202133. lajstromszámú szabadalom • Eljárás járművek kipufogógázaiban lévő szén-monoxid és el nem égett szénhidrogének katalitikus oxidációjára ható katalitikus készítmények előállítására

HU 202133B

A találmány tárgya eljárás járművek kipufogógázaiben levő szénmonoxid és el nem égett szénhidrogének katalitikus oxidációjára ható, járművek katalitikus konvekteréhez alkalmas katalizátor készítmények előállítására, és ezáltal a járművek kipufogógázaival kapcsolatos légszennyeződési problémák enyhítésére.

Bár a találmány leírása elsősorban járművek kipufogógázai által kibocsátott gázok oxidálására vonatkozik, az előállított katalizátor kompozíciók jól alkalmazhatók olyan hulladék- vagy egyéb gázok kezelésénél, amelyek szénmonoxidot, szénhidrogéneket és nitrogénoxidokat tartalmaznak, külön-külön kombinációkban, az egyik vagy valamennyi ilyen komponens eltávolítására, mielőtt a hulladékvagy egyéb gáz kikerül a légkörbe.

Az ártalmas gázok, elsősorban a járművek kipufogógázainak a légkörbe való kibocsátását szabályozó, egyre szigorúbb környezetvédelmi rendelkezések növelték az igényt olyan katalizátorok iránt, amelyek az ártalmas komponensek gázokból történő eltávolítására hatnak, mielőtt még a gázok a légkörbe kikerülnének. Igen keresettek a kétirányú és háromirányú katalizátorok, amelyek a szénmonoxid, el nem égett szénhidrogének és/vagy nitrogénoxidok jármű kipufogógázból történő eltávolítására hatnalc Ez olyan katalitikus konverterek kifejlesztéséhez vezetett, amelyeket a járművek kipufogó rendszeréhez kapcsolnak a szénmonoxid, el nem égett szénhidrogének és/vagy nitrogénoxidok légkörbe való kibocsátának szabályozására. Legjobb, ha az ilyen katalizátorok mindhárom eltávolítására hatnak vagyis az ún. háromirányú katalizátorok, de a kétirányú, sőt egyirányú katalizátorok is használhatók, nem szükségképpen a kipufogógázok, hanem egyéb gázok kibocsátásánál.

A jelenleg kereskedelmi forgalomban levő katalitikus konverterek általában egy vagy több platinafémet tartalmaznak, például platina, palládium, ródium és rénium, külön vagy kombinálva. Ezért az ilyen konverterek költségesek. Próbálkoztak azzal, hogy akár csökkentsék, akár pedig teljesen kiküszöböljék az ilyen rendszerekben a platinafémektől való függőséget. Például a GB-A-2,070,958 egy tűzálló fémoxiddal, pl. alumíniumoxiddai bevont monolit kerámia hordozóra felvitt, kipufogógáz katalizált ír le, amely egy platinafém, valamint egy SnŰ2, Ti02 és NÍM0O4 közül kiválasztott alap-fémoxid kombinációját tartalmazza.

Számos egyéb szabadalmi bejelentést és tudományos értekezést tettek közzé ebben a tárgykörben, amelyek középpontjában főként ón(IV)oxid, azaz Sn02 áll lényeges katalizátor komponensként, külön vagy kombinálva akár platinafémmel, mint már említettük, akár pedig más alap-fémoxiddal, de a helyzet továbbra is az, hogy a kereskedelemben jelenleg hozzáférhető, illetve elfogadható valamennyi konverter fő komponensként platinafémet alkalmaznak. Az ón(TV)oxid kipufogó- vagy egyéb hulladékgázok tisztításában való alkalmazására vonatkozó egyéb releváns irodalom nem teljes jegyzéke a következő:

Journal of Catalysis (folyóirat), 39 (1975), 412- 418, Nitrogén(I)oxid szénmonoxiddal történő katalitikus redukciója ón(TV)oxid felett;

1

Nature (folyóirat), 269 (1977), 585-586, Szénmonoxid vízzel gyorsított oxidációja ón(IV)oxid hordozóra felvitt palládium felett;

Chemistry and Industry (éves kiadvány), (1976), 787-788, Az No-CO reakció katalízise; a szinergizmus újabb példája a Pd-SnÜ2 rendszerben;

Journal of Catalysis, 42 (1976), 418-424, Nitrogén(ü)oxid szénmonoxiddal történő redukciója Sn02-Cu0 gélek felett; lásd még J.C.S. Chem.Comm. (1973) 210 és J.C.S. Chem.Comm. (1974)56-57;

75-108169 sz. közzétett japán szabadalmi bejelentés, Hulladékgázok, beleértve a járművek kipufogógázait, ammóniával történő katalitikus kezelése Sn02/Cr203 katalizátor jelenlétében, a nitrogénoxidok redukálására;

736,997 sz. szovjet szabadalom, Sn02-t és Cr2Ü3-at tartalmazó, szénmonoxid oxidációs katalizátor;

691,185 sz. szovjet szabadalom, SnC>2-t és Cr203-at tartalmazó, kéndioxidot eltávolító katalizátor;

Prep. Catal. Proc. Int. Symp. 1975 (1976-ban kiadva) 197-206, Ón(TV)oxid-króm(III)oxid katalizátorok előállítása és aktiválása nitrogén (Il)oxid redukciójára; lásd még J. Catal., 54 (1978), 42-51;

Proc. Mech. Hydrocarbon React. Symp. (1975) 311-320, Etilén, etilénoxid és propilén katalitikus oxidációja ón(TV)oxid - króm(III)oxid katalizátorok alkalmazásával.

Az egyéb ajánlott kombinációk közé tartozik, elsősorban nitrogénoxidok katalitikus redukciójára: Sn02-V205,74-126561 sz. közzétett japán bejelentés; Ti és Nb, Fe, W, V, Ni, Co, Cu, Cr, U, Sn közül egynek vagy többnek a vegyes oxidjai, DE-A- 2458888; valamint Sn02-Ce02, 74-77881 sz. közzétett japán bejelentés.

A 75-108169 sz. közzétett japán bejelentés és a 736,997 sz. szovjet szabadalom Sn02-Cr2Ü3 katalizátor előállítására szolgáló eljárást ír le, amely abból áll, hogy SnCl2-t CrOs-mal in situ oxidálnak, de tudomásunk szerint eddig semmiféle tanulmány nem készült kifejezetten ón(TV)oxidot és króm(VI)oxidot tartalmazó katalizátor rendszerekről, vagyis az Sn02-Cr03 rendszerről.

Végül, a GB-A-1,476,347 egy katalizátor kompozíciót ír le ammónia katalitikus oxidációjára és ammóniatartalmú gázokból való eltávolítására; a katalizátor egy CrxAyOz képletű komplex oxidelegyet tartalmaz, ahol A többek között lehet Sn, x - 4-12, y - 0,2-8 és z - 6,2-42. A kompozíciói úgy állítják elő, hogy krómtartalmú vegyületet, többek között krómsav-anhidridet ónvegyülettel, pl. SnCU-gyel reagáltatnak, ezt kalcinálás követi a reakciótermék oxiddá történő átalakítására. Megadnak egy Uyen kalcinált oxidot, melynek képlete Cr9SnsOi9,5.

A találmány szerint egy olyen katalizátor kompozíciót állítunk elő, melynek kétirányú katalitikus aktivitása van, mégpedig a szénmonoxid katalitikus oxidációjában és a szénhidrogének katalitikus oxidációjában; ez hasonló a kereskedelemben hozzáférhető, platinaalapú rendszerek katalitikus hatásához és egyes esetekben lényegében meg is egyezik azzal. A katalizátor mutat némi aktivitást a nitro-2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2