202133. lajstromszámú szabadalom • Eljárás járművek kipufogógázaiban lévő szén-monoxid és el nem égett szénhidrogének katalitikus oxidációjára ható katalitikus készítmények előállítására
HU 202133B 5 6 gén (propán) átalakítását hasonlítja össze; A 3. ábrán az ugyanezzel a CrÖ3:Sn02 katalizátorral nyert nitrogénoxid átalakítás látható; A 4., 5. és 6. ábrák a találmány szerinti eljárás értelmében előállított, alumíniumoxiddal bevont és a Cr03/Sn02 katalizátorral impregnált, a kereskedelemben kapható monolit kerámia (Crodierite) katalizátor-hordozót tartalmazó egyik katalizátor kompozíció szénmonoxid, szénhidrogén (propán) és NOx átalakítási sebességét hasonlítják össze egy kereskedelmi forgalomban levő, használt gáz katalizátoréval, amely ugyanazt a hordozóanyagot tartalmazza, de platinával és ródiummal impregnálva. A 7. és 8. ábrák a találmány szerinti eljárással nyert egyik katalizátor kompozícióval (Cr03-mal impregnált poralakú SnC>2, Cr03:SnÜ2 tömegarány 30:70) nyert szénmonoxid és szinhidrogén átalakítási sebességet hasonlítják össze egy Pt-alumíniumoxid katalizátorral elért sebességgel, ólommentes üzemanyagot használó négyütemű, belső égésű motor kipufogógázát alkalmazva. A 9. ábra a találmány szerinti eljárással kapott egyik katalizátor (Cr03-mal impregnált Sn02 por, Cr03:Sn02 tömegarány 6:94) 750 “C-os levegővel 5 órán át tartó öregítésének CO oxidációra tett hatását hasonlítja össze egy Pt-alumíniumoxid katalizátorra tett hatással. A 10. ábra a találmány szerinti eljárással hordozóra leválasztott egyik katalizátor 750 “C-os levegővel 5 órán át tartó öregítésének szénhidrogén átalakításra tett hatását mutatja be. Amint látható, a találmány szerinti eljárással előállított katalizátor kompozíciók alkalmazásával nyert átalakítási sebességek: CO oxidáció, propán oxidáció és nitrogénoxid redukció, hasonlóak és sok esetben meg is haladják a forgalomban levő platinaalumíniumoxid és platina-ródium-alumíniumoxid katalizátor alkalmazásával kapottakat. A találmány szerinti katalizátor kompozíciók előállítására vonatkozó eljárást a következő példákkal mutatjuk be. 1. példa Cr03-mai impregnált Sn02por 1. Eljárás Először egy vizes ón(IV)oxid gélt állítottunk elő desztillált SnCU vízzel való hidrolizálásával, hogy hidratált ón(TV)oxidot (ónsav) nyerjünk, melyet ammóniával kezeltünk stabü hidratált ón(TV)oxid Sn02-H20 előállítása céljából. A stabü készítményt alaposan vízzel mostuk, hogy valamennyi kloridion nyomot eltávolítsunk, majd 100 “C-on 2 órán át szárítottuk. Ezután a száraz készítményt króm(VI)oxiddal impregnáltuk úgy, hogy az ón(TV)oxid port (1 g) 16 ml krómsavoldatban (24 g/1: 0,24 M) 70 “C-on 16 óráig áramoltattuk. A CrÖ3- mal impregnált port 100 “C-on 2 órán át szárítottuk és 1-2 órán át 300-400 “C-os levegővel kalcináltuk. A végtermék króm/ón tartalma 30:70 Cr03:Sn02 tömegaránynak felelt meg. 2. Eljárás. Az 1. eljárást ismételtük úgy, hogy a „The Harwell Laboratory”-tól beszerzett, szol-gélt átalakítási eljárással előáüított stabilizált vizes ón(IV)oxid szolt használtuk. (Ld. például Nagy-Britannia Atomenergia Hatósága, GB 2,155,915 A sz. közzétett szabadalmi bejelentés.) 16 ml krómsavlol-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 datot (98 g/1: 0,98 M) tettünk 10 ml SnC>2 szolhoz (368 g/1 SnC>2), ami némi gélesedést okozott és keverést tett szükségessé az elegy homogenizálása céljából. A krómsav hozzáadást követően a készítményt kezdetben kemencében 60 “C-on szárítottuk, majd 300-400 “C-os levegővel 1-2 órán át kalcináltuk. A végső Cr03:Sn02 tömegarány 30:70. 3. Eljárás. 1 g vízmentes ón(TV)oxidot (BHD Limited) 16 ml vizes krómsavoldathoz (26,7 g/1:0,267 M) tettük és 24 óráig szobahőmérsékleten hagytuk, időnként megkeverve. A port átszűrtük, 60 *C-on 2- 3 óráig szárítottuk, majd további 1-2 óráig 300- 400 °C-on 2-3 óráig szárítottuk, majd további 1-2 óráig 300-400 “C-os levegővel kalcináltuk. A végső Cr02:Sn02 tömegarány 30:70. 2. példa Alumíniumoxidra leválasztott Sn&i/CrO 2 katalizátor 1. Eljárás. Az 1. példa 1. sz. eljárása szerűit stabilizált ón(IV)oxid készítményt állítottunk elő, amelyet a kloridion nyomok eltávolítására vízzel mostunk, ezután az ón(IV)oxidot újra vízben szuszpendáltuk és egy forgalomban levő monolit katalizátorhordozó felett átmostuk (Cordierite: alumíniumoxid mosószerrel bevont kerámiatégla), majd 2 óráig 100 °C-on szárítottuk. A monolitot azután 0.2 M krómsavoldattal mostuk, 60 “C-on szárítottuk, majd 300-400 “C-os levegővel 1-2 óráig kalcináltuk. Úgy számítottuk, hogy a hordozón a katalizátor mennyisége 100 g/m1 2 nagyságrendű legyen, a felszín teljes területén. 2. Eljárás. A monolit hordozót (Cordierite) kemencében 100 “C-on szárított stabüizált ón(TV)oxid szolba (The Harwell Laboratory) mártjuk, majd 2M krómsavoldattal mossuk. A bevont monolitot azután kemencében 60 “C-on szárítjuk és 300-400 “C- os levegővel 1 -2 óráig kaiéinál juk. Vizsgálati eljárások A fenti módokon előállított katalizátor kompozíciókat a következő gáznemű kompozíciók alkalmazásával vizsgáltuk: CO oxidáció CO 02 N2 Propán oxidáció nC3H8 02 N2 AOx NO CO N2 Térfogat% 4-8 4-8 Fennmaradó rész Térfogat% 0,1-0,5 10-20 Fennmaradó rész Térfogat% 0.05 5-10 Fennmaradó rész Valamennyi itt leírt vizsgálatot vagy az 1. példa 2. sz. eljárása szerint előállított katalizátor por, vagya 2. példa 2. számú eljárása szerint kapott, monolitra leválasztott katalizátortégla alkalmazásával hajtottuk végre. Összehasonlítást végeztünk egy forgalomban le-4
