FR2498471A1 - Composition et procede de traitement de gaz d'echappement - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UNE COMPOSITION POUR CONVERTIR DES AGENTS POLLUANTS DANS UN GAZ D'ECHAPPEMENT EN ENTITES INFFENSIVES ET POUR RETIRER LES PARTICULES EN SUSPENSION DANS LE GAZ. SELON L'INVENTION, ELLE CONTIENT UN MATERIAU CATALYTIQUE, EFFICACE POUR LA CONVERSION, QUI EST DEPOSE SUR UN FILTRE GROSSIER ET SUR UN FILTRE FIN, CES FILTRES COMPRENANT UN MATERIAU REFRACTAIRE EFFICACE POUR PIEGER LES PARTICULES DANS LE GAZ ET ETANT PLACES DE FACON QUE LE GAZ S'ECOULE EN SUCCESSION A TRAVERS LE FILTRE GROSSIER ET LE FILTRE FIN. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX SYSTEMES D'ECHAPPEMENT DES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE.

Description

I La présente invention se rapporte au traitement des gaz d'échappement et

plus particulièrement, à l'enlèvement, des gaz d'échappement des moteurs à combustion interne, des particules en suspension de plomb et de carbone et des agents polluants gazeux. Des filtres ont été utilisés pour retirer les solides en suspension des gaz d'échappement, comme les

particules de plomb et de carbone dans des gaz d'échappe-

ment de moteurs à combustion interne. Tandis que les particules s'accumulent dans le filtre, la restriction résultante à l'écoulement des gaz d'échappement augmente la contre-pression et réduit l'efficacité de filtrage et du moteur. Afin de restaurer un fonctionnement normal, le filtre doit être périodiquement régénéré, par exemple, par un nettoyage mécanique de ce filtre ou en le chauffant et

en faisant brûler les particules piégées de carbone.

Les émissions particulaires de diesel sont mises en évidence par les évacuations occasionnelles et visibles de fumée qui se présentent pendant l'accélération ou un fonctionnement à puissance maximale. Les grandes quantités de particules de carbone, très petites et très légères, dans les gaz d'échappement des diesels, présentent des difficultés sensibles pour obtenir un degré élevé d'enlèvement des particules et éviter une contre-pression

excessive.

Selon le procédé de l'invention, les particules de carbone et de plomb sont retirées des gaz d'échappement de moteurs à combustion interne en faisant passer les gaz

à travers un filtre grossier puis à travers un filtre fin.

Les filtres comprennent un matériau réfractaire efficace pour piéger les particules. L'utilisation d'un filtre fin permet de piéger un pourcentage élevé des particules et

réduit sensiblement les émissions particulaires. L'utili-

sation d'un filtre relativement grossier pour retirer les plus grandes particules avant que les gaz n'atteignent le second filtre fin étend la durée utile du filtre fin et réduit l'allure à laquelle la contrepression augmente

tandis que les particules s'accumulent dans les filtres.

La filtration sélective et la distribution du piégeage des particules selon l'invention offrent ainsi une efficacité élevée de piégeage avec de faibles augumenta-tiorns de la contre-pression et un filtrage efficace pendant de plus

longues périodes avant qu'une régénération ne soit requise.

La composition selon l'invention pour convertir un ou plusieurs agents polluants dans un gaz d'échappement en entités inoffensives et pour retirer les particules en suspension du gaz, comprend un matériau catalytique> efficace pour la conversionqui est déposé sur un filtre grossier et sur un filtre fin. Les filtres comprennent un matériau réfractaire efficace pour piéger les particules dans le gaz et ils sont placés de façon que le gaz s'écoule

en succession à travers le filtre grossier et le filtre fin.

Quand le matériau du catalyseur est efficace pour la conversion du carbone et des agents polluants gazeux dans les gaz d'échappement, l'exothermie de la conversion des agents polluants gazeux se produit dans le filtre fin du fait de la faible conversion qui résulte des limites de transfert de masse dans le filtre grossier. L'exothermie améliore la combustion des particules de carbne qui sont piégées dans le filtre fin et la régénération de la

capacité de filtrage.

Les filtres peuvent comprendre tout matériau qui est efficace pour piéger les particules dans les gaz, par exemplepar suite d'un impact inertiel ou d'une attraction électrostatique. Les filtres sont généralement faits en un matériau poreux et réfractaire qui est résistant aux températures des gaz et de la conversion catalytique des agents polluants. On peut citer comme matériaux appropriés qui ont une certains affinité pour les particules et auxquels les particules adhèrent, les matériaux céramiques ou métalliques réfractaires qui ont une stabilité thermique et mécanique suffisante pour une utilisation dans un réacteur catalytique. Le métal peut être, par exemple, de l'acier, de l'acier inoxydable, de l'aluminium, du cuivre ou du nickel. Le matériau de céramique peut être un oxyde d'un métal réfractaire, comme de l'alumine, de la silice, de la magnésie, de la zirconia, de l'oxyde de titane, de l'oxyde de chrome ou des combinaisons de ceux-ci comme de la cordiérite ou un silicate ou carbure d'un métal réfractaire. Les filtres peuvent avoir la forme de perles d'un oxyde inorganique réfractaire, comme des sphères ou cylindres de céramique. De préférence, les filtres sont des structures unitaires de relativement grande dimension comme des monolithes de céramique, des laines métalliques ou des mailles métalliques. Une structure de filtre à cellules

ouvertes ayant un certain nombre de vides ou pores inter-

connectés est particulièrement préférée. Les cellules

continues d'une telle structure forment des trajets convo-

lutés d'écoulement des gaz, il y a donc une plus grande probabilité qu'une particule sera piégée et ne traversera pas le filtre. Cette structure a une plus grande capacité de rétention des particules et une plus forte efficacité

de filtrage que les autres filtres.

Un filtre particulièrement préféré ayant une

structure cellulaire et continue est une mousse de céramique.

En plus des plus fortes capacités de rétention des particu-

les et des plus fortes efficacités de filtrage, les mousses de céramique sont particulièrement utiles dans le traitement des émissions d'échappement des diesels du fait de leur Diup faible perte de pression, de leur plus forte auto-agitation, de leur plusgrande aire superficielle géométrique et de leur plus faible densité que des monolithes de céramique et autres filtres ayant des trajets d'écoulement s'étendant latéralement. Les mousses ont également une résistance sensible à la chaleur à une dégradation physique et chimique. Le filtre en mousse de céramique de préférence utilisé dans la présente invention est préparé à partir d'un matériau de mousse flexible à cellules ouvertes, ayant un certain nombre de vides ou pores interconnectés entourés d'une âme du matériau de mousse flexible, comme

une mousse de polyuréthane ou une mousse cellulosique.

Le matériau mousse est imprégné d'une bouillie céramique aqueuse afin que la bouillie enduise l'âme. La mousse enduite est séchée et chauffée pour brûler la mousse organique et agglomérer le revêtement céramique. Le produit est une mousse de céramique fondue ayant un certain nombre de pores interconnectés entourés d'une âme de céramique liée ou fondue ou fusionnée à la configuration de la mousse organique. Des mousses adaptables de cordiérite de diverses dimensions de cellules sont commercialisées par Bridgestone Tire Co., Ltd, Tokyo, Japon et on peut les préparer selon le procédé décrit dans le brevet japonais Kokai 77/77 114, publié le 29 Juin 1977. D'autres mousses de céramique qui sont adaptées à une utilisation dans la présente invention sont décrites dans les brevets U.S.

N0s 3 893 917 et 3 962 081.

Le degré auquel le filtre permet le passage des particules en suspension dans les gaz d'échappement,ou les piège dépend du volume des vides ou pores ou de la porosité ainsi que de la dimension des pores du filtre. La porosité du filtre peut comprendre des vides dans une structure unitaire ou des vides entre les composants individuels d'un milieu particulaire de filtrage, comme des perles de céramique. La dimension des pores et la porosité des filtres utilisés dans l'invention peuvent être modifiées pour s'adapter aux gaz particuliers qui sont filtrés. Les filtres ont généralement une dimension des pores comprise entre environ 2 et environ 50 pores pour 25 millimètres de longueur. En général, les filtres ont une porosité, c'est-à-dire un volume des vides de l'ordre de 80 à environ 95% du volume total occupé par le filtre. La porosité est obtenue à partir de mesures de la densité du matériau du filtre et de la densité apparente en utilisant la formule: poids du filtre porosité (%) = densité du matériau du filtre x volume du filtre x 100 Les filtres appropriés ont également généralement une perméabilité à l'air de l'ordre de 400 à environ

8000 x10 7 cm2.

Le filtre grossier est placé en amont dans l'écoulement des gaz à travers la composition et le filtre fin est placé en aval par rapport au filtre grossier dans l'écoulement des gaz à travers la composition. Le filtre fin a un plus grand nombre de cellules par longueur unitaire et une plus petite dimension des cellules que le filtre grossier. Les dimensions respectives des pores ainsi que les perméabilités peuvent varier selon la nature particulière du gaz traité. Les dimensions des cellules de chaque filtre sont choisies pour rendre le meilleur possible le degré relatif de piégeage des particules dans chacun des filtres et distribuer les particules piégées entre les filtres afin que la chute de pression soit minimale tandis que l'on maintient une bonne efficacité de piégeage. Le filtre en amont a généralement une dimension relativement grossière des pores de l'ordre de 2 à environ pores par 25 millimètres de longueur et une perméabilité à l'air de l'ordre de 2500 à environ 8000 x 10-7 cm2. Le filtre relativement fin situé en aval a généralement une dimension des pores de l'ordre de 15 à environ 50 pores par 25 millimètres de longueur et une perméabilité à l'air de l'ordre de 400 à environ 2500 x 10-7cm2. De préférence, le filtre grossier a de l'ordre de 6 à environ 20 pores pour 25 millimètres de longueur et le filtre fin a de l'ordre de 17 à environ 30 pores pour 25 millimètres de longueur. Des filtres multiples grossiers ayant des dimensions identiques ou différentes des cellules peuvent être employés en combinaison avec des filtres multiples fins ayant des dimensions identiques ou différentes des cellules pour faire varier la filtration sélective et équilibrer la chute de pression et l'efficacité de piégeage nécessaire pour une appliaettion du traitement

d'un gaz particulier.

Un matériau catalytique peut être déposê sur les filtres. Le matériau catalytique est un métal ou composé d'un métal catalytiquement actif, qui est efficace pour la conversion d'un ou plusieurs agents polluants dans les gaz d'échappement en antités inoffensives. Les agents polluants peuvent être les agents polluants particulaires et/ou gazeux présents dans les gaz d'échappement. En général, le matériau du catalyseur est un catalyseur d'oxydation. Dans le traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, le matériau du catalyseur peut être efficace pour la combustion des particules de carbone. Des matériaux catalyseurs appropriés pour la combustion du carbone contiennent un élément de la première

série de transition, l'argent, l'hafnium et leurs mélanges.

Dans la présente demande, les éléments de la première série de transition sont le vanadium, le chrome, le manganèse, le fer, le cobalt, le nickel, le cuivre et le zinc. Le matériau peut être présent sous forme du métal, de l'oxyde du métal, de l'oxyde de métaux mélangés comme chromite de cuivre ou pérovskite ou autres composés métalliques catalytiquement actifs. L'oxyde de cuivre et

l'oxyde de chrome sont préférés.

Dans une utilisation dans le traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, le matériau du catalyseur est de préférence également efficace pour la conversion des hydrocarbures, de l'oxyde de carbone et/ou

de l'oxyde d'azote comme agents polluants. De tels maté-

riaux catalytiques contiennent uin métal noble, un élément de la première série de transition et leurs mélanges. Les métaux nobles sont l'or, l'argent et les métaux du groupe platine tels que platine, palladium, rhodium, ruthénium, iridium et osmium. Le matériau peut avoir la forme du métal, de l'oxyde du métal ou autres composés

catalytiquement actifs du métal.

On préfère le platine, le palladium et l'oxyde

de chrome pour leur forte activité d'oxydation des hydro-

carbures à des températures relativement faibles. L'oxyde de chrome est tout-à-fait préféré parce qu'il est également particulièrement efficace dans la combustion des particules de carbone à l'échappement des diesels. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, le matériau catalytique comprend un métal du groupe platine tel que le platine, le palladium ou leurs mélanges et de l'oxyde de chrome. La combinaison du métal du groupe platine et de l'oxyde de chrome catalyse la combustion du carbone à une température considérablement plus basse que

chaque composé seul.

Le matériau du catalyseur peut être déposé sur les filtres de toute façon souhaitable à partir de solutions aqueuses ou organiques d'un composé métallique ou complexe ou de bouillies du métal ou de l'oxyde du métal. En

général, le dépôt de ce composant est effectué en impré-

gnant le filtre d'une solution aqueuse d'un sel inorganique, soluble dans l'eau et thermiquement décomposable, ou complexe, du métal particulier ou des métaux et en séchant le filtre imprégné à une température de l'ordre de 90 à environ 250'C pendant environ 2 à environ 20 heures. Le filtre séché peut alors être calciné à une température de

l'ordre de 300 à environ 7001C pendant environ 1 à 3 heures.

La calcination peut être entreprise à l'air ou dans d'autres gaz oxydants ou dans un gaz réducteur tel que l'hydrogène si l'on souhaite la forme de métal du catalyseur. Des composés métalliques solubles dans l'eau thermiquement décomposables typiques comprennent l'acétate, le chlorure et le nitrate. De préférence, le composant de métal du groupe platine est déposé sous forme d'un complexe sulfito comme cela est décrit dans le brevet U.S. No 3 850 847 au nom de Graham et autres, pour améliorer

sa dispersion et son aire superficielle.

Si l'on souhaite une aire superficielle supérieure à celle du filtre, le matériau du catalyseur peut être

supporté sur un oxyde inorganique réfractaire et poreux.

Ces oxydes ont un volume total élevé des pores ainsi qu'une aire superficielle importante. En général, l'aire superfi- cielle de l'oxyde réfractaire est d'au moins environ m2/g, de préférence de l'ordre de 100 à environ 300 m2/g et le volume total des pores est d'au moins environ 0, 4 cm3 par gramme, de préférence de l'ordre de 0,5 à environ 2,0 cm3 par gramme. Les aires superficielles

indiquées dans toute cette description sont déterminées

par le procédé BET à l'azote. Les volumes totaux des pores sont déterminés en ajoutant de l'eau à un échantillon en poudre, jusqu'au point o commence à se produire une

humidité naissante.

En général, l'oxyde réfractaire se compose de façon prédominante d'oxydes d'un ou plusieurs métaux des groupes II, III et IV ayant des numéros atomiques ne dépassant pas 40. Les oxydes organiques réfractaires et poreux appropriés peuvent être préparés par déshydratation, de préférence sensiblement complètement, de la forme hydratée de l'oxyde par calcination généralement à des températures de l'ordre de 150 à environ 800 C, pendant

des périodes de l'ordre d'une demi-heure à environ 6 heures.

L'oxyde réfractaire préféré est une alumine de transition, comme chi, rho, kappa, gamma, delta, éta et théta et en

particulier la gamma-alumine. Une gamma-alumine particu-

lièrement préférée peut être préparée en calcinant une alumine intermédiaire de boehite-pseudoboehmite préparée selon le brevet U.S. N 4 154 812 au nom de Sanchez et autres à une température de l'ordre de 650 C pendant environ 1 heure. On peut citer comme autres oxydes appropriés, par exemple, l'oxyde de beryllium calciné, la zirconia, la magnésie et des mélanges d'oxydes de métaux comme l'oxyde de bore-alumine, l.a silice-alumine

et analogues.

Dans un mode de réalisation tout-à-fait préféré de l'invention, le matériau du catalyseur comprend la composition catalytique d'échappement de diesel de la demande de brevet US.N'153 502 déposée le 27 Mai 1980 par Ernest et Welsh,intitulée "Composite Diesel Exhaust Catalyst". Ce catalyseur contient un mélange de quantités catalytiquement efficaces d'au moins un matériau choisi dans le groupe consistant en un métal noble, du chrome et composés catalytiquement actifs supportés sur un oxyde inorganique réfractaire et poreux et d'au moins un matériau en vrac choisi dans le groupe consistant en un élément de la première série de transition, l'argent, l'hafnium et composés catalytiquement actifs. Le matériau en vrac peut être préparé par décomposition thermique d'un composé du métal souhaité. Typiquement, on chauffe l'acétate, le nitrate, le carbonate, l'hydroxyde ou le chlorure à une température de l'ordre de 450 à environ 8001C pendant 1 à environ 5 heures. Le matériau en vrac est transformé en bouillie avec le matériau supporté et est déposé sur les filtres. L'oxyde réfractaire peut être enduit sur le filtre et alors le matériau catalytique y être déposé. De préférence cependant, le matériau catalytique est déposé sur l'oxyde réfractaire et ensuite le catalyseur supporté est déposé sur le filtre. Par exemple, un composant catalytique approprié peut être ajouté à une bouillie aqueuse de l'oxyde et le mélange être déposé sur le filtre par des procédés traditionnels, comme une plongée ou une pulvérisation.

Le filtre enduit est alors séché à une tempéra-

ture de l'ordre de 90 à environ 2501C pendant environ 1 à environ 4 heures pour retirer le solvant et déposer les solides en une pellicule adhérente sur le filtre. Le filtre séché peut être calciné à une température comprise entre environ 250 et environ 8001C pendant environ 1 à

environ 4 heures.

La quantité du matériau du catalyseur qui est enduit sur le filtre dépend de l'économie, des limites de dimension et des caractéristiques de conception. Le matériau du catalyseur forme envi-on A environ 50 et de préférence environ 2 à environ 303 en se basant sur Le

poids du filtre.

Pendant l'utilisation, la compositiocn catalytique est typiquement disposée de façon à occuper la partie majeure de l'aire en coupe transversale d'un logement

ayant une entrée des gaz et une sortie des gaz. La composi-

tion a typiquement la forme générale du logement et elle est placée dans ce logement avec la direction générale de l'écoulement du gaz entre l'entrée et la sortie. Les

filtres peuvent adhérer les uns alux autres ou être espacés.

En employant la composition selon l'invention pour le traitement des gaz d'échappement de moteurs à combustion interne, les gaz sont mis en contact avec la composition et les particules de plomb et de carbone sont piégées dans les filtres. Les particules de carbone sont brûlées en même temps que les agents polluants gazeux dans les gaz d'échappement. Les dépôts accumulés de particules

de carbone peuvent être périodiquement retirés an ralentis-

sant le moteur pour réduire l'écoulement d'air avec l'écoulement de carburant restant constant et augmenter la température d'échappement. Aux températures plus élevées d'échappement qui en résultent, la combustion des matières particulaires est obtenue assez rapidement en

présence du filtre catalytique selon l'invention.

En plus du filtrage des particules de plomb et/ou de carbone des émissions d'échappement des moteurs a combustion interne, le filtre selon l'invention peut être

utilisé, par exemple, pour réduire les émissions particu-

laires d'autres groupes propulseurs mobiles ainsi que de sources stationnaires comme des moyens de combustion catalytique de turbine à gaz, utilisant des carburants

qui produisent des agents polluants particulaires.

La présente invention sera illustrée par les exemples qui suivent o toutes les parties et pourcentages

sont en poids à moins que cela ne soit indiqué autrement.

1 1

EXEMPLE 1

Une composition selon l'invention contenant le "Diesel Exhaust Catalyst" (catalyseur d'échappement de diesel) de la demande de brevet U.S. NI 153 502 déposée le 27 Mai 1980 par Ernest et Welsh, déposé sur des monolithes de mousse de céramique commercialiséspar Bridgestone Tire Co., Ltd, Tokyo, Japon a été préparée comme suit: Une poudre d'alumine hydratée d'intermédiaire de boehmite-pseudoboehmite préparée selon le processus du brevet U.S. N0 4 154 812 de Sanchez et autres a été calcinée à l'air à 6490C pendant 1 heure. La gamma-alumine résultante avait un volume total des pores de 1,56 à 1,68 cm3 par gramme et une teneur totale en produits volatils (perte de poids après chauffage pendant 1 heure

à 9540C) de 1,8 à 3,3%.

On a imprégné 3.000 g de la poudre d'alumine calcinée de 840 ml d'une solution de 260,29 g d'acétate chromique dans 840 ml d'eau désionisée et 5 ml d'acide acétique glacial. On a laissé la poudre imprégnée sécher à l'air pendant une demi-heure et ensuite on l'a séchée pendant 16 heures à 1350C. La poudre a été tamisée à travers un tamis norme U.S. de maille 20 et calcinée à 843-871'C pendant 1 heure. La poudre calcinée d'oxyde de chrome-alumine avait une aire superficielle de 107 m2 par gramme et contenait nominalement 10% en poids d'oxyde de

chrome.

Ona broyé à la bille séparément 150 g d'oxyde de cuivre fraîchement préparé par décomposition d'acétate cuprique pendant 3 heures à 5380C dans un four à moufle et 150 g de la poudre d'oxyde de chrome-alumine, avec de

l'eau désionisée pendant 16 heures. Les bouillies résul-

tantes ont été combinées à un rapport de 1 à 1 (base solides)et homogénéisées. Le pH de la bouillie combinée a été ajusté à 3,5 avec de l'acide nitrique. On a répété le processus quatre fois en utilisant un rapport pondéral

de 1 à 1 de l'oxyde de cuivre et de l'oxyde de chrome-

alumine mais en faisant varier la teneur en solides dans la bouillie en ajoutant de l'eau supplémentaire. Chaque bouillie a été enduite sur un monolithe de mousse de céramique de Bridgestone de 14,37 à 14,50 cm de diamètre et 7,30 à 7,67 cm de longueur. La bouillie en excès a été souffléedes monolithes enduits et les monolithes ont alors été séchés à 135 C pendant 16 heures et activés pendant 1 heure à 428 C. Le nombre de cellules pour 25 millimètres de longueur des monolithes, la teneur en solides des bouillies et les quantités et pourcentages du matériau catalytique enduit sur les monolithes sont indiqués au

tableau I.

Tableau I

Nombre nominal Teneur en Grammes % revêtement de cellules/ solides captés mm %

6 27 44,4 9,1

13 23 45,2 8,1

14 35,9 6,1

14 41,1 7,7

Trois des monolithes de dimension 13 et un des monolithes de dimension 30 ont été joints et placés dans un récipient cylindrique. Les monolithes de dimension 13 ont été placés à la structure d'entrée, la première section centrale adjacente à la structure d'entrée et la seconde section centrale adjacente à la structure de sortie et le monolithe de dimension 30 a été placé à la structure de sortie. La composition a été essayée dans le traitement d'un gaz d'échappement d'un banc (4 cylindres) d'un moteur diesel Oldsmobile de 5,7 litres à un débit de gaz de 153 m3/h. L'essai a été effectué pendant environ 6 heures et des mesures de contre-pression et de poids

des émissions ont été prises à peu près toutes les heures.

On a observé une bonne efficacité moyenne de piégeage et une augmentation relativement faible de la pression sur la

durée de l'essai.

Une autre configuration a été préparée o les monolithes de dimension 6 ont été placés à la section d'entrée et aux première et seconde sections centrales et la dimension 20 a été utilisée à la section de sortie et on a essayé par le même procédé. On a trouvé qu'il y avait une augmentation bien plus faible de la pression mais une efficacité moyenne bien plus faible de piégeage que dans

la première configuration.

EXEMPLE 2

On a répété le processus de l'exemple 1 mais en incorporant du platine et du palladium dans la poudre

d'oxyde de chrome-alumine comme suit.

On a imprégné 320 g de la poudre d'oxyde de chrome-alumine de l'exemple 1, d'une solution mélangée de platine et de palladium préparée en faisant barboter du bioxyde de soufre gazeux à 2 mmoles par minute dans 250 ml d'eau désionisée pendant 11,0 minutes et en ajoutant 4,022 ml d'une solution de nitrate de palladium ayant un titre de 129,27 g de palladium par litre de solution. On a alors ajouté, à la solution, 112,012 g d'une solution de (NH4)6Pt(SO3)4 ayant un titre de 92,85 g de platine par kilogramme de solution et 3,2 g de citrate d'ammonium dibasique. Le volume total de la solution a été augmenté à 434 ml par addition d'eau désionisée. La poudre a été imprégnée de ce volume de la solution, séchée à l'air

pendant 1 heure puis au four pendant 16 heures à 1350C.

La poudre a enfin été activée à l'air pendant 1 heure à 538WC. La poudre contenait nominalement 3,30% de platine

et de palladium à un rapport pondéral de 20 à 1.

339 g de la poudre activée et 300 g d'oxyde de cuivre fraîchement préparé comme à l'exemple 1 ont été broyés séparément à la bille avec de l'eau désionisée à une teneur de 28% de solides pendant 16 heures. Les deux lots ont été combinés à un rapport de 1 à 1 (base solides)et homogénéisés. D'autres bouillies ont été préparées en utilisant un rapport de 1 à 1 des poudres mais en faisant varier la teneur en solides en ajoutant de l'eau supplémentaire. Le pH des bouillies a é-t ajuste à 3,5 avec de l'acide nitrique et les bouillies ont été enduites sur des monolithes de mousse de céramique Bridgestone ayant diverses dimensions des cellules. Les monolitnes enduits ont été séchés à 135 C pendant 16 heures puis activés pendant 1 heure à 428 C. Les données pertinentes

sont indiquées au tableau II.

Nombre nominal de cellules/25 mm Teneur en solides %

Tableau II

Grammes captés 47,36 43,55 46,38 46,15 44,64 43,98 ,62 43,09 Revêtement % 8,7 7,6 8,5 8,4 7,5 7,5 8,7 7,4 Grammes de platine et de palladium 0,781 0,719 0,765 0,761 0,737 0,726 0,753 0,711 nJ, P-- -.4 Les monolithes peuvent être joints aux configurations de l'exemple 1 et utilisés dans le

traitement des gaz d'échappement de diesels.

Claims (23)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1.- Composition pour convertir un ou plusieurs agents polluants dans un gaz d'échappement, en entités inoffensives et retirer les particules en suspension dudit gaz, caractérisée en ce qu'elle contient un matériau catalytique efficace pour la conversion, déposé sur un filtre grossier et sur un filtre fin, lesdits filtres comprenant un matériau réfractaire efficace pour piéger les particules dans le gaz et étant placés de façon que le gaz s'écoule en succession à travers le filtre grossier

et le filtre fin.

2.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les filtres précités ont une dimension des pores de l'ordre de 2 à environ 50 pores pour 25 mm de longueur, ils ont une porosité de l'ordre de à environ 95% et ils ont une perméabilité à l'air de

l'ordre de 400 à environ 8000 x 10-7 cm2.

3.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le filtre grossier précité a une dimension des pores de l'ordre de 2 à environ 20 pores pour 25 mm de longueur et mieux de l'ordre de 6 à environ pores pour 25 mm de longueur et le filtre fin précité a une dimension des pores de l'ordre de 15 à environ pores pour 25 mm de longueur et mieux de l'ordre de 17 à environ 30 pores pour 25 mm de longueur, et en ce que ledit filtre grossier a une perméabilité à l'air de l'ordre de 2500 à environ 8000 x 10-7 cm2 et ledit filtre fin a une perméabilité à l'air de l'ordre de 400 à environ

2500 x 10 7cm2.

4.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les filtres précités comprennent

un matériau de céramique réfractaire ou métallique.

5.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les filtres précités comprennent un monolithe de céramique, une laine métallique ou une

maille métallique.

6.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les filtres précitsés ont une

structure de cellules ouvertes.

7.- Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce que les filtres précités comprennent

une structure monolithique de mousse de céramique.

8.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau catalytique précité est

efficace pour la combustion des particules de carbone.

9.- Composition selon la revendication 8, caractérisée en ce que le matériau catalytique précité comprend un élément de la première série de transition,

l'argent, l'hafnium ou leus mélanges.

10.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau catalytique précité contient un mélange de quantités catalytiquement efficaces d'au moins un matériau supporté choisi dans le groupe consistant en un métal noble, du chrome et composés catalytiquement actifs, ledit matériau étant supporté sur un oxyde inorganique réfractaire et poreux, et au moins un matériau en vrac choisi dans le groupe consistant en un élément de la première série de transition, l'argent,

l'hafnium et composés catalytiquement actifs.

11.- Composition selon la revendication 10, caractérisée en ce que le matériau supporté précité comprend un métal du groupe platine, de l'oxyde de chrome ou leurs mélanges, le matériau en vrac précité comprend de l'oxyde de cuivre, de l'oxyde de chrome ou leurs mélanges, et le matériau catalytique précité comprend un mélange de l'ordre de 40 à environ 60% en poids d'un matériau supporté comprenant un métal du groupe platine, de l'oxyde de chrome ou leurs mélanges supporté sur une alumine de transition et de l'ordre de 40 à environ 60% en poids d'un matériau en vrac comprenant de l'oxyde de cuivre.

12.- Composition pour recueillir et retirer les particules de carbone dans les gaz d'échappement de moteurs à combustion interne, caractérisée en ce qu'elle contient un matériau catalytique de combustion du carbone déposé sur un filtre grossier en mousse de céramique ayant une dimension des pores de l'ordre de 2 à environ 20 pores pour mm de longueur et un filtre fin en mousse de céramique ayant un plus grand nombre de pores de l'ordre de 15 à environ 50 pores pour 25 mm de longueur, lesdits filtres étant placés de façon que les gaz s'écoulent en succession

à travers le filtre grossier et le filtre fin.

13.- Composition selon la revendication 12, caractérisée en ce que le matériau catalytique précité comprend un élément de la première série de transition,

l'argent, l'hafnium ou leurs mélanges.

14.- Composition selon la revendication 12, caractérisée en ce que le matériau catalytique précité comprend un mélange de quantités catalytiquement efficaces d'au moins un matériau supporté choisi dans le groupe consistant en un métal noble, du chrome et composés catalytiquement actifs, ledit matériau étant supporté sur un oxyde inorganique réfractaire et poreux, et au moins un matériau en vrac choisi dans le groupe consistant en un élément de la première série de transition, l'argent,

l'hafnium et composés catalytiquement actifs.

15.- Procédé pour retirer des particules de carbone et de plomb de gaz d'échappement de moteurs à combustion interne, caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer les gaz à travers un filtre grossier puis à travers un filtre fin, lesdits filtres comprenant un

matériau réfractaire efficace pour piéger les particules.

16.- Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le filtre grossier a une dimension des pores de l'ordre de 2 à environ 20 pores pour 25 mm de longueur et mieux de l'ordre de 6 à environ 20 pores pour mm de longueur et le filtre fin a une dimension des pores de l'ordre de 15 à environ 50 pores pour 25 mm de longueur et mieux de l'ordre de 17 à environ 30 pores

pour 25 mm de longueur.

17.- Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que les filtres précités comprennent un matériau de céramique réfractaire ou métallique.

18.- Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que les filtres précités comprennent un monolithe de céramique, une laine métallique ou une

maille métallique.

19.- Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que les filtres ont une structure de

cellules ouvertes.

20.- Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que les filtres précités comprennent

une structure monolithique de mousse de céramique.

21.- Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que les filtres précités contiernnent de plus un matériau catalyseur de la combustion du carbone

déposé sur les filtres.

22.- Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que le matériau du catalyseur comprend un métal noble, un élément de la première série de

transition, de l'hafnium ou leurs mélanges.

23.- Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que le matériau du catalyseur comprend un mélange de quantités catalytiquement efficaces d'au moins un matériau supporté choisi dans le groupe consistant en un métal noble, chrome, et composés catalytiquement actifs, ledit matériau étant supportE sur un oxyde inorganique réfractaire et poreux, et au moins un matériau en vrac choisi dans le groupe consistant en un élément de la première série de transition, l'argent, l'hafnium et

composés catalytiquement actifs.