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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2080179

VERFAHREN ZUR eine Katalysatoreinheit Herstellung der Emissionen von schädlichen Gasen zu neutralisieren

VERFAHREN ZUR eine Katalysatoreinheit HERSTELLUNG
Um die Emissionen von schädlichen Gasen zu neutralisieren

Name des Erfinders:. Anisimov MI; Farmakovsky BV. Hinskogo AP
Der Name des Patentinhabers: Joint Stock Commercial Bank "Peter"
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1994.01.17

Die Erfindung kann im Maschinenbau für die Konstruktion von Motoren vor schädlichen Emissionen Luftbecken zum Schutz verwendet werden, und eine Gasreinigungsanlagen umweltSchadPflanzen auf. Das Verfahren basiert auf einer katalytischen Schicht aus einem modifizierten Aluminium bestehenden erhalten auf der Trägeroberfläche Oxide und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorschicht durch Plasmaspritzen aufgebracht wird und das Ausgangsmaterial eine katalytisch inaktive Zusammensetzung, enthaltend Metallpulver, Aluminiumhydroxid und leicht zersetzliche Metallverbindungen V - VIII Gruppe von Lanthanoide und Yttrium. Katalytisch aktive Zusammensetzung auf Basis von amorphem Aluminiumoxid, gamma-Aluminiumoxid Modifikation Metalloxide V - VIII Gruppe von Yttrium und lantanodidov direkt in den Plasmastrahl bei einer gegebenen Temperatur und Geschwindigkeit Parameter angegebenen Zusammensetzung erhalten, und Aufsprühen des Plasmagases. Das resultierende Medium wird gefaltet und Wabenkatalysatoreinheit gebildet.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft das Gebiet der katalytischen Chemie, insbesondere auf Verfahren zum Neutralisieren von Schadgasemissionen von industriellen und Abgasen von den Motoren Katalysatoren herzustellen.

Verfahren zur Herstellung eines Katalysator-Erzeugungseinheit zur Reinigung von Abgasen. Gemäß dem Verfahren zur Beschichtung einer flüssigen Zusammensetzung aus dem Pulver aus aktiviertem Aluminiumoxid, Cer, Ceroxid-Pulver und Zirkonium hergestellt verwendet. Die Zusammensetzung wird auf die Oberfläche des monolithischen Trägers Basis aufgebracht und dann zu einem Katalysator aufgebracht auf Basis eines Edelmetalls.

Bekannt und ein Verfahren zur Herstellung einer Katalysatoreinheit zum Reinigen von Abgasen. Gemäß diesem Verfahren wird eine Suspension einer Pulvermischung aus Vanadiumoxid und Aluminiumoxid. Dann wurde aus dem Pulvergemisch aus Vanadiumoxid und Aluminiumoxid. Die Aufschlämmung wurde dann in einem Träger eingetaucht, getrocknet und calciniert, auf der Trägeroberflächenschicht ein Oxid zu bilden, wonach der beschichtete Träger eine katalytisch aktive Metall abgeschieden wird, ist Platin, Rhodium und / oder Palladium.

In der Nähe der bekannten Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren für die Neutralisierung Schadgasemissionen Verfahren ist als Prototyp angenommen.

Gemäß diesem Verfahren wird auf einem monolithischen Träger interne Kanäle durch Abscheiden ist eine katalytische Zusammensetzung, die Aluminiumoxid und Ceroxid aufgebracht. Die Zusammensetzung wird durch Imprägnieren einer wasserunlöslichen Cerverbindung mit mindestens einem Vertreter aus der Gruppe hergestellt, bestehend aus wasserlöslichen Aluminiumverbindungen und Aluminiumoxid-Hydrate, die Imprägnierung Produkt kalziniert, gefolgt von der Anwendung von mindestens einem Edelmetall aus der Gruppe, bestehend aus Platin, Palladium und Rhodium.

Die Vorteile des bekannten Verfahrens ist die Tatsache , dass es in beide Richtungen und ermöglicht Analoga mit einer hohen freien Trägeroberfläche zu erhalten (100 m 2 / g), die eine hohe katalytische Aktivität solcher Blöcke gewährleistet.

Die Nachteile der bekannten Verfahren wie analoge Verfahren umfassen die Tatsache, daß die katalytisch aktive Schicht auf der Trägeroberfläche uneben abgeschieden ist in Dicke und chemische Zusammensetzung. Außerdem Imprägnierung durch den Träger in die Aufschlämmung oder Lösung, Eintauchen, Trocknen, Eintauchzeit und weil 30-20 repeat nicht technologischen Operationen des Prozesses machen führt zu erhöhten Arbeitskosten und damit die Kosten des Verfahrens erhöhen.

Ein wesentlicher Nachteil des Prototyps ist die schlechte Haftung des katalytischen Betts mit einem Metall (oder Keramik) Substrat (Träger) schwache Haftfestigkeit, die Abtrennung der katalytisch aktiven Schicht in der Betriebseinheit in Bezug auf die mechanischen und thermischen Spannungen führt.

Die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung der Katalysatoreinheit zu schaffen, die bei einer relativ kostengünstigen Herstellung einer solchen Einheit eine hohe Haftfestigkeit der aufgetragenen Schicht und katalytische Aktivität bereitstellt.

Das Problem wird in der Form eines Trägers auf der inneren Oberfläche eine katalytisch aktive Schicht auf der Basis des modifizierten Aluminiumoxids gemäß der Erfindung zusammengesetzt abgeschieden wird zur Neutralisation Schadgasemissionen bilden die Innenfläche des Blocks ausgeführt, dass in dem Herstellungsverfahren der Katalysatoreinheit gelöst, die katalytisch aktive Schicht aufgebracht wird, Plasmaspritzen auf eine Metallbandträger, als Rohstoff für Plasma eine Mischung von Pulvern im folgenden Verhältnis Spritzen: Aluminium - 3,10% V VIII Metallcarbonate Gruppe von Lanthaniden und Yttrium in der Menge von 5 - 7% Aluminiumhydroxid Rest und als Plasmagas Luft ist, dann mit einer Innenfläche des Blocks in der Form von Längskanälen gebildet wird, indem die Metallbandträger mit einer abgeschiedenen Schicht und ihrer späteren Kollaps Wellung.

Plasma katalytisch aktiven Schicht gewährleistet die gegenseitige Diffusion des Trägermaterials mit Aluminiumoxid (hergestellt durch die Zersetzung von Aluminiumhydroxid und Oxidation von Aluminium in den Plasmastrahl) in Nicht-Gleichgewichtsbedingungen, wodurch die Haftfestigkeit der resultierenden Schicht auf dem Bandträger Versprühen vorgesehen, um eine einheitliche chemische Zusammensetzung und Dicke Beschichtung. Herstellung der katalytisch aktiven Masse auf der Basis einer thermodynamischen Nichtgleichgewichts - Aluminiumoxid U-Modifikation von katalytisch inaktiver Substanzen direkt in den Plasmastrahl ermöglicht , die Aktivität des Katalysatorbetts aufgrund der Tatsache , dass die aktive Zusammensetzung in Nicht-Gleichgewichtsbedingungen in der Nähe des Trägers gebildet wird , zu erhöhen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Anwendung der katalytischen Beschichtungstechnologie (Abscheidung aus Suspensionen), spezielle Anforderungen für Metallsubstrate (mit High-Low-Tech und teure Stähle), kann das vorgeschlagene Verfahren praktisch jedes beschichtete Metallsubstrat Anwendbar auf.

Darüber hinaus erfordern die vorgeschlagene Verfahrensschritte nicht komplizierte Verarbeitung mit der Einführung der aufgetragenen Schicht unlöslicher Katalysatorbestandteile zugeordnet ist. In dem vorliegenden Verfahren können diese Komponenten einfach in Form von thermisch zersetzbaren Verbindungen eingearbeitet werden, beispielsweise Carbonate in der Zusammensetzung katalytisch inaktiv. Unter dem Einfluss des Plasmastrahls in einer oxidierenden Atmosphäre (Sauerstoff-Gasplasma Luft) V VIII Metallcarbonate Gruppen zersetzen, um Oxide katalytische Fähigkeit aufweisen, mit der Einführung deutlich zu erhöhen des komplexen Carbonaten.

Bildung der Katalysatoreinheit Struktur eine Vielzahl von Längskanälen aufweist, ermöglicht die freie Oberfläche des Blocks zu erhöhen, was führt zu einer erhöhten katalytischen Aktivität. Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht Crimpen Band mit einem sehr kleinen Krümmungsradius überzogen, die die katalytische Aktivität erhöht, während die Verfahren der katalytischen Schicht Anwendung nicht erlaubt Ausfällung eines Mantel ohne das Risiko einer Blockierung der Längskanäle, wenn sie im Querschnitt klein sind. Raffen Band mit einer katalytischen Beschichtung beschichtet und dann die Längskanäle der Einheit bildet, mittels dessen Faltung bei Verstopfung (Verschmutzung) des Längskanals der Verbrennungsprodukte ermöglicht erweitern auf einen Blockbetrieb (beispielsweise Kohlenstoffpartikel), und Entfernen von Schmutz mechanisch die gesamte Oberfläche zurück, was drastisch die Lebensdauer des Katalysators erhöht Block hergestellt nach dem vorgeschlagenen Verfahren. Solche Reinigungsvorgang ist im Prinzip unmöglich, wenn die erste Operationseinheit eine innere Oberfläche erzeugt bilden (einen Kanal bilden), und die anschließende Anwendung der katalytischen Beschichtung auf sie durch Tränkung oder Fällung.

Somit (Methode neue Flussdiagramm Beschichtung, die Zusammensetzung der Ausgangszusammensetzung, Verarbeitungsverfahren der Oberfläche bildet, etc.) die beanspruchte Kombination von Merkmalen ermöglicht, eine hohe katalytische Blöcke Haftfestigkeit der Katalysatorschicht herzustellen, während die am meisten vollständige Neutralisation von chemischen Sicherstellung Prozesse Emissionsgasen in der Operationseinheit. Die katalytische Beschichtung ist gleichmäßig in der Zusammensetzung und Dicke. Verfahren und das Verfahren ist gering, dh. K. hat eine hohe Produktivität und erfordert nicht die Verwendung von teuren Materialien.

Das Verfahren kann wie folgt implementiert werden:

Plasmaspritzen wurde zur Herstellung der katalytischen Beschichtung von katalytischen Einheiten für das Fahrzeug in den Abgasen durchgeführt.

Das Sputtern wurde in Luft unter Verwendung von Luft (Luftplasmagas) Brenners durchgeführt. Der Träger als Metallfolie verwendet (Breite 90 mm, Dicke 40 mm) aus hitzebeständigem hromoalyuminievoy Stahl. Die Länge von etwa 5 m Band auf einer Stahltrommel mit einem Durchmesser von 300 mm spiralförmig gewickelt, und dann wurde das Plasmaspritzen durchgeführt, während bei einer Geschwindigkeit von 60 U / min, die Trommel dreht, und mit einer Geschwindigkeit von 180 mm / min um den Schlitten mit festen darauf Plasmatron entlang der Trommelachse bewegt.

Als Ausgangsmaterial für Spritzen, die folgenden Pulver: Aluminiumhydroxid, Aluminium 8%: 33% Gibbsit, Böhmit Karbonat 52% Vanadium 2% 2% Chrom Carbonat, Nickelcarbonat, Kobaltcarbonat 1% 0,5% 0,5% Cercarbonats, Lanthankarbonat 0 5% 0,5% Yttriumkarbonat

Versprühen Regime: 220 V, Strom 160 A, die Vorschubgeschwindigkeit des Plasmagases (Luft) ist 3 m / s. Pulverfutter wurde in zwei verschiedenen Dosierungsplasmastrahlzone durchgeführt wird.

Das Ergebnis wurde durch die katalytische Beschichtungsdicke von 20 Mikrometer mit der folgenden chemischen Zusammensetzung erhalten:

  • Aluminiumoxid Modifikation g 92%
  • wobei die Summe der Oxide von Vanadium, Chrom, Nickel, Kobalt, Cer, Yttrium und Lanthan etwa 8%

Nach dem Aufsprühen gewellt des Metallstreifens mit einer katalytischen Beschichtung Radius von 1,2 mm Biege- und dann derart gerollt, daß die Längskanäle durch Anlegen an die Innenfläche des Katalysatorbetts gebildet wird.

FORDERUNGEN

Ein Verfahren zur Neutralisierung von Schadgasemissionen auf der inneren Oberfläche der katalytisch aktiven Schicht Herstellen Katalysatoreinheit zugrunde, eine Wabenstruktur, beschichtet ist, auf einem modifizierten Aluminiumoxid, umfassend eine Wabenstruktur bildet und eine katalytisch aktive Schicht auf einem Träger trägt, zunächst an einem Träger, dadurch gekennzeichnet, das ist eine flache Metallstreifen, die katalytisch aktive Schicht durch Plasmaspritzen aufgebracht wird, eine Mischung von Pulvern unter Verwendung als Ausgangsmaterial für das Plasmaspritzen Aluminium, Carbonaten von Metallen der Gruppen V-VIII, Lanthaniden und Yttrium, Aluminiumhydroxid und in dem folgenden Verhältnis, wt.

  • Aluminium 10. März
  • Carbonaten von Metallen der Gruppen V-VIII, Lanthanoiden und Yttrium 7. Mai
  • Zu 100 Aluminiumhydroxid

dann die Wabenstruktur wird durch Längskanäle in dem Trägerband Riffel gebildet mit einer katalytisch aktiven Schicht und der nachfolgenden Faltung beschichtet.

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Erscheinungsdatum 07.04.2007gg