Способ приготовления катализатора для очистки выхлопных газов

Способ приготовления катализатора для очистки выхлопных газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (II)733717 (6) ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 270177 (21) 2445625/23-04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 1505.80. Б)оллетень 9 18 (5t)v к„

В 01 Л 37/00

В 01 Х 23/40

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и откр ыти и (53) УДК 766. 097 ° .3 (088. 8) Дата опубликования описания 180580

В. И ° Атрощенко, В ° И. Тошинский, В, И, Филипов, Н,А. Марченко и В.А ° Боровая (72) Авторы изобретения

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В,И. Ленина и Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов

1 сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии (71) Заявители (5 4 ) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

ДЛЯ ОЧИСТКИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ

Изобретение относит ся к т ехн ологии получения катализаторов для очистки газов от окиси углерода или углеводородов и может быть использовано, в частности, для очистки газовых выбросов автомобилей., двигателей внутреннего сгорания,работающих в подземных условиях, в глубоких карьерах, по очистке га.зов химических производств, Известен способ приготовления катализаторов для процессов окисления укаэанных газов, заключающийся в тОм, что получение формованных, нанесенных на носитель и устойчивых при высокой температуре платиновых или палладиевых катализаторов окисления осуществляют путем смещения сухой, молотой глины с А8 (ОН). с. добавлением смазки, повышающих пористость. Формованную смесь сушат около 20 ч, прокаливают при 9001400 С и затем пропитывают раствором соединений платины или палладия.. На такой поверхности содержится 0,05 вес,Ъ платины или палладия (1) .

Известен также способ приготовления катализатора, полученного нанесением на волокнистый носитель

5iO, А8 Оз или алюмосиликат катализаторов, содержащих металлы платиновой группы (2). В этом способе приготовления катализатора носитель пропитывают раствором сульфорезината металла Рт-группы, затем сушат в условиях предот вращени я всякой миграции нанесенных веществ на частицах носителя . Прокалку ведут при

200-300 С в содержащей 02 атмосфере и стабилизируют при 400 С до восстановления окиси металла.

Процесс приготовления таких катализаторов очень громоздкий, требу15 ет длительного времени сушки, высокой температуры прокалки, катализаторы имеют низкую теплопроводность, создают в процессе эксплуатации гидравлическое сопротивление, неравно20 доступную поверхность, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления катализатора для очистки

25 выхлопных газов пут ем обработ ки металлического носителя - алюминия, взятого в виде пластины, трубы или проволоки, постоянным током или при наложении переменного тока на

3Q постоянный в растворах щавелевой, 733717 хромовой кислот с последующей пропиткой носителя водным раствором платинохлористоводораднай кислоты или хлористого палладия, сушкой и прокалкой (3)..

Катализатор, полученный известным способом, обладает недостаточно высокой активностью и механической прочностью, Так, степень окисления окиси углерода на катализаторе, полученном известным спосо бом, при Ф/=3000 ч, С=1,3 с при (СО) = 0,6% составляет при 180 С

45,7Ъ, Катализатор, полученный известным способом, при 600 С не стоек: вначале появляются, .трещины с последующим отлущиванием окисной пленки из-за плохой адгеэии ее с носителем.

Белью из обрет ения являет ся получение катализатора с повышенной активностью и механической прочностью, Для достижения поставленной цели предложен способ приготовления катализатора для очистки выхлопных газов путем. обработки металлического носителя, в качестве которого используют титан, постоянным током в растворах соляной и серной кислот в количестве 60-65% г/л и 350400 г/л соответственно в течение

50-60 мин с последующей пропиткой носителя водным раствором платинохлористоводородной кислоты или хлористого палладия, сушкой и прокалкой.

Отличительными приз яаками предлагаемого способа являются использование в качестве носителя титана и проведение его обработки в растворах соляной и серной кислот в количестве 60-65,ã/ë и 350-400 г/л соответственно. в течение 50-60 мин.

Катализатор, полученный предлагаемым способом, обладает повышенной активностью и механической прочностью по сравнению с катализатором, полученным известным способом, Так, степень окисления окиси углерода на катализаторе, полученном предлагаемым способом, при .1Я=ЗООО ч-, Ь=1,3 с при (CO)

= 0,6% составляет при 160 С 100%.

На протяжении 200 ч работы активность катализатора не понижаешься, разрушение поверхности катализато. ра, определяемое визуально под микроскопом, не наблюдалось.

Пример Титановые пластинки марки ВТ-1 размером 100 "20 0, 2мм подвергают электрохимической обработке в электролите, который содержит, г/л: HC8 (активатор) 6065, Н>504 (инги битор) 350 -400, Электрохимйческую обработку титановой поверхности проводят в электроли зере, катодом служат свинцовые пластины, анод подводится к титановой поверхности. Плотность постоянного.

10 тока, полученного с помощью селенового выпрямителя, составляет 1,5- .

2 A/äì, Продолжительность анодирования 50-60 мин.

При такой обработке на титано15 вой поверхности была получена пленка двуокиси титана толщиной 1520 мкм, поверхность пленки составляла 40-60%, удельная поверхность

500-700 м /r Для стабилизации анодированной поверхности перед нанесением катализатора титановые пластинки подвергают прокалке при

400-500 С в течение 1,5-2 ч °

Нанесение катализатора на оксидную пленку двуокиси титана .осущест25 вляют путем погружения в 8-10 ные водные растворы платинохлористоводородной кислоты или хлористого палладия до смачивания всей поверхности. Погружение пластинки в раст— вор осуществляют трехкратно с промежуточной сушкой при 110-120 С в течение 20-80 мин ° Пропиточный раст— вор оставляют постоянным для всех трех пропиток. Для получени я оки с3S лов платины, палладия пластины после третьей пропитки прокаливают при

500 С в течение 1,5-2 ч. Вес активного вещества в катализаторе составляет 1 г/м поверхности. Z

40 На таком катализаторе степень о окисления СО при 300 С и объемных скоростях 20, 30 и 50 тыс ° ч практи-1 чески равнялась 100%.

Катализатор на протяжении 200 ч работы не снизил свою активность, Катализатор, полученный предлагаемым способом, обладает низким гидравлическим сопротивлением, так сопротивление потоку газов при объемной скорости 20, 30 и

50 тыс.ч-1составляло 16, 23 и 38мм вод.ст. соответственно, В таблице 1 приведены данные испытания активности катализаторов, полученных известным и предлагаемым способом. (Ф =3000 ч ", Р=1,3 с), 733717

Темпера тура, С каталитор онцентрация окиси углерода (СО), % (20,2

3,2

140

10,14

13,01

19, 85

25,8

150

4,5

4,23

160

100

1,67 4,7

21,8

170

5 00

2,51

45,7

180

100

7,36

11, 48

18, 36

38,8

190

3,67

3,67

200

210

100

220

100

Формул а из о брете ни я

Составитель В, Теплякова

Редактор Т, Девятко Техред Э.Чужик Корректор В, Бутяга

Заказ 1945/10 Тираж 809 . Подписное

ПИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ПЛП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ приготовления катализатора для очистки выхлопных газов путем обработки металлического носителя, взятого в виде пластины, трубы или проволоки, постоянным током в растворах кислот с последующей пропиткой носителя водным раствором платинохлористоводородной кислоты или хлористого палладия, сушкой и прокалкой, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью и механической прочностью, в качестве носителя используют титан и обработку его ведут в растворах соляной и серной кислот в количестве 6030

65 г/л и 350-400 г/л соответственно в течение 50-60 мин, И ст очни ки информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 1142342, 35 кл, В 01 У, опублик. 1963

2, Патент Франции 9 2133216, кл ° В 01 ) 11/00, опублик 1972.

3. Патент Японии 9 50-35512, 13(9), кл. G 01, В 01 ) 21/02, 40 опублик, 1975 (прототип) .