[go: up one dir, main page]

CZ421097A3 - Způsob výroby katalyzátoru a katalyzátor takto vyrobený - Google Patents

Způsob výroby katalyzátoru a katalyzátor takto vyrobený Download PDF

Info

Publication number
CZ421097A3
CZ421097A3 CZ974210A CZ421097A CZ421097A3 CZ 421097 A3 CZ421097 A3 CZ 421097A3 CZ 974210 A CZ974210 A CZ 974210A CZ 421097 A CZ421097 A CZ 421097A CZ 421097 A3 CZ421097 A3 CZ 421097A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
catalyst
ceramic
networks
ceramic layer
layer
Prior art date
Application number
CZ974210A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ291741B6 (cs
Inventor
Ahlström Silversand
Original Assignee
Katator Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Katator Ab filed Critical Katator Ab
Publication of CZ421097A3 publication Critical patent/CZ421097A3/cs
Publication of CZ291741B6 publication Critical patent/CZ291741B6/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0238Impregnation, coating or precipitation via the gaseous phase-sublimation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/58Fabrics or filaments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024Multiple impregnation or coating
    • B01J37/0242Coating followed by impregnation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/34Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S502/00Catalyst, solid sorbent, or support therefor: product or process of making
    • Y10S502/506Method of making inorganic composition utilizing organic compound, except formic, acetic, or oxalic acid or salt thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S502/00Catalyst, solid sorbent, or support therefor: product or process of making
    • Y10S502/514Process applicable either to preparing or to regenerating or to rehabilitating catalyst or sorbent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

Oblast techniky
Tento vynález se týká způsobu čištění vznikajících ve spalovacích továrnách. Také katalyzátoru pro realizaci čištění. Vynález čištění kouřových plynů s ohledem na oba oxidy kouřových plynů se týká zařízení umožňuje účinné uhlíku a lehlé a těžké uhlovodíky.
Způsob a zařízení podle vynálezu mohou být také použity pro další chemické reakce.
Dosavadní stav techniky
Kouřové plyny z určitých typů spalovacích továren obsahují nebezpečný obsah nečistot, které jsou nebezpečné pro naše zdraví a prostředí, jako je oxid uhelnatý (CO), lehké uhlovodíky (VOC) a těžké aromatické uhlovodíky (PAH). Mezi těmito nečistotami, je únik aromatických uhlovodíků brán v úvahu daleko vážněji od té doby co mohou dát vzniknout rakovině. Lehké uhlovodíky, na druhé straně, obsahují mnoho substancí schopných vytvořit fotochemický smog, který přispívá ke skleníkovému efektu. Největší problém se vyskytuje v malých továrnách, které spalují pevná paliva a jejichž systém řešení a činnost řízení jsou často neodpovídající. Emise mohou být také vysoké, jestliže palivo je nízké kvality nebo obsahuje mnoho vody. Příklady takových paliv mohou být odpady zpracovatelských továren, odpad potravinářského průmyslu, odpad z papírenského průmyslu a směsi vody a organických látek z chemického průmyslu. Škodlivé složky jsou vytvořeny, protože obsah energie paliva je tak malý, že teplota hoření je příliš malá pro dokonalé spalovámí.
Před příchodem tohoto vynálezu, čištění kouřových plynů s ohledem na CO, VOC a PAH se především vyskytovalo s katalyzátory. Ty byly složeny z granulí, monolitu nebo vláken, které byly pokryty katalyticky aktivními látkami. Je pravda, že takovéto řešení katalyzátoru poskytuje přijatelný stupeň čištění, ale mají některé vážné, rozdílné nevýhody, které mohou často zabránit používání. Seskupení granulí a vláken způsobí příliš vysoký • · • · · · • · pokles tlaku v mnoha aplikacích. Za další, v případě granulí se účinnost katalyzátoru stává velice malou, když hlavní část katalyzátoru je nepřístupná pro nečistoty a kyslík rozptýlený během hoření. Monolity mají strukturu medové plástve s tisíce kanálky. Taková struktura je nákladná, těžká na čištění usazenin (saze a popel) a může prasknout během přechodních teplotních intervalů způsobující teplotní roztažnost materiálu.
Vytvořením síťové struktury s keramickou vrstvou může být její aktivita zvýšena na podstatně větší rozsah ve stejném čase zatímco spotřeba drahých kovů může být snížena. Testy mají být proto vedeny ve standartních ocelových drátěných sítích, které jsou ponořeny do roztoku keramických částic (úzký odlitek) mající vysoce specifický povrch. Při sušícím a vypalovacím procesu je umožněno, že se keramická vrstva přilepí na kovové dráty sítě a vytvoří se keramická vrstva vysoce specifického povrchu. Tato vrstva může být vytvořena z aktivních materiálů v běžném procesu impregnace. Návrhy katalyzátorů tohoto typu byly používány k čištění výfuků uhlovodíků různých typů a výsledek byl uspokojivý. Současný problém je, že přilnavost keramického povlaku na kovových drátech je neodpovídající, způsobuje postupné uvolňování povlaku na určitých částech. Tento proces rozpadu je více zřetelný v síťových strukturách než v monolitech, protože síťové struktury jsou charakteristické vlastní pohyblivostí a mohou vytvářet vibrace a nárazy v řízeném toku. V čištěných prach obsahujících plynech je také podstatné, že síť může být předmětem mechanického čištění kartáčováním nebo podobně a to musí být děláno s jistou pravidelností. Povlak může být uvolněn a spojení s kovovými dráty sítě katalyzátoru bude částečně nebo celkově porušeno a katalyzátor ztratí účinnost.
Podstata vynálezu
Při studování způsobů pro tepelné formování postřikováním (nanášení plamenem, nanášení vzdušnou plazmou, nanášení vysokorychlostní, nanášení výbuchem, glazování kruhovým štětcem, nastřikování v ochranné plynové plasmě, nastřikování va vakuové
plasmě a metody na principu laseru pro nátěr povrchu) se stanou docela neočekávaně vhodné pro výrobu síťovích pórovitých keramických katalyzátorů, které mohou být použity na čištění kouřových plynů s ohledem na CO, VOC, PAH. Vynález sestává z nového způsobu vyu žití takových Vynález umožňuje v rozsahu od 200 síťových keramických katalyzátorů a způsobu katalyzátorů pro čištění kouřových plynů, účinné čištění CO, VOC, PAH při teplotách do 1000 °C. Vynález sestává z vysoce tepelně stálé síťové struktury, která je nejlépe na principu kovu a je potažena pórovitou keramickou vrstvou jedním z typů tepelného nastřikování, nejlépe nástřik plamenem nebo vzduchovou plasmou.
Síťová struktura může být síť nebo disk opatřený mnoha otvory. Síť nebo disk mohou být rovinné nebo válcového tvaru nebo jiného tvaru skrz který prochází kouř nebo skrz síťovou strukturu. Tvar ve formě disku lehčeného kovu může být uvedený jako ještě další alternativa. Keramická vrstva může obsahovat četné materiály, ale především zirkon nebo hliník. Za účelem dosažení zvýšení a dobrého vymezení pórové struktury, příměs hořlavých komponent vyskytujících se (například polymer a rostlinné materiály) v počátečním keramickém materiálu používaném pro proces formování postřikováním. Při postřikování, hoření bere místo hořlavé konponenty dvoufázové vrstvy, přičemž je vytvořená přesně definovaná struktura pórů. Srážením keramického materiálu v pórech je dosaženo rozšíření keramické vrstvy specifického povrchu (m /g keramického materiálu) nastřikované vrstvy a tím může být dosaženo odpovídající katalytické činnosti. Vysrážená keramická fáze se může skládat z několika různých materiálů, ale nejlépe ze složek hliníku, křemíku, oxidu titaničitého, zirkonu nebo jejich směsí. Povrchová plocha rozprostřené vrstvy může být také aplikována jako základní reaktivní plocha vrstvy vytvořené nástřikem. Nerovný povrch struktury nastřikované vrstvy se skládá z účinné báze pro základní nátěr, který může být aplikován při procesu lití licím roztokem.
• ·
Specifický povrch může být také zvětšen do většího rozsahu usazením keramického prášku naneseného tryskou tepelného nástřikového zařízení. Požadavek pro to je takový, že usazený keramický prášek má vysoce specifický povrch a že usazenina se vyskytuje v bezprostřední blízkosti substrátu povrchu. Nevýznamné ohřívání usazeného prášku je účinné tak, že se zmenší procesy spékání, které mohou způsobit zmenšení specifického povrchu. Keramická vrstva je vyráběna podle způsobu 1) přímé nastřikování + druhotné zvětšení povrchové plochy při srážení, nebo způsob 2) nastřikování se současným usazováním keramického prášku nebo kombinace způsobů 1) a 2) následované nanášením katalyticky aktivního materiálu při procesu impregnace. Během impregnace pórová struktura keramické vrstvy je nasycena roztokem obsahujícím aktivní složky, které mohou zahrnovat drahé kovy a přechodové kovy (transition metals) nebo jejich kombinace. Před krokem impregnace je sítová struktura suchá a ohřívá se v oxidačním nebo redukčním prostředí.
Vynález zaručuje počet výhod ve srovnání se současnými zařízeními katalyzátorů. Za prvé, účinnost katalyzátoru se stává extrémně dobrou, protože makroporéznost tenké válcové keramické vrstvy dovoluje efektivní transport molekul do katalyticky aktivních ploch. Za druhé, sítové struktury montované v sérii způsobují rostoucí stoupavé turbulence, které zlepšují hmotu a faktory přenosu tepla mají za následek rostoucí účinnost katalyzátorů. Za třetí otevřená struktura katalyzátoru způsobuje zanedbatelný pokles tlaku. Za čtvrté povrchy katalyzátoru jsou jednoduché pro přístup mechanického čištění s ohledem na usazené částice, jako jsou saze a popel. Za páté základní jednotka montážního celku katalyzátoru zajištuje jedinečné možnosti adaptace nebo modifikace. Vynález je založen na znalostech jaké různé nečistoty potřebují různé aktivní materiály na čištění. Rozmístění sítí s různými povlaky v sérii, kouřové plyny mohou být současně čištěny od většího množství různých nečistot. Kromě toho síbové struktury mohou být mnohem více připraveny • · · · · · · • · · · “ * · • · · · · ·· ···· · • · ♦ · φ · ··· ····· ·· ·· · · · · přizpůsobit se různým geometrickým potřebám (geometricky a rozměrově). Za šesté různé katalyzátorové sítě mohou být vyměněny samostatně pokud jedna nebo několik sítí přestane být aktivních. Za sedmé základní jednotka montážního celku katalyzátoru dovoluje zjednodušení výrobního procesu a zajišťuje efektivní recyklaci katalyzátoru.
To je velké množství aplikací uvedeného vynálezu. Katalyticky aktivní síťové struktury založené na výše uvedeném popisu jsou aplikovatelné na rychlé katalytické reakce. Příklady takových reakcí jsou:
- čištění výfuků a kouřových plynů s ohledem na oxid uhelnatý a uhlovodíky
- katalytické spalování plynných paliv při výrobě energie
- katalytické čištění ventilovaného vzduchu s ohledem na rozptýlený kouř
- katalytické čištění plynů s ohledem na páchnoucí směsi
- dvou a třícestné katalyzátory v automobilových aplikacích
- výroba kyseliny dusičné oxidací čpavku
- výroba ethylenoxidu oxidací ethylenu
- výroba kyanovodíku při reakci mezi methanem, amoniakem a kyslíkem
- výroby aldehydů při částečné oxidaci alkoholů
- parní reformování uhlovodíků
- katalýza vody
- methanisace
Vynález může být využit na čištění výfuků a kouřových plynů z různých typů spalovacích továren s ohledem na oxid uhelnatý a uhlovodíky. V těchto aplikacích méně čištěný plyn je veden při minimální teplotě 200 °C skrz jednu nebo několik katalytických sítí, které jsou montovány v sériích jedna za druhou. Sítě mohou mít daný optimální geometrický tvar a, na ukázku, mohou být deskového tvaru, kotouče nebo válce. Jako katalyticky aktivní materiál se především používají drahé kovy nebo drahé kovy v kombinaci s jedním nebo více oxidy kovu. Jestliže obsah kyslíku • ♦ je příliš nízký, je dodáván sekundární vzduch do proudu plynu ještě nevyčištěného před katalyzátorem.
V určitých případech je zájem soustředěn na hořící plynnou směs, která obsahuje velké množství hořících částí, jako je zemní plyn nebo kapalný ropný plyn, smysl toho je vyrobit tepelnou energii. V této aplikaci je hlavní věc vytvořit katalyzátor takovým způsobem, aby bylo dosaženo maximálního chlazení při sálání. Takto se vyhneme ohřátí katalyzátoru, které jinak může katalyzátor zničit. Přizpůsobivost síťové struktury tak, jako její otevřené struktury umožňuje efektivní chlazení při tepelném sálání, zajištěné tak, že katalyzátor je obklopený studenou sálání. V této aplikaci je jako aktivní materiál, protože tohoto kovu. Úroveň teploty v činnosti, nejlépe mezi 700 a plochou, která ochlazuje tepelné využíváno, že palládium je použito je dokázána vysoká tepelná stálost síti je mezi 600 a 1100 °C během 900°C.
Některá průmyslová odvětví vypouštějí značné množství nečistot do ventilovaného vzduchu. Katalytické sítě mohou být použity k čištění ventilovaného vzduchu od takových směsí. Plyn obsahující nečistoty je potom veden skrz množství sítí při teplotě nad 200 °C. Síťový katalyzátor je připraven přizpůsobit se různým prostorovým omezením a dalším konstrukčním požadavkům. Drahé kovy jsou nejlépe použitelné jako aktivní látka.
Zapáchající směsi mohou způsobit zřejmý problém v prostředí obklopujícím určitá průmyslová odvětví, například potravinářský průmysl. Zapáchající směsi mohou být často rozděleny do následujících skupin: aminy, merkaptany nebo terpeny. Páchnoucí problémy mohou být zmenšeny ve velkém rozsahu řízeným míšením vzduchu se zapáchajícími směsmi skrz jednu nebo několik katalytických sítí při krajní teplotě 200 °C. Nakonec, drahé kovy a/nebo oxidy kovu jsou použity jako aktivní látky. V určitých případech, jsou sítě použity tak, že jsou v nich zabudovány zeolity, v nastřikované vrstvě vytvořené uvedeným postupem
- 7 popsaným v tomto patentu.
Sítě podle vynálezu mohou být také využity v automobilových aplikacích, dvoucestná katalýza (čištění s ohledem na oxid uhelnatý a uhlovodíky) a třícestná katalýza (čištění s ohledem na oxid uhelnatý, uhlovodíky a oxid dusnatý). V prvním případě, obsah kyslíku ve výfuku je tak vysoký (dvoutaktní motory nebo dieselové motory), že nečistoty jsou spáleny pod účinkem kyslíku napříč sítového katalyzátoru, který nejlépe obsahuje drahé kovy. V posledně zmiňovaném případě je spalování řízeno takovým způsobem, že všechen kyslík je normálně spotřebován (čtyřdobé motory opatřené lambda sondou). Tak je možné dosáhnout reakce mezi oxidem dusnatým (oxidační činidlo), oxidem uhelnatým a uhlovodíky (redukční činidlo) při minimální teplotě 200 °C. Drahé kovy, velice výhodně směsi platiny a rhodia jsou použity jako katalyticky aktivní látky. Sítě jsou navrženy takovým způsobem, že pokles tlaku je omezený na možnou velikost, která zahrnuje malý počet sítí montovaných v sérii s relativně velkým průřezem toku. Sítové struktury jsou nejlépe válcového tvaru tak, že je výfuk veden radiálně skrz síťovou strukturu.
Vedením směsi čpavku a vzduchu skrz množství katalytických sítí potažených drahými kovy, oxid dusnatý je vytěžen a může být dále oxidován a rozpuštěn ve vodě, čímž vytváří kyselinu dusičnou. Katalyzátory se skládají z množství katalytických sítí, které jsou umístěny v sériích jedna na druhé a směs plynu je vedena skrz sadu sítí při minimální teplotě 700 °C. Před příchodem tohoto vynálezu, sítě z drahých kovů byly vyráběny (často
Takové
Můžeme platina a rhodium) sítě jsou mnohem více že sítě podle říci, tkaním homogeního nákladné než sítě vynálezu zajišťují kovového drátu.
podle vynálezu, stabilní účinek drahých kovů tak, že může být zmenšen úbytek drahých kovů odpařováním.
Produkce kyanovodíku je vedena způsobem podobným produkci kyseliny dusičné, rozdíl je, že methan je také obsažen v
- 8 reagujícím proudu.
Jestliže směs plynu, teplotě 250 až 300 °C, katalyzátorem obsahujícím která obsahuje ethen ve vzduchu, o je přinesena do kontaktu se sítovým stříbro, ethylenoxid je vytěžen. Ke zvýšení selektivity produkce ethylenu jsou přidávána do proudu plynu malá množství ethylendichloridu.
Příklady výroby aldehydů mohou být odvozeny z produkce formalinu. V těchto procesech je plynná směs methanolu a vzduchu přinesena do kontaktu s katalyzátorem obsahujícím stříbro (vysoké koncentrace methanolu) nebo koncentrace methanolu). Dnes, v se používají homogenní sítě ze sítě podle tohoto vynálezu. Teplota v procesech s stříbra.
molybdenan železnatý (nízké některých průmyslových procesech stříbra. Jsou mnohem je normálně mezi molybdenanem železnatým a lehce vyšší dražší než a 400°C způsobu
350 ve
Sítové kovem/oxidem reformování katalyzátory, kovu, mohou příbuzných průmyslu a které být také reakcích, jsou potaženy použity během které jsou a
v petrochemickém procesech. Během parního reformování, drahé kovy a/nebo nikl jsou přednostně používány jako aktivní látky a plynná směs obsahující vhodným parního důležité v syntetickém plynu příbuzných páru a uhlovodíky je vedena skrz sadu katalytických sítí při teplotě v rozsahu 400 - 900 °C. Složení plynných produktů je závislé na reakční teplotě, přičemž vodík a oxid uhelnatý rostou monotólně s teplotou. Reakce vodnatého plynu může být katalyzována se sítěmi obsahujícími oxidy železa, chrómu, mědi a zinku a je hlavně zužitkován k vyrovnání poměru mezi oxidem uhelnatým a vodíkem po skončení kroku parního reformování.
Kromě toho použití jak je popsáno ve výše uvedených příkladech, sítě podle vynálezu mohou být také použity v řadě dalších důležitých průmyslových procesech, ve kterých průběh reakcí je rychlý a charakteristický značným omezením množství « 4 •· · * · · ·· t · • · · · · » » *> r • · 4 4 · t 4 » · ♦ * ”· • · · · · 4 · « ·♦ • 4 4 4 4 ·· 4 · · *44 transportu.
Vynález sestává z použití keramického povlaku síťových struktur pro využití katalytických reakcí, jako je čištění kouřového plynu a chemické syntézy a metodika výroby takových katalyticky aktivních sítí při vytváření tepelným procesem nastřikování. Modifikace je založena na znalosti, že pórová struktura a specifický povrch keramické vrstvy má vliv na činnost katalyzátoru. Modifikace obsahuje dvě alternativní metody pro zvyšování množství pórů a specifického povrchu keramické vrstvy a každá může být použita odděleně nebo v kombinaci. V jednom způsobu dobře definovaná pórová struktura je vytvořena použitím vytvářeni pórů, hořlavých materiálů v počátečním keramickém materiálu během nastřikovacího procesu. Pórová struktura je vyvinuta při spalování hořlavých částic, a tím může být povrchová plocha zvětšena během srážení. Ve druhém způsobu keramický prášek s vysokým specifickým povrchem je uložen v části trysky vycházející z nastřikovacího zařízení. Keramická vrstva bude obsahovat částice vysoce specifického povrchu. V obou způsobech povlak aktivního materiálu se vyskytuje při impregnaci.
Charakteristiky tohoto vynálezu jsou zjistitelné na mnoha případech a v množství obrázku s nákresy, jak jsou níže uvedeny.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 zobrazuje vzhled katalyzátoru v průřezu tepelně vytvořeného kovového drátu
Obr. 2 zobrazuje blokový diagram výrobního procesu
Obr. 3 zobrazuje schematicky průřez testovacího zařízení
Obr. 4 zobrazuje průřez zařízením používaném na čištění kouřových plynů ve vířivém reaktoru • · · · • » • ·
- 10 Obr. 5 zobrazuje diagram zobrazující závislost celkové poréznosti jako funkci množství polymerových materiálů vytvářejících póry funkci části
Obr. 6 zobrazuje diagram zobrazující specifický povrch jako hmotnosti usazené keramické látky
Obr. 7 uhelnatého zobrazuje a methanu diagram zobrazující zpracování oxidu monolitickým katalyzátorem předešlého známého typu
Obr. 8 diagram uhelnatého a 20 oky na zobrazuje methanu, když sibová palec zobrazující drátěná oka zpracování oxidu se pohybují mezi
Obr.
zobrazuj ící zpracování oxidu uhelnatého zobrazuje diagram methanu, když počet sítí se pohybuje od 1 do 4
Obr. 10 jako funkci uhelnatého zobrazuje diagram zobrazující konstantní rychlost hodnoty toku různých teplot během hoření oxidu zobrazuje uhelnatého
Obr. 11 hoření oxidu typů katalytických sítí diagram zobrazující zpracování během jako funkci teploty během použití různých
Obr. 12 zobrazuje diagram zobrazující zpracování během hoření oxidu uhelnatého jako funkci teploty pro 1 a 4 impregnace, eventuelně katalytické sítě
Obr. 13 je perspektivní pohled, který schematicky zobrazuje příklad provedení zařízení podle vynálezu
Obr. 14 je perspektivní pohled, který schematicky zobrazuje alternativní příklad provedení zařízení podle vynálezu
Obr. 15 je perspektivní pohled, který schematicky zobrazuje ještě další alternativní příklad provedení zařízení podle vynálezu
Příklad 1
Zvětšení objemu pórů využitím hořlavých póry vytvářejících částic nástřikového materiálu.
Přiklad 2
Zvětšení specifického povrchu usazením keramického prášku pomocí trysky vycházející z nástřikového zařízení.
Příklad 3
Hoření oxidu uhelnatého a methanu v monolitickém katalyzátoru, jak je odkázáno v příkladu.
Příklad 4
Působení drátěných ok sítě během hoření CO a methanu.
Příklad 5
Působení množství sítí během hoření CO a methanu.
Příklad 6
Působení průtoku během hoření CO a methanu.
Příklad 7
Porovnání různých způsobů pro zvětšení povrchu katalyzátoru během hoření CO.
Příklad 8
Stupeň účinnosti vrstvy aktivního materiálu během hoření CO.
Příklad 9
Odstranění kouřových plynů v maloprovozním hoření bioplynů ve vířivém nanášení • ·
Příklady provedení vynálezu
Teoretické úvahy a praktické experimenty mají dokázat, že keramická vrstva by měla mít výraznou makroporéznost a vysoce specifický povrch. Tento cíl je dosažen, když je katalyzátor vyráběn v souladu s tím co bylo popsáno výše. Tloušťka keramické vrstvy by měla být v rozsahu 0.1 - 0.8 mm, nejlépe však v rozsahu 0.2 - 0.5 mm. Drátěné oka sítě mohou hrát významnou roli při účinnosti katalyzátoru. Zvětšení drátěných ok rostoucí stupeň čištění, ale také na rostoucím poklesu tlaku a větším riziku pojmutí a ucpání, pokud jsou kouřové plyny míšeny s částicemi. Odhad ukazuje, že drátěná oka by měly být v rozsahu 1.6 - 9.5 ok na cm (4-24 ok na palec, Taylerova stupnice ok) a nejlépe v rozsahu 3.1-6.3 ok na cm (8 - 16 ok na palec). Stupeň čištění je také ovlivněn počtem sítí umístěných jedna na druhé. Zkoušky mají ukázat, že počet sítí by měl být v intervalu 1 - 10 sítí umístěných v sérii nejlépe v intervalu 3 - 7. Průtok má také významnou úlohu na stupni čištění, protože zvětšení rychlosti toku bude rozhodující ve zkrácení času kontaktu mezi plynem a katalyzátorem. Pro vyšší stupně čištění, hořící reakce jsou hlavně v komletním omezením průchodnosti, způsobujícím, že tok je lehce oslaben. V tak zvaném hlavním prostoru dopravy hmoty, je pravda, že zvětšená rychlost toku bude véct ke zkrácení času kontaktu mezi plynem a katalyzátorem, ale nějakou dobu bude faktor dopravy hmoty zvýšený turbulencí. Výpočty a praktické testy dokazují, že průtok vypočítaný na čtvereční metr síťové struktury řízeného toku by měl být v intervalu 100 - 1000 m3/h, m2 (NTP), nejlépe v intervalu 100 - 600 m3/h, m2 (NTP).
V nákresu z obr. 1 tři katalytické sítě 15 jsou umístěny v pravoúhlém držáku 16. Obrázek také zobrazuje zvětšenou síť také zobrazuje průřez zvětšeného drátu 17 sítě. Drát je opatřen vrstvou 18 z porézního keramického materiálu. Tato vrstva 18 je vytvořena tepelným nastřikováním podle příkladu provedení • ·
vynálezu.
Obr. 2 zobrazuje pohled na blokový diagram ilustrující tři kroky výroby katalyzátoru. V prvním kroku (a) síťová struktura je potažena keramickým materiálem za pomoci prostředku tepelného nastřikovacího procesu. Ve druhém kroku (b) je povrchová plocha porézního keramického materiálu zvětšena usazením keramického materiálu do pórů vrstvy vytvořené nástřikem. Usazení může být pro případ odpadnutí zabezpečeno pomocí sol/gel technologie nebo použitím procedury srážení na místě. Konečně, v kroku (c) zvětšení povrchu keramické vrstvy je potaženo aktivním materiálem během klasické impregnační procedury.
Testy zohledňující katalytickou činnost byly implementovány ve speciálních reaktorech 10, viz obr. 3. Reaktor umožňuje simulaci podmínek v rozdílném prostředí spalování nebo spalovacích továrnách. Vhodná směs plynu obsahující dusík, kyslík, oxid uhelnatý je vedena do vstupního plynového otvoru 11. Voda je přiváděná skrz vstup 12 úměrně ve svém kapalném stavu a odpařuje se uvnitř reaktoru. Výsledná směs plynu a vodní páry potom prochází skrz ohřevnou zónu .13, kde teplota plynné směsi může kolísat v rozsahu 20 - 700 °C. Za ohřevnou zónou, různě kontaminované plyny mohou být přiváděny do plynné páry skrz distribuční otvor 14. Výsledná plynná směs je potom vedena do kontaktu s katalyzátorovými sítěmi 15 a potom ven skrz komín 19, ve kterém je montována vzorková trubice 22. Teplota je měřena v ohřevné zóně prvním termoelektrickým článkem 23 , v oblasti katalyzátoru druhým termoelektrickým článkem 24 a také za katalyzátorem. Je také vhodný pro pyrolýzu různých pevných paliv a přívod pyrolytických plynů do plynné páry. Takovým způsobem je pevný materiál umístěn v pyrolytickém lůžku 20, které je ohříváno speciálním způsobem. Pyrolytické plyny tak vytvořené jsou transportovány skrz ohřevnou zónu oddělené samostatnou trubkou tak, aby se zabránilo zničení/shoření citlivých makromolekul. Pyrolýzy se mohou vyskytovat v různých atmosférách: redukční, neutrální nebo oxidační. Činnost během hoření oxidu uhelnatého a • · • ·· ·· ·«·· • » · · · · « · · · · · · — 14 - ».».···
methanu je zkoušena standartními spalovacími testy Příkladů příkladů provedení, které následují dále. Zatímco oxid uhelnatý je nečistota , která poněkud snadněji podléhá hoření, methan se raději slučuje do hůře hořlavých nečistot vzhledem k vlastní odolnosti.
Měření se týká specifického povrchu implementovaného způsobem BET (jednobodové měření, MicroMeriticsFlowSorb II). Celková hodnota pórů určená využitím pronikavé kapaliny.
Testy zohledňující čištění kouřových plynů ze spalování biopaliv ve vířícím zařízení vynášené zařízením o síle 20 - 40 kW, viz obr. 4. Kouřové plyny jsou vedeny z vířícího zařízení 25 skrz reaktor ve směru A šipek. Je zde sítový držák 16 s katalytickými sítěmi v reaktoru. Složky kouřového plynu jsou analyzovány před a za jednotkou katalyzátoru.
Příklad 1
V tomto příkladu je železná drátěná sít potažena keramickou vrstvou žárovým nastřikováním (oheň kyslík + acetylen) s hliníkovým práškem (přívod prášku 55 g/min). Při studování účinnosti přídavných póry vytvářejících komponent, hořlavá amidová pryskyřice byla přiváděna do hliníkového prášku v množství 0 - 30 %. Přidáním krajního množství 35 % byla neodpovídající přilnavost mezi povrchem substrátu a nastřikovanou vrstvou. Obr. 5, je na něm zobrazen diagram celkového obsahu pórů, jako funkce množství pórotvorných materiálů. Jak je zobrazeno na obrázku, celkový obsah pórů (stanovený použitím penetrační kapaliny) se zvětšuje ve tvaru křivky v množství póry tvořících materiálů ve zkoušeném intervalu. Testy ukazují, že je možné zvětšit poréznost tepelně nastřikované vrstvy využitím pórotvorných přídavných látek.
Příklad 2
V tomto příkladu žárové nastřikování (kyslíko-acetylenový oheň) bylo provedeno hliníkovým práškem (přívod prášku 55 g/min). Hliník s vysoce specifickým povrchem (ProCatalyse, Spheralite 509D, specifický povrch 326 m2/g, velikost částic 50 - 60 micronů) byl usazen v části trysky ze předu k povrchu substrátu. Keramické částice mající vysoký specifický povrch byly vpraveny do nastřikované vrstvy, tak se zvětší specifický povrch keramické vrstvy. Na obr. 6 je zobrazen diagram, přičemž množství keramického materiálu usazeného je v rozmezí od 0 do 40 % hmotnosti. Jak je zřejmé z obrázku, specifický povrch (měřený měřákem plochy, MicroMeretics) se zvětšuje lineárně do velikosti hmotnosti usazeného keramického materiálu. Hmotnost vrstvy v množství 40 % usazeného materiálu, specifický povrch pro keramickou vrstvu je 16 m2/g, které odpovídá aplikacím, kterých se týká. Testy ukazují, že je proveditelné zvětšit specifický povrch nastřikované vrstvy usazením keramického prášku vysoce specifického povrchu do části proudu během nastřikování.
Příklad 3
Abychom mohli ocenit hodnotu vynálezu, byl proveden spalovací test s katalytickým monolitem. Monolit byl umístěn v testovacím zařízení v místě, kde se katalytické sítě normálně nacházejí. Průměr monolitu byl původně 150 mm, ale za účelem umístění do zařízení mající válcový průměr 100 mm byl oříznut. Původní monolit byl navržen k čištění kouřových plynů z kotlů na dřevo, které mají výkon 10 - 20 kw. Plynná směs 2500 ppm oxidu uhelnatého a methanu ve vzduchu byla vedena skrz monolit tokem 40 1/min. Teplota byla zvyšována ze 120 na 550 °C. Z obr. 7 je vidět, že přeměna oxidu uhelnatého vzrostla z 10% při 120°C nad 95% při 300°C. Graf přeměny také jasně ukazuje, že spalovací reakce je omezena množstvím plynu při teplotách okolo 200 °C. Methan, na druhé straně, potřebuje podstatně vyšší teplotu k hoření než oxid uhelnatý. Přeměna vzrůstá přibližně ze 2% při
300°C na 90% při teplotních úrovních větších než 500°C. Podobně jako spalování oxidu uhelnatého, spalovací reakce je množstevně omezena při vysokých teplotách (v tomto případě teplota hraničí přibližně se 400°C). Když je průřez povrchu monolitu zmenšen faktorem 2 během testu, je to stále v pořádku pro tok, který byl použit v testovací zařízení. Ve skutečných aplikacích plyn procházel skrz monolit uvedené velikosti mezi 75 a 150 1/min, doba setrvání v katalyzátoru byla zkrácena fakturem 2-4. To je značně důležitý fakt v následujících testech s katalyticky aktivními sítěmi.
Příklad 4
V této sérii testů počet sítí s různými drátěnými oky byl potažen keramickým materiálem (zirkon stabilizovaný oxidem ytria) použitím žárového nastřikování. Testy zahrnují sítě s 1,6, 3,1, 6,3, 9,5 oky na cm (8, 12, 16, 20 ok na palec). Tabulka 1 ukazuje některá důležitá data pokud jde o sítě.
drátěná průměr tloušťka množství
oka drátu keramické katalyzátoru/
(oka/cm) (mm) vrstvy síť
(palec) (mm) (g)
3.1 (8) 0.9 0.15 7.3
4.7 (12) 0.7 0.038 2.2
6.3 (16) 0.6 0.039 2.5
7.9 (20) 0.5 0.085 5.8
tabulka 1
Jak je zřejmé z tabulky, různé tloušťky keramické vrstvy mají důvod získávat přeměnu v kineticky definované oblasti. V prostoru definovaného hromadného transportu je keramická vrstva tenčí (množství katalyzátoru). Specifický povrch keramické vrstvy · 4 · « 4 • · ·
·
byl nízký a zvýšen pouze na 1.3 m2/g. Relativně malá katalytická aktivita je proto v tomto případě očekávaná. Sítě byly impregnovány roztokem obsahujícím 0.75 mol/1 PD a 0.25 mol/1 Pt. Po impregnaci byly sítě usušeny při 150°C 1 hod a byly redukovány 800°C 3 hod. (vodíkovým plynem). Během spalovacích testů byly dvě sítě umístěny v sérii v držáku katalyzátoru a vzduch obsahoval 2500 ppm oxidu uhelnatého a methan byl přiváděn v toku 40 1/min. Teplota byla různá v rozsahu 120 - 600°C. Podle obr. 8 se značný nárůst přeměny oxidu uhelnatého vyskytuje v teplotním intervalu 150 - 200 °C pro všechny sítě. V případě 3,1 a 4,7 ok na cm (8a 12 ok na palec) je dosaženo mírně přez 200°C v definované oblasti hromadného transportu, kdežto síť s 6,3 oky na cm (16 ok na palec) se přiblíží definované oblasti hromadného transportu při 250°C. Větší hustota sítě, 7,9 ok na cm (20 ok na palec) je stále při 250 °C v kinetické oblasti, která je zřejmá ze silné teplotní závislosti táto konverze. Katalyzátor má nízkou aktivitu, která je velice jasná z konverzní křivky methanu. Přeměna vzrůstá pomalu pouze v rozsahu 400 - 600 °C pro všechny sítě. Podobně jako případ s hořením oxidu uhelnatého, se vzrůstem drátěných ok narůstá přeměna. Serie testů ukázaly, že rostoucí síť drátěných ok způsobuje nárůst přeměny v definované oblasti hromadného transportu. Zvětšená síť drátěných ok zajišťuje větší kontakt povrchu mezi plynem a katalyzátorem.
Příklad 5
Tento příklad byl uskutečněn podobně jako Příklad 4, s tím rozdílem, že byl změněn počet sítí místo změny počtu drátěných ok. Účinnost několika sítí byla studována umístěním 1 - 4 sítí mající 6,3 ok na cm (16 ok na palec) v sérii v testovací zařízení. Spalovací test byl uskutečněn stejným způsobem jako Příklad 4. Výsledky testů jsou presentovány v na obr. 9. Je jasné, že konverze je více závislá na počtu sítí, které j sou umístěny v sérii.
Když byl počet sítí zvětšen z 1 na 4, tak vzrostla přeměna oxidu uhelnatého ze na 90% v definované oblasti hromadného transportu. Podobně, konverze methanu vzrostla « · • ·
ze 30% k 60% při 600 °C, když byl počet sítí zvýšen z 1 na 4. Testy ukazují, že je možné zvýšit stupeň čištění umístěním mnoha kataliticky aktivních sítí v sérii.
Příklad 6
V tomto příkladu byly měněny různé teploty průtoku během spalování oxidu uhelnatého a methanu. Test využívá dvou kataliticky aktivních sítí podle Příkladu 5, které mají 6,3 ok na cm (16 ok na palec). Poměr reakcí (mol/sec) byl vypočítán z celkového konverzního výsledku, přičemž poměr reakcí byl dán proti průtoku. Na obr. 10, poměr reakcí byl nastaven proti objemu toku během hoření oxidu uhelnatého. Když je reakce kompletně kineticky řízena, poměr reakcí je nezávislý na průtoku. V prostoru celkově převládá hromadný transport, na druhé straně, dosáhnout závislosti mezi poměrem reakce a průtoku. Na obr. 8 je zobrazeno, že hoření oxidu uhelnatého je kineticki řízeno při dvou nižších teplotách, ale hromadný transport je řízen při nejvyšších teplotách. V případě spalování methanu, kinetické řízení je ekvivalentní při všech teplotách v intervalu 400 - 600 °C. Příklady ukazují, že přeměna (zvláště spalování methanu) může být zvýšena do značné velikosti, pokud může být zvýšena aktivita katalyzátoru. V následujících příkladech jsou různé způsoby popsány pro použití takového nárůstu aktivity.
Příklad 7
V tomto příkladu, ocelové dráty sítě s oky 6,3 ok na cm (16 ok na palec) byly potaženy 0.2 mm silnou vrstvou hliníku. Pro proceduru žárového nastřikování bylo použito směsi hliníkového prášku a polyamidu v poměrovém množství 80:20%. Při spalování polyamidu při 800°C ve vzduchu byla vyvinuta přesně definovaná makroporéznost v nastřikované vrstvě. Celkový podíl dutin keramické vrstvy je množstevně okolo 30 %. Použitím keramického povrstvení jako počátečního bodu, byly katalyticky aktivní sítě vyráběny ve shodě s následujícími procedurami:
1) Stejnoměrná impregnace sítí použitím roztoku palladia.
2) Impregnace sítí použitím roztoku palladia. Před impregnací sítí je proveden nátěr (20 mikronů silný) výrobkem Spheralite 531P3 (ProCatalyse, specifický povrch 115 m2/g, velikost částic 8 - 12 mikronů, 2% hmotnosti La2O3/Nd2O3 na A12O3) při procesu lití roztokem.
3) Impregnace sítí použitím roztoku palladia. Před provedením impregnace byly sítě opatřeny materiálem zvětšujícím povrchovou plochu při opakované úpravě keramické vrstvy a použitím roztoku hliníku (Nyacol Colloidal sol, 20 % hmotnosti A12O3, velikost částic 50 nm).
4) Impregnace sítí použitím roztoku palladia. Před provedením inpregnace byly sítě opatřeny vrstvou zvětšující povrchovou plochu srážením hliníku na místě (struktura pórů je nasycená roztokem iontů hliníku, který je alkalický. Hydroxid hliníku se sráží a je transformován do gama hliníku během vypalování).
Všechny sítě byly nasyceny 1 - mol/1 roztokem rozpuštěného palládia. Při impregnaci se vyskytuje redukce (800 °C ve vodíkovém plynu po dobu 3 hodin), oxidace (800 °C ve vzduchu po dobu 3 hodin), během testování dvou identických sítí podobných typů (1 - 4) byly namontovány v sérii. Průtokové množství při testech bylo v tomto případě 900 m3/h, m2, které je 2.5 krát vyšší něž v Příkladech 4 a 5. V obr. 11 jsou zobrazeny výsledky změřené činnosti. Z obr. 11 je zřejmé, že zvětšení povrchové plochy umožňuje zvýšit aktivitu do značné velikosti. Tento Příklad ukazuje, jak uskutečnit zvýšení aktivity pórovitých keramických struktur prostřednictvím zvětšováním povrchové plochy, a to lze udělat relativně jednoduchým způsobem a množstvím různých způsobů.
e ·· · · ···· ·· ·· ··· ·· · · * · ···· ·· · · · · ··· » · · · · · » · * ·· · · · · · · · ·
Příklad 8
V tomto Příkladě, procedura 3 podle Příkladu 7 byla potažena různými obsahy aktivního materiálu. Potažení bylo provedeno opakovanou impregnací pórovité struktury vrstvy roztokem 1 mol/1 palládia v rozpuštěné formě. Na obr. 12 jsou nakresleny diagramy přeměny s ohledem na katalytické sítě, ktré byly impregnovány lkrát a 4krát. Jak je zřejmé z obrázku, výsledkem zvětšeného obsahu katalyticky aktivního materiálu je větší aktivita zvýšená v kyneticky řízené oblasti. Lepší nízkoteplotní aktivita je přenášena do katalyzátoru, který je vhodný pro nízkoteplotní aplikace. V hlavním prostoru hromadného transportu je význam stupně potažení pouze okrajový, a tak je možné omezit obsah aktivního materiálu katalyzátoru ve vysokoteplotních aplikacích. Příklad ukazuje, jak je proveditelné zvýšení aktivity katalyzátoru zvětšením obsahu aktivního materiálu v katalyzátoru, což způsobuje příznivou účinnost v kynetickém prostoru.
Příklad 9
V tomto přkladě byly umístěny tři katalyticky aktivní sítě v sérii ve volném prostoru vířícího zařízení reaktoru podle výše uvedeného popisu. Dokud je teplota v tomto prostoru vysoká katalytické čištění se stane hromadným. To je proč tento Příklad byl proveden s velice jednoduchým návrhem katalyzátoru, který je bodem 2 podle Příkladu 7. Katalyticky aktivní sítě obsahují stejnoměrně impregnovanou stejnoměrnou vrstvu bez nějakého zvětšení povrchové plochy. Sítě mají průměr 200 mm, které umožňují, že průtok je v převážné míře do 1000 m^/h, m^ (NTP). Plynové výstupy byly umístěny tak, že plyn může vycházet před i za katalyticky potaženými sítěmi. Během testování podléhá bio masa spalování v katalyticky vířícín zařízení, teplota zařízení je přibližně 700 °C (150 % přebytku vzduchu). Teplota v katalyticky aktivních sítích pomalu roste a její pracovní hodnota v rozsahu 500 - 700 °C je dosažena během testu asi po 20 minutách. Průměrný obsah oxidu uhelnatého v kouřových plynech
- 21 před katalytickými sítěmi je přibližně 1500 ppm, když konstantní hodnoty byly změřeny. Odpovídající hodnota 270 ppm je za katalytickými sítěmi. Dokud byl průtok relativně velký, byl katalyzátor relativně neaktivní a počet sítí v sérii nízký, bylo dosaženo stupně čištění více než 80 % s ohledem na oxid uhelnatý. Celkové výpočty ukazují, že stupeň čištění může být i vyšší než 95 %, pokud použijeme správně dimensovaný katalyzátor založený na katalyticky aktivních sítích umístěných v sérii.
Obr. 13 až 15 schematicky zobrazují některé rozdíly praktických návrhů zařízení podle vynálezu. Obr. 13, katalyzátor obsahuje několik pravoúhlých sítí 15, které jsou umístěny v sérii. Tok plynů, které budou chemicky reagovat, jsou vedeny skrz sítě 15. V dalších návrzích je tok veden podél sítí. Sítě 15 mohou být vrstveny nebo sestaveny různými způsoby. Počet a tvar sítí je vybrán v souladu s dalšími věcmi: podle chemické reakce, podle žádoucího výtěžku a podle prostoru pro katalyzátor.
Obr. 14, několik sítí 15 je vytvořeno jako souosé válce a tok je veden podél plášťů válců.
V návrhu podle obr. 15 katalyzátor sestává z válcové sítě 15. Válcová síť má otevřený a uzavřený konec. Tok proudí skrz otevřený konec a radiálně ven skrz plášť válce.
V ještě dalších návrzích, zde nezobrazených, katalyzátor sestává ze shodných sítí. Montážní celek sítí umožňuje ještě další geometrické konfigurace. Další faktory mohou ovlivnit výběr konf igurace.

Claims (28)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby katalyzátoru pro chemické reakce vyznačující se tím, že nosný substrát je formován jako síť, síť je potažena pórovitou keramickou vrstvou, povrchová plocha keramické vrstvy je zvětšena, katalyticky aktivní materiál je aplikován na zvětšenou povrchovou vrstvu keramické vrstvy.
  2. 2. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že síť 15 je potažena keramickým materiálem při procesu tepelného formování nastřikováním, sestávající se z jednoho nebo několika následujících způsobů: nanášení plamenem, nanášení vzdušnou plasmou, vysokorychlostní nanášení, nanášení výbuchem, kruhové nastřikování, nastřikování v ochranné plynové plasmě, nastřikování ve vakuové plasmě, chemické pokovování srážením kovových par (Chemical Vapor principu laseru.
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo substance skupiny obsahuj ící
    Deposition CVD) nebo způsobu na
    2 vyznačující se tím, že některé hliník, zirkon, oxid titaničitý, křemík, karbidy wolframu, nitridy křemíku nebo podobné keramické látky, nebo jejich směsi, jsou použity jako keramické materiály.
  4. 4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3 vyznačující se tím, že hořlavé póry vytvářející složky jsou přidávány do počátečního keramického materiálu používaného v procesu nastřikování, a tak v druhém kroku složka shoří, čímž zvýší správně definovanou pórovou strukturu.
  5. 5. Způsob podle nároku 4 vyznačující se tím, že podíl 0 - 40% polymerů nebo rostlinných materiálů nebo uhlíků, je použit jako hořlavá póry-vytvářející složka.
  6. 6. Způsob podle některého z nároků 1 až 5 vyznačující se tím, že porézní keramický prášek vysoce v části trysky blízko povrchu nastřikování, přičemž keramické povrchu jsou zabudovány do nastřikování.
    specifického povrchu je uložen substrátu v průběhu procesu částice vysoce specifického struktury vytvořené procesem
  7. 7. Způsob podle nároku 6 vyznačující se tím, že porézní keramický prášek vysoce specifického povrchu sestává z hliníku, křemíku, oxidu titaničitého, zirkonu, hliníku-titanu, karbidu křemíku nebo jejich směsí.
  8. 8. Způsob podle některého z nároků 1 až 7 vyznačující se tím, že keramický materiál vysoce specifického povrchu je vysrážen v pórovou strukturu nástřikem vytvořené vrstvy prostředky chemického smáčecího procesu.
  9. 9. Způsob podle nároku 8 vyznačující se tím, že uvedený chemický smáčecí proces sestává zpracováním použití solného roztoku a podobně proces srážení keramického materiálu na místě, přičemž procedury sušení a pražení berou místo.
  10. 10. Způsob podle některého nároku 6 až 9 vyznačující se tím, že povrchová plocha zvětšující keramický materál může obsahovat hliník, křemík, oxid titaničitý, zirkon a další keramické materiály nebo jejich směsi.
  11. 11. Způsob podle některého z nároků 6 až 10 vyznačující se tím, že povrchová plocha zvětšující keramickou vrstvu je potažena aktivním materiálem při procesu impregnace, drahými kovy, oxidy kovu nebo jejich směsi jsou použity jako aktivní materiály.
  12. 12. Způsob podle některého z nároků 2 až 11 vyznačující se tím, že keramická vrstva je vytvářena nastřikováním slabé vrstvy v rozsahu 0.01 - 1.0 mm, nejlépe v rozsahu 0.1 - 0.5 mm.
  13. 13. Katalyzátor pro chemické reakce sestává z nosného substrátu a aktivního materiálu aplikovaného katalyticky na nosný substrát vyznačující se tím, že nosný substrát je vytvořen jako síť, tato síť je potažena pórovitou keramickou vrstvou a povrchovou plochou zvětšující keramickou vrstvu, a katalyticky aktivní materiál je aplikován na keramickou vrstvu, drahé kovy, oxidy kovů nebo jejich směsi jsou použity jako aktivní materiál.
  14. 14. Katalyzátor podle nároku 13 vyznačující se tím, že síť je vytvořena z kovového drátu 17 a má drátěná oka a průměr drátu odpovídá 4 - 60 okům na palec podle Taylerovy stupnice, nejlépe 8 - 24 ok na palec.
  15. 15. Katalyzátor podle některého z nároků 13 až 14 vyznačující se tím, že více katalyticky aktivních sítí se dává v sérii, nejlépe v počtu 3 - 7.
  16. 16. Katalyzátor podle některého z nároků 13 až 15 vyznačující se tím, že katalyticky aktivní sítě jsou uloženy v rovině.
  17. 17. Katalyzátor podle některého z nároků 13 až 15 vyznačující se tím, že katalyticky aktivní sítě jsou vytvořeny jako souosé válce.
  18. 18. Katalyzátor podle některého z nároků 13 až 17 vyznačující se tím, že katalyticky aktivní sítě jsou ohnuty.
  19. 19. Způsob ve spojení s chemickými reakcemi využívající katalyzátoru, jak je navržen podle některého z nároků 13 až 18 vyznačující se tím, že plyny sestávající z oxidu uhelnatého a uhlovodíků jsou přinášeny do kontaktu s katalyzátorem, kde jsou čištěny, přičemž jako aktivní materiál jsou nejvhodnější drahé kovy nebo drahé kovy v kombinaci s jedním nebo několika oxidy kovu.
  20. 20. Způsob podle nároku 19 vyznačující se tím, že plyny, které chemicky reagují v katalyzátoru, jsou neseny do průchodu skrz síť a a nebo sítě.
  21. 21. Způsob podle nároku 19 vyznačující se tím, že plyny, které chemicky reagují v katalyzátoru, jsou neseny do průchodu sítí nebo sítěmi.
  22. 22. Způsob podle nároku 19 vyznačující se tím, že plynná paliva produkující energii jsou nesena do kontaktu s katalyzátorem, palládium je nejšastěji používáno jako aktivní materiál.
  23. 23. Způsob podle některého z nároků 19 až 22 vyznačující se tím, že plyny jsou neseny do kontaktu s katalyzátorem spolu s oxidačními činidly.
  24. 24. Způsob podle některého z nároků 19 až 23 vyznačující se tím, že ventilovaný vzduch obsahující rozptýlené částice je nesen do kontaktu s katalyzátorem, aby byl katalyticky vyčištěn, jeden z drahých kovů je nejlépe použít jako aktivní materiál.
  25. 25. Způsob podle nároku 19 vyznačující se tím, že plynné směsi sestávající z zapáchajících složek jsou neseny do kontaktu s katalyzátorem.
  26. 26. Způsob podle nároku 19 vyznačující se tím, že plyny sestávající z oxidu uhelnatého a uhlovodíků jsou neseny do kontaktu s katalyzátorem.
  27. 27. Způsob podle nároku 19 vyznačující se tím, že směs čpavku a vzduchu je nesena do kontaktu s katalyzátorem za vzniku oxidu dusnatého, uvedený oxid dusnatý je oxidován a rozpouštěn ve vodě za vzniku kyseliny dusičné.
  28. 28. Způsob podle některého z nároků 19 až 27 vyznačující se tím, že průtokové množství je 50 - 5000 m3/h, m2 (NTP),nejlépe 100 1000 m3/h, m2 (NTP).
CZ19974210A 1995-07-05 1996-05-24 Katalyzátor pro chemické reakce, způsob jeho výroby a jeho použití CZ291741B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9502434A SE504795C2 (sv) 1995-07-05 1995-07-05 Nätbaserad förbränningskatalysator och framställning av densamma

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ421097A3 true CZ421097A3 (cs) 1998-11-11
CZ291741B6 CZ291741B6 (cs) 2003-05-14

Family

ID=20398854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19974210A CZ291741B6 (cs) 1995-07-05 1996-05-24 Katalyzátor pro chemické reakce, způsob jeho výroby a jeho použití

Country Status (14)

Country Link
US (1) US5980843A (cs)
EP (1) EP0871543B1 (cs)
JP (1) JP4392861B2 (cs)
KR (1) KR100425058B1 (cs)
CN (1) CN1079289C (cs)
AT (1) ATE183668T1 (cs)
AU (1) AU6322096A (cs)
CZ (1) CZ291741B6 (cs)
DE (1) DE69603982T2 (cs)
ES (1) ES2138822T3 (cs)
PL (1) PL184700B1 (cs)
SE (1) SE504795C2 (cs)
TW (1) TW328053B (cs)
WO (1) WO1997002092A1 (cs)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE221412T1 (de) * 1996-09-19 2002-08-15 Siemens Ag Verwendung eines katalysators sowie reinigungsverfahren für einen derart verwendeten katalysator
ATE340644T1 (de) * 1998-11-18 2006-10-15 Haldor Topsoe As Verfahren zur herstellung eines gegenstandes mit katalytischer oberflächenschicht
US6140266A (en) * 1999-02-18 2000-10-31 International Fuel Cells, Co., Llc Compact and light weight catalyst bed for use in a fuel cell power plant and method for forming the same
US6248235B1 (en) * 1999-03-30 2001-06-19 Robin Scott Fluid purification system
US6468942B1 (en) * 2000-11-16 2002-10-22 John J. Sansalone Absorptive-filtration media for the capture of waterborne or airborne constituents
US7341661B2 (en) * 2000-11-16 2008-03-11 Unit Process Technologies, L.L.C. Clarification and sorptive-filtration system for the capture of constituents and particulate matter in liquids and gases
US7005404B2 (en) * 2000-12-20 2006-02-28 Honda Motor Co., Ltd. Substrates with small particle size metal oxide and noble metal catalyst coatings and thermal spraying methods for producing the same
US6855272B2 (en) * 2001-07-18 2005-02-15 Kellogg Brown & Root, Inc. Low pressure drop reforming exchanger
WO2003021004A1 (en) * 2001-08-30 2003-03-13 The University Of Dundee Process for making thin film porous ceramic-metal composites and composites obtained by this process
KR20030048173A (ko) * 2001-12-11 2003-06-19 현대자동차주식회사 촉매 담체의 구조
DE10213937A1 (de) * 2002-03-28 2003-10-23 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung zur selektiven katalytischen Oxidation von CO
US7432470B2 (en) 2002-05-08 2008-10-07 Btu International, Inc. Surface cleaning and sterilization
JP2005526359A (ja) 2002-05-08 2005-09-02 ダナ・コーポレーション 製造ラインにおけるプラズマ支援処理方法及び処理装置
US7494904B2 (en) 2002-05-08 2009-02-24 Btu International, Inc. Plasma-assisted doping
US7560657B2 (en) 2002-05-08 2009-07-14 Btu International Inc. Plasma-assisted processing in a manufacturing line
US7638727B2 (en) 2002-05-08 2009-12-29 Btu International Inc. Plasma-assisted heat treatment
US7498066B2 (en) 2002-05-08 2009-03-03 Btu International Inc. Plasma-assisted enhanced coating
US7445817B2 (en) 2002-05-08 2008-11-04 Btu International Inc. Plasma-assisted formation of carbon structures
US7465362B2 (en) 2002-05-08 2008-12-16 Btu International, Inc. Plasma-assisted nitrogen surface-treatment
US7497922B2 (en) 2002-05-08 2009-03-03 Btu International, Inc. Plasma-assisted gas production
US7125528B2 (en) * 2002-05-24 2006-10-24 Bp Corporation North America Inc. Membrane systems containing an oxygen transport membrane and catalyst
US7189940B2 (en) 2002-12-04 2007-03-13 Btu International Inc. Plasma-assisted melting
US7008560B2 (en) * 2003-02-10 2006-03-07 Conocophillips Company Silicon carbide-supported catalysts for partial oxidation of natural gas to synthesis gas
DE102005019000A1 (de) * 2005-04-22 2006-10-26 Degussa Ag Katalytisch beschichteter Träger, Verfahren zu dessen Herstellung und damit ausgestatteter Reaktor sowie dessen Verwendung
WO2007000068A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-04 Eth Zurich Manufacturing process for catalytic active material
JP5078165B2 (ja) * 2005-10-17 2012-11-21 インテリジェント エナジー インコーポレイテッド 水蒸気改質ユニット
JP2008168278A (ja) * 2006-12-15 2008-07-24 Nissan Motor Co Ltd 排ガス浄化用触媒及びその製造方法
WO2009085641A1 (en) * 2007-12-19 2009-07-09 Acs Industries, Inc. Catalytic apparatus with up-stream wire mesh in-line mixer
DE102009030876B4 (de) * 2009-06-29 2011-07-14 Innovent e.V., 07745 Verfahren zum Beschichten eines Substrats
IL257019B2 (en) * 2015-07-22 2023-10-01 Gencell Ltd Process for the thermal decomposition of ammonia and reactor for carrying out said process
CN109153014B (zh) * 2016-05-24 2021-06-25 株式会社科特拉 排气净化用催化剂
CN107101274A (zh) * 2017-05-31 2017-08-29 广东国华人防科技有限公司 一种空气净化器及空气净化方法
CN107321274B (zh) * 2017-07-24 2023-09-05 山东顺图信息技术有限公司 一种锂离子电池电解液溶剂生产装置
CN108468584A (zh) * 2018-05-04 2018-08-31 博格思众智能装备(昆山)有限公司 雾化混合管及柴油车尾气净化装置
CN110252401B (zh) * 2019-07-10 2021-11-12 扬州大学 陶瓷先驱体负载贵金属纳米颗粒的催化剂及其制备方法和应用
JP2024521178A (ja) 2021-05-28 2024-05-28 トプソー・アクチエゼルスカベット 触媒活性を有する電気ヒーター
SE544947C2 (en) * 2021-06-14 2023-02-07 Catator Ab A catalytically active product, a method of producing such a product and a reactor comprising said product
SE544946C2 (en) * 2021-06-14 2023-02-07 Catator Ab A catalytic reactor and a method for providing a catalytic reaction
SE544945C2 (en) * 2021-06-14 2023-02-07 Catator Ab A catalytically active product and a method of producing such a catalytically active product
JP2023034798A (ja) * 2021-08-31 2023-03-13 株式会社エフ・シー・シー 排ガス浄化装置及びその製造方法
JP2023034799A (ja) * 2021-08-31 2023-03-13 株式会社エフ・シー・シー 排ガス浄化装置及びその製造方法
CN118891394A (zh) * 2022-01-21 2024-11-01 埃克斯能量有限责任公司 使用液态有机金属前体沉积陶瓷层

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB346247A (en) * 1929-08-03 1931-04-09 Fritz Jost A process for the catalytic conversion of ammonia into nitric oxide
US3264226A (en) * 1962-06-07 1966-08-02 Phillips Petroleum Co Plasma arc sprayed catalysts
JPS513987A (en) * 1974-06-28 1976-01-13 Kanebo Ltd Sanno jozokusochi
JPH024677B2 (cs) * 1977-11-01 1990-01-30 Atomic Energy Authority Uk
JPS5573348A (en) * 1978-11-28 1980-06-03 Babcock Hitachi Kk Plate type catalyst
JPS55132638A (en) * 1979-04-04 1980-10-15 Babcock Hitachi Kk Laminar catalyst
JPS56108536A (en) * 1980-10-06 1981-08-28 Nippon Mining Co Ltd Catalyst for exhaust gas
JPS5817841A (ja) * 1981-07-24 1983-02-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス処理用触媒短繊維担体
US4465789A (en) * 1983-04-04 1984-08-14 American Cyanamid Company Hydrotreating catalyst support having dual pore structure
JPS62158160A (ja) * 1985-12-27 1987-07-14 堺化学工業株式会社 成形触媒及び接触反応方法
DE3813312A1 (de) * 1988-04-20 1989-11-02 Siemens Ag Plattenfoermiger katalysator zur verminderung der stickoxide in rauchgasen und verfahren zu seiner herstellung
ATE73010T1 (de) * 1988-10-12 1992-03-15 Johnson Matthey Plc Metallgewebe.
US5061464A (en) * 1988-11-14 1991-10-29 Johnson Matthey, Inc. Oxidation process and catalyst for use therefor
JPH05103987A (ja) * 1991-10-16 1993-04-27 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 触媒用Fe基合金基体及び触媒用支持体

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997002092A1 (en) 1997-01-23
SE504795C2 (sv) 1997-04-28
CZ291741B6 (cs) 2003-05-14
SE9502434D0 (sv) 1995-07-05
EP0871543B1 (en) 1999-08-25
DE69603982T2 (de) 2000-04-20
EP0871543A1 (en) 1998-10-21
KR100425058B1 (ko) 2004-06-24
JPH11508816A (ja) 1999-08-03
SE9502434L (sv) 1997-01-06
ES2138822T3 (es) 2000-01-16
CN1079289C (zh) 2002-02-20
US5980843A (en) 1999-11-09
PL184700B1 (pl) 2002-12-31
PL324431A1 (en) 1998-05-25
CN1189785A (zh) 1998-08-05
DE69603982D1 (de) 1999-09-30
ATE183668T1 (de) 1999-09-15
JP4392861B2 (ja) 2010-01-06
KR19990028795A (ko) 1999-04-15
TW328053B (en) 1998-03-11
AU6322096A (en) 1997-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ421097A3 (cs) Způsob výroby katalyzátoru a katalyzátor takto vyrobený
Geus et al. Monoliths in catalytic oxidation
AU613403B2 (en) Process for the catalytic conversion of offgases containing hydrocarbons and carbon monoxide
US4426320A (en) Catalyst composition for exhaust gas treatment
JP2008508474A (ja) 内燃機関用の予燃焼器と、これに関するシステムと方法
Ahlström-Silversand et al. Thermally sprayed wire-mesh catalysts for the purification of flue gases from small-scale combustion of bio-fuel Catalyst preparation and activity studies
US5157005A (en) Supported high silica zeolites
WO1992014547A1 (en) Immobilized free molecule aerosol catalytic reactor
GB2091584A (en) Composition and method for exhaust gas treatment
KR100581470B1 (ko) 촉매에 의해 작용화된 금속 섬유판을 제조하는 방법
GB2299525A (en) Induced-air catalytic burner and apparatus incorporating such a burner
Kikuchi et al. Catalytic activity of oxide-supported Pd catalysts on a honeycomb for low-temperature methane oxidation
US20180369753A1 (en) A reactor for reducing nitrogen oxides
Cauda et al. Diesel particulate filtration and combustion in a wall-flow trap hosting a LiCrO2 catalyst
Banús et al. Structured catalysts for soot combustion for diesel engines
JPS60168538A (ja) ガスおよび高次炭化水素を燃焼および転移させるための触媒並びに酸化窒素還元装置および該触媒を備えた排気ガス後燃え装置
JPH10309462A (ja) 燃焼排ガス中のnmhc酸化触媒及びその除去方法
JP2008229608A (ja) 触媒材料及びセラミックハニカム構造体
EP4355485B1 (en) A catalytically active product and a method of producing such a catalytically active product
JPH09504474A (ja) 触媒的方法
Li et al. Improving pollutant emission performances of natural gas combustion in a metal fiber surface burner using Y2O3-BaO-ZrO2 catalytic coatings
Ahlstroem-Silversand Catalytic combustion in environmental protection and energy production
Mayer et al. Microfiber knits for catalytic converters
Cantrell et al. Next generation nanospring-enhanced catalytic converters
RU2004320C1 (ru) Способ изготовлени катализатора дл очистки газов

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20060524