Способ приготовления носителя жесткой сотовой структуры для катализатора окисления окиси углерода

Способ приготовления носителя жесткой сотовой структуры для катализатора окисления окиси углерода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социапистичесинз

Республик

< >923588 (8l ) Дополнительное к авт. свив-ву (22)Заявлено 31.01.80 (2! ) 2879805/23-04 с присоелинением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.82. Бюллетень М 16

Дата опубликования описания 30.04.82 (53}М. Кл.

В О1 J 37/02 твсумрстасккы» канктат

CCCP

IN делам иаабратенкй

II отарыткй

Р ) ЛК 66. .097.3 (088.8) Д.В. Сокольский, В.Г. Бундже, Ю.Д, Дунаев, Н!М .Волова, О.И. Морозова, Л.С. Пленкова и С.В. Бурьфстрбв (72) Авторы изобретения с .

Институт органического катализа и электрохи ии

АН Казахской ССР (7!) Заявитель с (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НОСИТЕЛЯ ЖЕСТКОЙ

СОТОВОЙ СТРУКТУРЫ ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРА

ОКИСЛЕНИЯ ОКИСИ УГЛЕРОДА

38 мм (2).

Изобретение относится к приготовлению монолитных тонкостенных сотовых конструкций, предназначенных для использования в качестве носителей для катализаторов, в частности катализаторов окисления окиси углерода.

Известны способы приготовления сотовых конструкций из керамических и ситалловых материалов, так используют в качестве носителя керамические гранулы из кордиерита с каналами диаметром 100 мм, в которых имеются борозды и выступы (1) .

Недостаток таких конструкций - относительно малая поверхность на единицу объема.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления носителя жесткой сотовой Зт структуры для катализатора окисления окиси углерода путем изготовления биметаллической системы в виде двух лент, одна из которых гофрирована, сворачивания двух этих лент в виде спирали Архимеда, создания на лентах неорганического покрытия с последующим соединением элементов в жесткую конструкцию. Согласно известному способу сталь плакируется алюминием. Полученные ленты, прямую и гофрированную, сворачивают в виде спирали Архимеда и покрывают несколь. ко раз керамическим цеолитом, содержащим алюмосиликатные волокна и ко лоидальную окись кремния, до полного закрытия металлической поверхности.

Сушат в течение суток при комнатной температуре после каждого окунания.

Затем сушат при 250 C q 1 ч с последующим повышением температуры до

1000 Cil ч, при 1200 С + 1 ч и при

1400 С + ч. Исходная металлическая конструкция представляет собой сотовые пластины, склеенные эпоксидной смолой, разрезанные на множество дисков толщиной 253 9235

Недостатками этого способа явля1 ются сложность процесса; недостаточная прочность полученной конструкции за .счет того, что выплавление алюминия под .слоем нанесенного цемента неизбежно ведет к образованию пустых полостей и между нанесенным слоем цемента и металлической основой; адгезия цемента к металлической подложке недостаточно высокая, поэтому 1о разрушение конструкции, полученной по известному способу, наступает при давлении (кг/см ): перпендикулярно и торцу 10,5; параллельно торцу 5,2, а также недостаточно стабильная струк15 тура поверхности, так как поры в слое цемента расположены беспорядочно с большим диапазоном rlo величине диаметра пор и их длине.

Цель изобретения - упрощение способа и получение носителя с повышен ной прочностью и более стабильной структурой поверхности.

Поставленная цель достигается способом приготовления носителя жесткой 2э сотовой структуры для катализатора окисления окиси углерода путем изготовления биметаллической системы в виде двух лент, одна из которых гофрирована, гальваническим нанесением щ на алюминиевые ленты никеля или меди, создания на лентах неорганического покрытия с последующим соединением лент в жесткую конструкцию путем о термической обработки при 535-.640, анодированием и прокаливанием конструкции при 650-660 С.

Предлагаемый способ позволяет по сравнению с известным упростить способ приготовления носителя, посколь- <О ку соединение лент осуществляют за счет термической обработки в отличие от известного решения,где склеивание элементов конструкции производят эпоксидным клеем.

Способ согласно изобретению позволяет создать более стабильную структуру поверхности, так как поры в анодированном слое строго перпендикулярны к поверхности металла и имеют близ В кий по величине диаметр, о чем свидетельствуют данные электронномикроскопической фотографии. Способ согласно изобретению позволяет получить носитель с повышенной прочностью по сравнению с известным решением. Так, разрушение конструкции, полученной по предлагаемому способу, наступает

88 при давлении (кг/см ) перпендикулярно торцу 67,7; параллельно торцу 18,.

Согласно изобретению на алюминиевую ленту гальванически наносят металл — никель или медь, образующий с алюминием эвтектику, имеющую температуру плавления ниже, чем у обоих компонентов сплава. Прямую и гофрированную ленты с гальваническим покрытием плотно сворачивают в спираль и помещают в расплав смеси солей с флюсующими свойствами при температуре плавления эвтектики. В результате места соприкосновения прямой и гофрированной лент спаиваются, а при дальней шем нагревании при той же температуре происходит гомогенизация сплава при сохранении формы конструкции.

При последующем анодировании на поверхности образуется окисная пленка, которая после прокаливания увеличивает свою удельную поверхность в несколько раз и конструкция может быть использована как носитель для катализатора.

Пример 1. Ленты из алюминия марки А5, прямую и гофрированную толщиной 0,2 мм покрывают с двух сто рон электролитическим способом слоем меди толщиной 5 мкм из расчета, содержащего CuSOy 125 г/л; Н S0

25 мл/л при плотности тока 1,5 А/дм о при 20 С в течение 15 мин. Обе ленты с местным покрытием складывают вместе, плотно сворачивают в виде спирали Архимеда, закладывают в керамическое кольцо и помещают в расплав смеси солей, вес.ч.: KCf 5; giCE ч, карналит 8 при 535 С и выдерживают при этой температуре l ч. По извлечению конструкции промывают горячей водой, помещают в ванну для анодирования, содержащую 10 -ный водный раствор щавелевой кислоты и анодно поляризуют при плотности тока 3 А/дм в течение

0,5 ч при хорошем теплоотводе. После промывки в воде образцы высушивают и прокаливают при 650 С в течение ч.

Пример 2. Ленты из алюминия марки А-5, прямую и гофрированную, толщиной 0,2 мм покрывают с двух сторон электролитическим способом слоем никеля толщиной 5 мкм в растворе, содержащем, г/л:, N150g 7Н О 280;

HgSO 7Н О 50; Н РО 25 при плотносо ти тока 3 А/дм, при 30 С в течение

Степень окисления СО, 3 при температуре, С

Катализатор

500 400 300

250

Сплав AE-Ni + 0,05 Pd и А8-Cu + 0,05 Pd

62

100

100

Известный атальхромовая основа, керамическое покрытие + 0,05 Pd

87 Не фиксируется металлическую систему получают гальваническим нанесением на алюминиевую ленту никеля или меди и соединение лент производят термической об0 работкой при .535-640 С в солевом расплаве с последующим анодированием и прокаливанием конструкции при 650660 С. формула изобретения

Способ приготовления носителя жесткой сотовой структуры для катализатора окисления окиси углерода путем изготовления биметаллической системы в виде двух лент, одна из которых гофрирована, сворачивания двух таких лент в виде спирали Архимеда, создания на лентах неорганического покрытия с последующим соединением лент в в жесткую конструкцию, о т л и ч а ешийся тем, что,с целью упрощенж способа и получения носителя с повышенной прочностью и более ста" бильной структурой поверхности, биИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент США Н 3856707, кл. 252-455,опублик. 1974.

2. Патент США У 3799796, кл. 427-227, опублик. 1974 (прототип).

Составитель 8. Теплякова

Редактор А. Мотыль Техред М.Тепер Корректор А. Ференц

Заказ 2663/11 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

«3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 923588 6

8 мин обе ленты с никелевым покрыти- высушивают и прокаливают при 660 С ем складывают вместе, плотно. сворачи- в течение часа. вают в виде спирали Архимеда, заклады- На полученные в примерах 1 и 2 новают в керамическое кольцо и помещают сители наносят активную фазу-палладий в расплав смеси солей, в весовом соот.5 путем пропитки водно-спиртовым растношении: KCf 5; giCE 4, карналит 8 вором соли Na

8 окиси углерода. Испытания проводят

3 -4 поляризуют при плотности тока 3 А/дм при объемной скрости 72 10 час в течение 0,5 ч при хорошем теплоот- Результаты испытаний представлены воде. После промывки в воде образцы - в таблице.