verfahren
unterworfen, und seine Leistung wurde ausgewertet.
Dauerhaftigkeitsbedingungen
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Jeder der Katalysatoren wurde in einen Multikonverter aus rostfreiem
Stahl eingefüllt, und unter den folgenden Bedingungen wurde ein Gas, das
ein tatsächliches Abgas simulierte, durch den Multikonverter 50 Stunden
lang durchgeschickt.
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Luft-Treibstoff-Verhältnis (A/F): 14,7
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Temperatur des Katalysatorbetts: 800ºC
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Treibstoff: Benzin (unverbleit)
Bedingungen zur Auswertung der Katalysatorleistung
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Jeder der Katalysatoren wurde in denselben Multikonverter, wie oben
beschrieben, eingefüllt, doch mit einem Probenrohr versehen, und die
Einlaß- und Auslaßgasbestandteile bei jedem Katalysator wurden durch MEXA
8120 (Horiba Seisakusho) analysiert.
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Die Katalysatorleistung wurde unter den folgenden Bedingungen
unter Verwendung eines Gases, das ein tatsächliches Abgas simulierte,
ausgewertet.
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Luft-Treibstoff-Verhältnis: 14,55, 14,7, 14,85
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Raamgeschwindigkeit (SV): 133.000/Stunde
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Katalysatoreinlaßtemperatur: 350ºC
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Die Reinigungsanteile der Komponenten (CO, HC, NO) sind durch
Durschnittswerte der Reinigungsanteile bei den obigen A/F-Verhältnissen
gezeigt.
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Die Ergebnisse der Testbeispiele 1 und 2 sind in den Tabellen 1
bis 3 gezeigt.
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
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Tabelle
1 zeigt die Effekte von Germaniumoxid und Ceroxid auf
die Menge des freigesetzten H&sub2;S und die Reinigungsanteile nach dem
Dauertest.
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Tabelle 2 zeigt die Effekte von Germaniumoxid und Nickeloxid
auf die Menge an freigesetztem H&sub2;S und die Reinigungsanteile nach dem
Dauertest.
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Tabelle 3 zeigt die Wirkung der Menge von Germaniumoxid auf die
Menge an freigesetztem H&sub2;S und die Reinigungsanteile nach dem Dauertest.
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Wie aus Tabelle 1 ersehen werden kann, unterdrückt der
Katalysator (Probe A), der Germaniumoxid und Ceroxid enthält, in
deutlichem Ausmaß die Entwicklung von H&sub2;S und behält eine Fähigkeit zur
Abgasreinigung, die der eines herkömmlichen Katalysators äquivalent ist
(Probe B), der Ceroxid enthält, aber frei von Germaniumoxid ist.
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Wie aus Tabelle 2 ersehen werden kann, hat der Katalysator der
Erfindung (Probe A), der Germaniumoxid enthält, die Fähigkeit, die
Entwicklung von H&sub2;S zu unterdrücken und die Fähigkeit, Abgase zu
reinigen, die äquivalent sind zu denen eines herkömmlichen Katalysators
(Probe D), der Nickeloxid enthält, dessen Verwendung in einigen Ländern,
wie etwa Westdeutschland, reguliert ist.
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Aus Tabelle 3 wird ersehen, daß die Menge des Germaniumoxids,
das zugegeben wird, um die Entwicklung von H&sub2;S zu unterdrücken,
gewohnlich 1 bis 50 g, vorzugsweise 3 bis 30 g, pro Liter Katalysator
beträgt.
(Wirkungen der Erfindung)
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Wie oben festgestellt, erzeugt der Katalysator dieser Erfindung,
der einen monolithischen Träger und darauf abgelagert mindestens ein
Platingruppenelement, aktives Aluminiumoxid, Ceroxid und Germaniumoxid
umfaßt, eine Wirkung dahingehend, daß er in bemerkenswertem Maße
Schwefelwasserstoff unterdrückt ohne seine Abgasreinigungsfähigkeit zu
verlieren, und keine toxische Substanz bildet.
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1. Abgasreinigungskatalysator zur Entfernung von
Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden aus einem Abgas und
zur Unterdrückung der Bildung von Schwefelwasserstoff, wobei dieser
Katalysator einen monolithischen Träger und darauf abgelagert mindestens
ein Platingruppenelement, aktives Aluminiumoxid und Ceroxid umf aßt,
dadurch gekennzeichnet, daß er ferner eine effektive
Menge an Germaniumoxid zur Unterdrückung der Entwicklung von
Schwefelwasserstoff umfaßt.
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2. Katalysator nach Anspruch 1, umfassend einen
monolithischen Träger und darauf abgelagert Platin, Rhodium, aktives
Alurniniumoxid, Ceroxid und Germaniumoxid.
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3. Katalysator nach Anspruch 2, umfassend einen
monolithischen Träger und darauf abgelagert 0,1 bis 10 g Platin, 0,02 bis
2 g Rhodium, 30 bis 200 g aktives Alumiumoxid, 10 bis 150 g Ceroxid und l
bis 50 g Germaniumoxid, wobei die Mengen pro Liter Katalysator angegeben
sind.
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4. Katalysator nach Anspruch 2, umfassend einen
monolithischen Trager und darauf abgelagert 0,1 bis 3 g Platin, 0,2 bis
0,7 g Rhodium, 40 bis 120 g aktives Aluminiumoxid, 10 bis 50 g Ceroxid
und 3 bis 30 g Germaniumoxid, wobei die Mengen pro Liter Katalysator
angegeben sind.
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5. Verfahren zur Herstellung eines
Abgasreinigungskatalysators zur Entfernung von Kohlenmonoxid,
Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden aus einem Abgas und zur Unterdrückung
der Bildung von Schwefelwasserstoff, welches umfaßt
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(a) einen Schritt der Herstellung eines aktiven Aluminiumoxids,
auf dem eine Verbindung mindestens eines Platingruppenelements abgelagert
ist,
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(b) einen Schritt der Herstellung einer Aufschlämmung, umfassend
das aktive Aluminiumoxid, erhalten in Schritt (a), Ceroxid und
Cermaniumoxid, und
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(c) einen Ablagerungsschritt der Aufschlämmung auf einem
monolithischen Träger und Calcinierung des Trägers.
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6. Verfahren zur Herstellung eines
Abgasreinigungskatalysators, wie in Anspruch 2 ausgeführt, zur Entfernung
von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden aus einem Abgas
und zur Unterdrückung der Entwicklung von Schwefelwasserstoff, welches
umfaßt
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(a) einen Schritt der Herstellung eines aktiven Aluminiumoxids,
auf dem ein Platinverbindung und eine Rhodiumverbindung abgelagert sind,
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(b) einen Schritt der Herstellung einer Aufschlämmung, umfassend
das aktive Aluminiumoxid, erhalten in Schritt (a), Ceroxid und
Germaniumoxid, und
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(c) einen Ablagerungsschritt der Aufschlämmung auf einem
monolithischen Träger und Calcinierung des Trägers.
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7. Verfahren zur Herstellung eines
Abgasreinigungskatalysators, wie in Anspruch 3 ausgeführt, zur Entfernung
von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden aus einem Abgas
und zur Unterdrückung der Bildung von Schwefelwasserstoff, welches umfaßt
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(a) einen Schritt der Herstellung eines aktiven Aluminiumoxids,
worauf 1 bis 100 g, als Platin, einer Platinverbindung und 0,2 bis 50 g,
als Rhodium, einer Rhodiumverbindung abgelagert sind, wobei die Mengen
pro Kilogramm aktives Aluminiumoxid angegeben sind,
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(b) einen Schritt der Herstellung einer Aufschlämmung, umfassend
das in Schritt (a) erhaltene Aluminiumoxid, 50 bis 500 g Ceroxid, pro
Kilogramm aktives Aluminiumoxid, und 12,5 bis 625 g Germaniumoxid, pro
Kilogramm aktives Aluminiumoxid, und
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(c) einen Ablagerungsschritt der Aufschlämmung auf einem
monolithischen Träger und Calcinierung des Trägers.
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8. Verfahren zur Herstellung eines
Abgasreinigungskatalysators, wie in Anspruch 4 ausgeführt, zur Entfernung
von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden aus einem Abgas
und Unterdrückung der Bildung von Schwefelwasserstoff, welches umfaßt
-
(a) einen Schritt der Herstellung eines aktiven Aluminiumoxids,
worauf 1 bis 100 g, als Platin, einer Platinverbindung und 0,2 bis 50 g,
als Rhodium, einer Rhodiurnverbindung abgelagert sind, wobei die Mengen
pro Kilogramm aktives Aluminiumoxid angegeben sind,
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(b) einen Schritt der Herstellung einer Aufschlämmung, umfassend
das aktive Aluminiurnoxid, das in Schritt (a) erhalten wurde, 150 bis
400 g Ceroxid, pro Kilogramm aktives Aluminiumoxid, und 35 bis 375 g
Germanium, pro Kilogramm aktives Aluminiumoxid, und
-
(c) einen Ablagerungsschritt der Aufschlämmung auf einen
monolithischen Träger und Calcinierung des Trägers.