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Katalysator zur Entgiftung und Geruchlosmaehung der Auspuffgase von Brennkraftmaschinen.
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fusionsfähigkeit der katalytisch wirksamen Stoffe in die Oberfläche der zunderfesten Legierungen hinein wesentlich vermindert wird. Für die Herstellung derartiger Schutzschichten können statt der Oxyde der Trägermetalle auch andere Metalle oder Oxyde verwendet werden, auf denen dann die eigentlichen katalytisch wirksamen Stoffe niedergeschlagen werden. Z. B. kann man die Späne einer Vorbehandlung mit Chromsäure, Ammoniumwolframat, Vanadinsäure, Kaliumpermanganat unterwerfen.
Beispiel :
30 g spiralige Drehspäne der bekannten Legierung Sicromal 12 werden mit heissem Trichloräthylen entfettet, mit Salzsäure unter Zusatz von einigen Tropfen Wasserstoffperoxyd abgebeizt, mit Wasser abgespült und in eine schwach salzsaure Lösung von 0-08 y Palladiumchlorid getaucht. Nach einigen Minuten enthält die Lösung kein Palladium mehr und die Späne werden gewaschen und getrocknet.
Hält man die Späne in schwach angewärmtem Zustand in den Leuehtgas-Luftstrom eines Bunsenbrenners, so glühen sie auf und entzünden die Gase. Packt man die Späne in 50 mm hoher Schicht in ein Prüfrohr von 25 mm lichter Weite und leitet unter allmählicher äusserer Erwärmung (elektrischer Ofen) einen 2-5% CO enthaltenden Luftstrom von 501jh durch die Späne, so ist das Gas hinter dem Katalysator bereits bei 1900 Ofentemperatur frei von Kohlenoxyd. Auch nach 15stündigem Glühen der Späne bei 1000 ist die CO-Verbrennung unter obigen Bedingungen bereits bei 1850 Ofentemperatur quantitativ.
Die Späne sind nicht brÜchig geworden, und sie zeigen auch äusserlich keine Veränderung. Das Verhalten gegen Leuchtgas ist dasselbe geblieben. Ähnliche Katalysatoren erhält man beim Ersatz des Palladiums durch Platin oder andere Edelmetalle.
Als praktisch besonders wichtig ist hervorzuheben die sehr günstige Oberflächenentwicklung bei geringer Raumerfüllung. Man ist nicht an die Anwendung von Platten, Blechen oder Drahtnetzen gebunden, sondern kann infolge der hohen Hitzebeständigkeit sehr dünne Späne oder Bänder verwenden. Bei obigem Beispiel erfüllt der Katalysator trotz seiner grossen Oberfläche und dichten Packung den Raum nur zu 15%, während man z. B. bei Niederschlagung des Palladiums auf Körnern aus keramischem Material von 2 bis 5 mm Korndurchmesser je nach Kornform eine durchschnittlich 65% ige Raumerfüllung erhalten würde.
Dadurch ergeben sich für die neuen Katalysatoren wesentlich geringere Strömungsgeschwindigkeiten der Gase, viel geringere Filterwiderstände und eine grössere Bewegungsfreiheit in der Formengebung der Filterschicht. Insbesondere wird auch die bei Kornfiltern erforderliche Anbringung eines Vorratsraumes zum Ersatz abgenutzter Filtermasse hinfällig, und die gute Wärmeleitfähigkeit des metallischen Trägers sichert ein rasches Einsetzen der katalytischen Wirkung.
Schliesslich liegt es durchaus im Rahmen des Erfindungsgedankens, die Anwendungsform der zunderfesten Legierungen als Katalysatorträger beliebigen Änderungen zu unterwerfen. Man kann z. B. dünne Bänder aus denselben herstellen und diese zu Geweben verarbeiten, die dann zusammengelegt oder zusammengeknüllt einen besonders gleichmässigen Filteraufbau ergeben. Auch kann man, wenn Teile des Filters oder seiner Gaszuleitung aus zunderfesten Metallblechen hergestellt werden, schon diese durch Aktivierung mit Palladium od. dgl. für eine katalytisehe Vorverbrennung nutzbar machen, die durch das Filter nur vervollständigt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Katalysator zur Entgiftung und Geruchlosmachung der Auspuffgase von Brennkraftmasehinen, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem Träger aus hitzebeständigem, zunderfestem Metall besteht, dessen Oberfläche mit einem Edelmetall, insbesondere Palladium (oder einem anderen katalytisch wirksamen Stoff) aktiviert ist.
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Catalyst for detoxification and odorless mowing of the exhaust gases from internal combustion engines.
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The ability of the catalytically active substances to fuse into the surface of the scale-resistant alloys is significantly reduced. For the production of such protective layers, instead of the oxides of the carrier metals, other metals or oxides can also be used, on which the actual catalytically active substances are then deposited. For example, the chips can be subjected to a pretreatment with chromic acid, ammonium tungstate, vanadic acid or potassium permanganate.
Example:
30 g of spiral turnings of the known alloy Sicromal 12 are degreased with hot trichlorethylene, pickled with hydrochloric acid with the addition of a few drops of hydrogen peroxide, rinsed with water and immersed in a weak hydrochloric acid solution of 0-08 y palladium chloride. After a few minutes the solution no longer contains palladium and the chips are washed and dried.
If the chips are held in a slightly warmed state in the leukent gas air stream of a Bunsen burner, they glow and ignite the gases. If the chips are packed in a 50 mm high layer in a test tube with a clear width of 25 mm and, with gradual external heating (electric oven), an air stream containing 2-5% CO for 501jh is passed through the chips, the gas is already behind the catalyst 1900 oven temperature free of carbon oxide. Even after the chips were annealed for 15 hours at 1000, the CO combustion under the above conditions is already quantitative at 1850 furnace temperature.
The chips have not become brittle, and they also show no change on the outside. The behavior against coal gas has remained the same. Similar catalysts are obtained when the palladium is replaced by platinum or other noble metals.
What is particularly important in practice is the very favorable surface development with little space filling. You are not tied to the use of plates, sheets or wire nets, but rather, due to the high heat resistance, you can use very thin chips or strips. In the above example, the catalyst only fills 15% of the space despite its large surface and dense packing, while z. B. if the palladium is deposited on grains of ceramic material with a grain diameter of 2 to 5 mm, depending on the grain shape, an average of 65% space filling would be obtained.
This results in significantly lower gas flow velocities, much lower filter resistances and greater freedom of movement in the shaping of the filter layer for the new catalytic converters. In particular, the installation of a storage space required in the case of grain filters to replace worn filter material is no longer necessary, and the good thermal conductivity of the metallic carrier ensures that the catalytic effect starts quickly.
Finally, it is entirely within the scope of the inventive concept to subject the application form of the non-scaling alloys as catalyst carriers to any changes. You can z. B. produce thin ribbons from the same and process them into tissues, which are then folded or crumpled up to give a particularly uniform filter structure. Also, if parts of the filter or its gas supply line are made from scale-resistant metal sheets, they can already be made usable for catalytic pre-combustion by activation with palladium or the like, which is only completed by the filter.
PATENT CLAIMS:
1. Catalyst for detoxifying and odorless exhaust gases from internal combustion engines, characterized in that it consists of a carrier made of heat-resistant, non-scaling metal, the surface of which is activated with a noble metal, in particular palladium (or another catalytically active substance).