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DE2252402A1 - Katalytische zusammensetzung zur behandlung von abgasen und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Katalytische zusammensetzung zur behandlung von abgasen und verfahren zu ihrer herstellung

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Publication number
DE2252402A1
DE2252402A1 DE2252402A DE2252402A DE2252402A1 DE 2252402 A1 DE2252402 A1 DE 2252402A1 DE 2252402 A DE2252402 A DE 2252402A DE 2252402 A DE2252402 A DE 2252402A DE 2252402 A1 DE2252402 A1 DE 2252402A1
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DE
Germany
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chromium
nickel
carrier
oxide
liter
Prior art date
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Pending
Application number
DE2252402A
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English (en)
Inventor
Hiroko Iwabuchi
Shinichi Manabe
Junichi Mine
Toshiki Okuyama
Mitsuyoshi Sano
Mikiko Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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Description

PATENTANWALTSBÜRO WALTE
Thomsen - 'Tiedtece - Bühlins Frankfurt/M.:
TEL. (0811) 53 0211 TELEX: 5-24 303 topat
S3 0212 		Dipl.-lng. W. Welnkauff
(Fuchehohl 71)
PATENTAN
München:
Dlpl.-Chem. Dr. D. Thomsen
Dipl.-lng. H. Tiedtke
Dipl.-Chem. G. Bühling
Dipl.-lng. R. Kinne
Dipl.-Chem. Dr. U. Eggers
8 0 0 0 München 2 Kaiser-Ludwig-Platz 6 25. Oktober 1972
Nissan Motor Company, Limited Yokohama City (Japan)
Katalytische Zusammensetzung zur Behandlung von Abgasen und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft katalytische Zusammensetzungen zur Behandlung von aus verschiedenen Industrieanlagen und Verbrennungskrafbmaschinen emittierten Abgasen und insbesondere katalytische Zusammensetzungen, welche Oxide von Nickel, Chrom und Zirkon auf einem Träger enthalten. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Katalysators mit den vorerwähnten Katalysator-Zusammensetzungen.
Die von Verbrennungskraftmaschinen emittierten Abgase enthalten gewöhnlich Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid, -Carbonyl-
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Mündliche Abreden, Insbesondere durch Telefon, bedürfen schriftlicher Bestätigung Poitechedc (München) Kto. 1169 74 Drtlcfner Oanlf (MSlndran} Kto 5 «9 709
verbindungen, etc., die aus der partiellen oder unvollständigen Verbrennung von Kraftstoffen herrühren, und Oxide des Stickstoffs, die durch Reaktion zwischen Sauerstoff- und Stickstof f-Casen, die in der für die Verbrennung der Kraftstoffe bei erhöhten Temperaturen verwendeten Luft enthalten sind, erzeugt werden. Diese Gase, als auch die Abgase von Industrieanlagen, bilden ein schwerwiegendes Problem der Luftverschmutzung. Im Hinblick auf eine Verhinderung der Luftverschmutzung, die durch die Emission dieser schädlichen Verbindungen verursacht wird, ist es erforderlich, die Abgase durch Oxidation des Kohlenmonoxids, der Kohlenwasserstoffe, etc., in den Abgasen und durch Reduzieren oder Zersetzen der Stickstoffoxide in einen unschädlichen Zustand zu überführen, bevor die Abgase in die Außenluft abgegeben werden. Die vorstehend erwähnten Oxidations- und Reduktionsreaktionen können durch Anwendung eines Katalysators durchgeführt werden.
Ein zur Durchführung dieser Reaktionen, insbesondere hinsichtlich der Abgase aus Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahrzeugen angewandter Katalysator, sollte die folgenden Anforderungen erfüllen:
(1) Verlängerte aktive Lebensdauer bei optimaler Reaktivität für Oxidation und Reduktion der schädlichen Verbindungen über einen Zeitraum hinweg, der so groß wie möglich ist.
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(2) Tief-Temperatur-Aktivität j nämlich die Fähigkeit, bei relativ niederen Temperaturen aktiv zu sein.
(3) Ausreichender Wirkungsgrad für die Oxidation von verbrennbaren Verbindungen und die Reduktion von Stickstoffoxiden, die in den Abgasen enthalten sind, innerhalb eines Temperaturbereiches von etwa 200° bis etwa 7000C.
(4) Ausreichende mechanische Festigkeit, insbesondere Widerstandsfähigkeit gegenüber Verschleiß und mechanischen Erschütterungen und Vibrationen während des Betriebs.
(5) Ein auf ein Mindestmaß herabgesetzter Strömungswiderstand der Abgase durch den Katalysator.
(6) Keine Bildung von schädlichen Sekundär-Reaktionsprodukten. - '
Die in dieser Aufzählung enthaltenen Anforderungen (2), (4) und (5) werden durch herkömmliche Katalysatoren in Form von Pellets oder Tabletten nicht in ausreichender Weise erfüllt. Jedoch werden alle Anforderungen von einem Katalysator in Form eines Blockes erfüllt, der ein Volumen besitzt, das eine Größe von einigen Zehntel eines Liters bis zu der Größenordnung von Litern aufweist und der eine Anzahl von durchgehenden Kanälen besitzt, die sich in einer oder zwei
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Richtungen erstrecken. Der Katalysator dieser Art wird gewöhnlich al3 ein "monolithischer Katalysator" bezeichnet und diese Bezeichnung wird in dieser Beschreibung beibehalten. Der monolithische Katalysator hat typischerweise eine Struktur mit einem bienenwabenartigen oder siebartigen Querschnitt. Im Gegensatz zu einem derartigen monolithischen Katalysator wird der Katalysator in Pellet- oder Tabletten-Form in dieser Beschreibung als ein "nicht-monolithischer Katalysator" bezeichnet. Der monolithische Katalysator wird insbesondere für eine Verwendung zur Reinigung von Kraftfahrzeugabgasen als geeignet angesehen, obwohl der Katalysator in der Form von Pellets oder Tabletten sowohl für eine Behandlung von Abgasen, die aus Industrieanlagen stammen, als auch von solchen, die aus Verbrennungskraftmaschinen herrühren, annehmbar ist.
Der monolithische Katalysator kann nach irgendeinem der nachstehend aufgeführten, verschiedenen Verfahren hergestellt werden:
i) Es wird zunächst in einfacher Weise durch Mischen oder durch Copr/izipitation eine Mischung aus den katalytischer! Bestandteilen und einem Trägermaterial hergestellt. Die Mischung wird anschließend zu einer spezifischen monolithischen Form verpreßt und zur Gewinnung eines monolithischen Katalysators gesintert.
ii) Katalytische Komponenten werden auf eine vorher verpreßte monolithische Trägerstruktur aufgebracht, beispiels-
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BAD ORIGINAL
weise durch ein 'Copräzipitations-Verfahren, und anschließend zur Bildung eines monolithischen Katalysators gesintert.
iii) Eine vorher verpreßte monolithische Trägerstruktur wird mit einer Lösung, enthaltend katalytische Komponenten, imprägniert und anschließend der erhaltene Träger zu einem monolithischen Katalysator gesintert.
Der vorstehend erwähnte "monolithische Träger" soll einen Träger bedeuten, der eine spezifische Struktur aufweist, ähnlich der des oben definierten monolithischen Katalysators.
Von den drei verschiedenen, vorstehend angeführten Verfahren sind mit dem Verfahren (i) und (ii) noch verschiedene, nicht gelöste technische Probleme verknüpft und sie sind daher für praktische Anwendungen nicht geeignet. Das Verfahren (iii) jedoch ist leicht durchzuführen und für eine Verv/endung zur Herstellung eines monolithischen Katalysators, der ausreichend aktiv und dauerhaft ist, geeignet.
Derzeit sind einige katalytische Mittel für die Reduktion oder die Zersetzung von Stickstoffoxiden aus von Kraftfahrzeug-Verbrenriungskraftmaschinen emittierten Abgasen verfügbar, einschließlich (a) ein katalytisches Mittel, enthaltend Kupferoxid und Chromoxid mit oder ohne Bariumoxid oder Palladium, (b) ein katalytisches Mittel,' enthaltend Eisenoxid und Chromoxid mit oder ohne Bariumoxid oder Zinkoxid, (c) ein kata-
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lytisches Mittel, enthaltend Manganoxid und Chromoxid und (d) ein Platin-Katalysator. Diese katalytischen Mittel sind jedoch nicht in vollem Maße annehmbar, weil das katalytische Mittel (a) eine nachteilig kurze Haltbarkeit oder Lebensdauer wegen des darin enthaltenen Kupferoxids aufweist und das katalytische Mittel (b) nachteiligerweise eine relativ große Menge eines Sekundär-Reaktionsproduktes, des Ammoniaks, liefert, und dementsprechend mangelhaft in seiner Reaktionsselektivität ist. Darüberhinaus hat das katalytische Mittel (c) eine schlechte Tief-Temperatur-Aktivität, wenn es in Anwesenheit von Feuchtigkeit wie in Abgasen von Kraftfahrzeug-Verbrennungskraftmaschinen angewandt wird und es besitzt ferner schlechte Haltbarkeitseigenschaften. Das katalytische Mittel (d) hat ein extrem niedriges Reduktionsvermögen gegenüber den Stickstoffoxiden und es erzeugt nachteiligerweise eine relativ große Menge an Ammoniak. Es sind ferner einige Mickeloxid-enthaltende Katalysatoren bekannt,, die (e) ein katalytisches Mittel, enthaltend Nickeloxid und Chromoxid und (f) ein katalytisches Mittel, enthaltend Nickeloxid, Chromoxid und Bariumoxid, einschließen. Jedoch werden diese katalytischen Mittel weder für eine Zersetzung und Reduktion von Stickstoffoxiden verwendet, noch für diesen Zweck hergestellt. Wenn Stickstoffmonoxid reduziert oder zersetzt wird, sollte man berücksichtigen, daß ein Teil oder das gesamte Stickstoffmonoxid Leicht zu Ammoniak umgewandelt werden kann. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß keines der vorerwähnten katalytischen Mittel zufrieden-
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stellende Ergebnisse liefert. Das heißt mit anderen Worten, die Katalysatoren gemäß dem Stande der Technik zur Reduktion von Stickstoffoxiden sind nicht dafür bestimmt, die Bildung von schädlichem Ammoniakgas zu unterdrücken.
Das Ammoniak ist nicht allein als solches schädlich, sondern es wird auch durch Erhitzen leicht oxidiert und wiederum .in Stickstoffmonoxid umgewandelt. Da die Bildung von Ammoniak zu einer Herabsetzung der Wirksamkeit für die Entfernung von snädlichen Komponenten des Reinigungssystems vom Katalysator- :yp für Luftverschmutzer führt, wird gefordert, daß die Ammoniakbildung unterdrückt wird.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird eine katalytisches Zusammensetzung zur Behandlung von Abgasen, die Kohlenwa33er:,tof fe, Kohlenmonoxid und Stickstoffoxide enthalten, geachaf"«n, welche einen Träger und Nickeloxid und Chromoxid in einer Gesni«tmenge der Metallkoiaponente von 0,2 bis 3,1 Mol und Zirkono-td in einem molaren Verhältnis der Metallkomponentc von 1/50 bis 1/5 der Gesamtmenge der Metallkornponenten von Nickeloxid und Chromoxid pro 1 Liter des Trägern enthält.
Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Katalysators für die Verwendung zur Behandlung von Abgasen, die Kohlenmonoxid, Koh-Ji-rmasRorstoffe und Stickstoffoxide enthalten, geschaffen, wobei
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das Verfahren die Stufen der Formgebung eines Trägers in eine geeignete Form, das Eintauchen des Trägers in eine Lösung, die Salze von Nickel, Chrom und Zirkon enthält, das Entfernen des Trägers aus der Lösung, und das Sintern des erhaltenen Trägers bei einer Temperatur von 600 bis 900°C umfaßt, wobei das Nickel und Chrom, beide in der Oxid-Form, in einer Gesamtmenge von 0,2 bis 3>1 n/Iol pro 1 Liter des Trägers, und das Zirkon in einem molaren Verhältnis von 1/50 bis 1/5 der Gesamtmenge des Nickels und Chroms, pro 1 Liter des Trägers, aufgebracht wurden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Katalysators für eine Verwendung zur Behandlung von Abgasen, welche Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickstoffoxide enthalten, geschaffen, das die Stufen de? Miscnens von pulverförmigem Nickelhydroxid, Chrcmhydroxid und Zirkonhydroxid, und pulverförmigem aktivierten Aluminiumoxid oder Aluminiunoxid-Sol, das Verpressen der erhaltenen Mischung zu einer vorher ausgewählten Form, und das Sintern der verpreßten Form bei einer Temperatur von 600 bis 900 C zu einen Katalysator, der Nickeloxid, Chromoxid und Zirkonoxid enthält, umfaßt, wobei die Nickel- und Chromoxide in einer Gesamtmenge von 0,3, bis 3,1 Mol, berechnet als Metalle pro 1 Liter Trager und die Metallkomponente des Zlrkonoxide in einem molaren Verhältnis von 1/50 bis 1/5 der Gesamtmenge der Metallkomponenten der Nickel- und Chromoxide pro 1 Liter dee
BAD
Um die obenerwähnten Ergebnisse zu erhalten und eine Katalysator-Zusammensetzung zu finden, die dazu verwendet werden kann, schädliche Komponenten, insbesondere Stickstoffoxide, die in aus Verbrennungskraftmaschinen und Industrieanlagen emittierten Gasen enthalten sind, unschädlich zu machen, wurden ausgedehnte Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durchgeführt. Als Ergebnis dieser Porschungs- und Entwicklungsarbeiten wurde gefunden, daß eine Katalysator-Zusammensetzung, welche die Oxide von Nickel, Chrom und Zirkon-enthält, eine ausreichende Aktivität oder Potenz, eine ausreichende Haltbarkeit und ein ausgezeichnetes Reduktionsvermögen, aufweist.
Die Gründe für das ausgezeichnete Reduktionsvermögen, die Haltbarkeit und die Aktivität oder Potenz der obenerwähnten Katalysator-Zubereitung kann auf dieser Stufe der Forschung und Entwicklung noch nicht vollständig erklärt werden. Jedoch werden die folgenden Ursachen in Betracht gezogen:
Es wird angenommen, daß das in der vorstehenden Zusammensetzung enthaltene Zirkonoxid die Hitzebeständigkeit des Katalysators verbessert, als auch zu einem Anstieg der Hitzebeständigkeit desselben führt, da dieser bis zu einer Temperatur von 1OOO°C sehr stabil ist. Das Nickeloxid hat ein hohes Reduktionsvermögen für Stickstoffoxide, so daß das Nickeloxid , in einer Atmosphäre, welche Stickstoffmonoxid und Wasserstoff-Gase enthält, die Reaktion des Stickstoffmonoxids und der Wasser-
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BAD OBiOfNAL
stoff-Gase unterdrücken kann, wodurch eine Bildung von.Ammoniak verhindert wird. Darüberhinaus wird Chromoxid als hochhitzebeständig; angesehen, so daß es als wirksamer Stabilisator fUr das Nickeloxid und als Reduktionskatalysator bei hohen Temperaturen wirkt.
Die Katalysator-Zusammensetzung, die Nickeloxid, Chromoxid und Zirkonoxid enthält, zeigt daher eine hohe Aktivität oder Potenz, Haltbarkeit, und insbesondere ein hohes Reduktionsvermögen für Stickstoffoxide.
Es wurde als Ergebnis einer Reihe von durchgeführten Versuchen gefunden, daß die Katalysator-Zusammensetzung bevorzugt eine Gesamtmenge von etwa 0,2 bis 3,1 Mol Nickel und Chrom, beide in Oxidform, pro 1 Liter eines Trägers, enthält.
Die oben angegebenen Konzentrationen von Nickel und · Chrom sind wichtig. Wenn die Konzentrationen weniger als 0,2 Mol pro 1 Liter eines Trägers ausmachen, dann ist der Katalysator gegenüber Luftverschmutzern inaktiv. Wenn andererseits die Oxide von Nickel und Chrom auf einem Träger pro Liter in einer Menge von Über 3,1MoI, berechnet als Metalle» vorliegen, nimmt die Aktivität oder Potenz den Katalysators ab# wahrscheinlich wegen der abnehmenden inneren Oberfläche.
Außerdem liegen die Konzentrationen der Metallkomponenten von Nickeloxid und
309822/1028 bad original
0IjI1JVv3J.i;JOli \
2252Λ02
Chromoxid vorzugsweise innerhalb eines Bereiches von 0,1 bis 3,0 Mol, der Reihe nach. Ferner ist es notwendig, das molare Verhältnis zwischen Nickel und Chrom als auch die Gesamtmenge an obenerwähnten Nickel- und Chromoxiden zu wählen, da die Eigenschaften des Katalysators in hohem Maße durch das zwischen ihnen vorliegende molare Verhältnis beeinflußt werden. Das molare Verhältnis zwischen
Nickel und Chrom sollte bevorzugt innerhalb eines Bereiches von 20 : 1 bis 1 : 5 liegen..D&s optimale Verhältnis sollte aus dem vorstehenden Bereich unter Berücksichtigung der anzuwendenden Bedingungen und der gewünschten Eigenschaften des Katalysators ausgewählt werden. Der Nickeloxid in einem höheren Verhältnis enthaltende Ka-l-sllypator ist für eine Durchführung der katalytischen Reaktion b<ii relativ niederen Temperaturen geeignet. Andererseits v.-o/--len !n dem Fall, wo der Katalysator Chromoxid in einem höheren molaren Verhältnis enthält, die Temperaturen, bei welchen die katalytische Reaktion abläuft, relativ hoch. Jedoch besitzt da3 Chromoxid eine ausgezeichnete Hitzestabilität, so daß der Chrom-reiche Katalysator für eine Durchführung der Reaktion bei hohen Temperaturen geeignet ist. Mit einem Katalysator innerhalb des molaren, obenerwähnten Verhältnisses können die Ziele der vorliegenden Erfindung erreicht werden.
Es wird bevorzugt, daß die in der Katalysator-Zusammen setzung enthaltene Metiillkomponente des Zirkonoxids etwa 1/50 hl« i/5 der «es*7-ton
ϊ2 ~
molaren Konsentration der Metallkomponenten der Nickel- und Chromoxide entspricht. Wenn das molare Verhältnis von Zirkon unterhalb von 1/50 liegt, dann gibt es keine Wirkung. Ebenso ist, wenn das Verhältnis über 1/5 liegt, die Aktivität oder Potenz des Katalysators herabgemindert.
Es wurden zur v/eiteren Verbesserung der Aktivität oder Potenz und der Haltbarkeit des vorerwähnten Katalysators ausgedehnte Untersuchungen durchgeführt, wobei man zahlreiche Typen von Metalloxiden zu einem Katalysator mit dem vorerwähnten Aufbau zugab. Als Ergebnis wurde gefunden, daß die Aktivität oder Potenz eines jeden der Oxide von Nickel, Chrom und Zirkon auffallend erhöht wurde, wenn man zu den Nickel-, Chrom- und Zirkonoxiden eines der Oxide von Mangan, Zink, Kupfer und Eisen zusetzte. Derartige Metalle und die Oxide derselben sind der Reihe nach selektiv gegenüber zu behandelnden Gaskomponenten. Dementsprechend sollte eines der Oxide von Mangan, Zink, Kupfer und Eisen in Übereinstimmung mit den Arten der iu behandelnden Gaskomponenten geeigneterweise ausgewählt werden.
Die Gesamtkonzentration der Metallkomponente von einem der Oxide von Mangan, Zink, Kupfer und Eisen sollte in einem Bereich liogen, der niedriger als dnr von Nickeloxid 1st und sie sollte vorzugsweise in einem Bereich von 0,01 bis 2,0 Mol liegen. Die Katalysatorzusamnensetzung der vorliegenden Erfindung lot für eine Verwendung al« Eeduktionskatalysator für die Stickatoffoxirtc ge-
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eignet, jedoch sollte vermerkt werden, daß die obenerwähnte Katalysator-Zusammensetzung ebenso als Oxidations-Katalysator für Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid, die in Abgasen enthalten sind, verwendet werden kann, wenn den Abgasen eine geeignete Menge an Sauerstoff oder Luft zugeführt wird.
Der Träger kann ein solcher vom oben definierten monolithischen Typ oder vom nicht-monolithischen Typ sein. Der Träger vom monolithischen Typ kann aus einem Material hergestellt sein, das Aluminiumoxid wie z.B. Cordierit, 3-Spodumen oder a-Aluminiumoxid enthält. Wo andererseits ein nicht-monolithischer Trägertyp, wie z.B. in Form von Pellets oder Tabletten, bevorzugt wird, kann derselbe aus einem Material hergestellt sein, das Aluminiumoxid, wie z.B. α-Aluminiumoxid, γ-Aluminiumoxid, 6-Aluminiumoxid oder χ-Aluminiumoxid, enthält. Falle gewünscht, kann der aus Cordierit, 3-Spodumen oder α-Aluminiumoxid, wie oben erwähnt, hergestellte monolithische Träger durch Ablagerung eines aktivierten Aluminiumoxids, wie z.B. von γ-Aluminiumoxid oder κ-Aluminiumoxid auf der Oberfläche des Basismaterials verbessert werden. Die Verfahren zur Herstellung eines Katalysators gemäß der vorliegenden Erfindung werden im folgenden beschrieben.
Eines der Verfahren umfaßt die Stufen des Eintauchens eines Trägers in eine Lösung einer Mischung der Salze von Nickel, Chrom und Zirkon in einer solchen Weise, daß die geeigneten
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Mengen an Nickel, Chrom und Zirkon, die vorstehend definiert wurden, alle in der Oxidform abgelagert werden, und das Sintern des erhaltenen Trägers bei einer Temperatur von 600° bis 90O0C.
Das Nickelsalz kann Nickelnitrat, Nickelacetat, Nickelchlorid oder Ammoniumnickelchlorid, und das Chromsalz kann Chromnitrat, Chrombromid, Chromchlorid oder Chromsulfat sein. Das Zirkonsalz kann ZirkonyInitrat, Zirkonnitrat, Zirkonchlorid oder Zirkonjodid sein. Ferner kann ein Salz von Mangan, Zink, Kupfer und Eisen zu der Lösung zugegeben werden. In diesem Fall können wasserlösliche Salze dieser Metalle, wie z.B. ein Nitrat, Acetat, Chlorid, Jodid, Bromid, etc., als Salz eingesetzt werden.
Der Katalysator der vorliegenden Erfindung kann ferner hergestellt werden, indem man zunächst Nickelhydroxid-Pulver, Chromhydroxid-Pulver und Zirkonhydroxid-Pulver, hergestellt durch ein Fällungsverfahren, und pulverförmiges aktiviertes Aluminiumoxid oder Aluminiumoxid-Sol mischt, die erhaltene Hischung in eine geeignete Form verpreßt und die Form zur Herstellung eines Katalysators sintert. Eines der Hydroxide von Zink, Kupfer, Mangan und Eisen kann bei der Mischstufe zur Verbesserung der Eigenschaften des Katalysators zugesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden spezifischen, jedoch nicht einschränkenden Beispiele weiter er-
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läutert. Um die Katalysator-Zusammensetzungen zu erforschen, wurden verschiedene Arten von Metallsalzen auf einem Träger durch ein Imprägnier- oder Eintauchverfahren aufgebracht und der erhaltene Träger bei hohen Temperaturen zur Bildung eines Metalloxid-Katalysators gesintert. Obwohl der Träger hauptsächlich in Form von Pellets oder Kugeln von niedrigen Gestehungskosten angewandt wurde, sind die erreichten Ergebnisse ohne weiteres auf einen monolithischen Träger anwendbar.
Beispiel 1
1 Liter eines kommerziell verfügbaren χ-Aluminiumoxid-Trägers (6 bis 9 mesh pro inch) wurde in 1,42 Liter einer wässerigen Lösung einer Mischung von Nickelnitrat, Chromnitrat und Zirkonnitrat eingetaucht, in welcher 2,13 Mol Nickelionen, 2,13 Mol Chromionen und 0*213 Mol Zirkonionen in 1 Liter der Lösung enthalten waren., Der so eingetauchte Träger wurde aus der Lösung entfernt, bei 1200C 15 Stunden lang getrocknet und in einem Luftstrom bei 700°C 3 Stunden lang gesintert. Der er-, haltene Katalysator enthielt Metalloxide, von denen in 1 Liter Katalysator 1,0 Mol Nickel, 1,0 Mol Chrom und 0,1 Mol Zirkon zugegen waren.
Beispiel 2
1 Liter eines kommerziell verfügbaren a-Tonerde-Trägers
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(6 bis 0 meal) per inch) wurden in 1,2'I Liter einer wässerigen Lösung einer Mischung von Nickeini trat, Chromnitrat und Zirkonnitrat eingetaucht, in welcher 3,2 Hol Nickelionen, 3,2 Mol Chromionen und 0,32 Mol Zirkonionen pro Liter Lösung enthalten waren. Anschließend wurde die Behandlung von Beispiel 1 wiederholt. Der erhaltene Katalysator hatte die gleiche Zusammensetzung und Konzentration an Metalloxiden wie derjenige aus Beispiel 1, jedoch war die Art des verwendeten Aluminiumoxids von derjenigen des Beispiel 1 verschieden.
Beispiel 3
1 Liter der gleichen Sorte ct-Aluminiumoxid, wie sie in Beispiel 2 verwendet worden war, wurde in 1,2*1 Liter einer wässerigen Lösung einer Mischung von Nickelnitrat, Mangannitrat, Chromnitrat und Zirkonnitrat eingetaucht, in welcher 3*2 Mol Nickelionen, 1,6 Mol Manganionen, 1,6 Mol Chromionen und 0,32 Mol Zirkonionen pro Liter enthalten waren. Anschließend wurde die Behandlung des Beispiels 1 wiederholt. Der erhaltene Katalysator enthielt Metalloxide, wobei in 1 Liter des Katalysators 1,0 Mol Nickel, 0,5 Mol Mangan, 0,5 Mol Chrom und 0,1 Mol Zirkon anwesend waren.
Beispiel 4
1 Liter der gleichen Sorte a-Aluminiumoxid, wie in Bei-
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spiel 2 verwendet, wurde in 1,24 Liter einer wässerigen Lösung einer Mischung von Nickelnitrat, Kupfernitrat, Chromnitrat und Zirkonnitrat eingetaucht, in welcher 3,2 Mol Nickelionen, 1,6 f'!oi Kupfer ionen, 1,6 Mol Chromionen und 0,32 Mol Zirkonionen pro Liter vorhanden waren. Anschließend wurde die Behandlung des Beispiels 1 wiederholt. Der erhaltene Katalysator enthielt Metalloxide, wobei in 1 Liter Katalysator 1,0 Mol Nickel, 0,5 Mol Kupfer, 0,5 Mol Chrom und 0,1 Mol Zirkon vorhanden waren.
Beispiel 5
1 Liter der gleichen Art a-Aluminiumoxid-Träger wie in Beispiel 2 verwendet, wurde in 1,24 Liter einer wässerigen Lösung einer Mischung von Nickelnitrat, Zinknitrat, Chromnitrat und Zirkonnitrat eingetaucht, in welcher 3»2 Mol Nickelioneh, 1,6 Mol Zinkionen, 1,6 Mol Chromionen und 0,32 Mol Zirkonionen pro Liter vorhanden waren. Anschließend wurde die Behandlung des Beispiels 1 wiederholt. Der erhaltene Katalysator enthielt Metalloxide, wobei pro Liter Katalysator 1,0 Mol Nickel, 0,5 Mol Zink, 0,5 Mol Chrom und 0,1 Mol Zirkon vorhanden waren.
Beispiel 6
1 Liter der gleichen Art a-Aluminiumoxid-Träger, wie in Beispiel 2 verwendet, wurde in 1,24 Liter einer wässerigen Lösung einer Mischung von Nickelnitrat, Ei.senrii.traJ;, Chromnitrat
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und Zirkonnitrat eingetaucht, in welcher pro Liter Lösung 3,2 Mol Nickelionen, 3,2 Mol Eisenionen, 0,32 Mol Chromionen und 0,32 Mol Zirkonionen vorhanden waren. Anschließend wurde die Behandlung des Beispiels 1 wiederholt. Der erhaltene Katalysator enthielt Metalloxide, wobei in einem Liter Katalysator 1,0 Mol "Nickel, 1,0 Mol Eisen, 0,1 Mol Chrom und 0,1 Mol Zirkon vorhanden waren.
Beispiel 7
1 Liter der gleichen Art a-Aluminiumoxid wie in Beispiel 2 verwendet, wurde in 1,21I Liter einer wässerigen Lösung einer Mischung von Nickelnitrat, Eisennitrat, Chromnitrat und Zirkonnitrat eingetaucht, in welcher 3>2 Mol Nickelionen, 1,6 Mol Eisenionen, 1,6 Mol Chromionen und 0,32 Mol Zirkonionen in 1 Liter der Lösung enthalten waren. Anschließend wurde die Behandlung des Beispiels 1 wiederholt. Der erhaltene Katalysator enthielt Metalloxide, wobei 1,0 Mol Nickel, 0,5 Mol Eisen, 0,5 Mol Chrom und 0,1 Mol Zirkon in 1 Liter Katalysator vorhanden waren. Das Ergebnis bei den nachstehenden Beispielen 8 bis 12 bezieht sich jeweils auf 1 Liter Katalysator.
Beispiel 8
Ein Stück eines mono L i.thiBohen Trägers mit einem Raummaß oder Volumen von 1 Liter, der aus ß-Spodumen. hergestellt war, wurde in 3,0 Llbtr einer wit des er ig« η [Λπυηκ einer Mischung von
J ü y il Il ! I ü 2 Ü BAD ORJGINAi
Nickelnitrat j Küpfernitrat, Chromni trat; und Zirkonnitrat eingetaucht, in welcher pro Liter 3375 Mol Hickelionen, 1,95 Mol Kupferionen, 1,95 Mol Chrom!onen und 0,375 Mol Zirkonionen enthalten waren. Dor so eingetauchte Träger wurde aus der Lösung entfernt, bei 1200C 15 Stunden lang getrocknet und in einem Luftstrom bei 700 C 5 Stunden lang gesintert. Der erhaltene monolithische Katalysator enthielt Metalloxide mit einem Gehalt von 0,84 Mol Nickel, 0,42 Mol Kupfer, 0,42 Mol Chrom und 0,084 Mol Zirkon.
Beispiel 9
Ein Stück eines monolithischen Trägers mit einem Volumen von 1 Liter, der aus 0-Spodumen hergestellt war, wurde in ein kommerziell verfügbares Aluminiumoxid-Sol eingetaucht, anschließend aus dem Sol herausgenommen und bei 700 C 3 Stunden lang gesintert, wodurch der Träger mit einer Schicht von γ-Aluminiumoxid überzogen wurde. Das gleiche Verfahren wurde noch 2-mal wiederholt, so daß schließlich auf dem 3-Spodumen-Träger eine Gesamtmenge von etwa 30 Gew.-% γ-Aluminiumoxid abgelagert war. Der so erhaltene Aluminiumoxid-überzogene monolithische Träger wurde in 3»0 Liter einer wässerigen Lösung einer Mischung von Nickelnitrat, Eisennitrat, Chromnitrat und Zirkonnitrat eingetaucht, in welcher pro Liter der Lösung 2,34 Mol Nickelionen, 1,2 Mol Eisenionen, 1,2 Mol Chromionen und 0,234 Mol Zirkonionen enthalten waren. Der eingetauchte
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Träger wurde aus der Lösung entfernt und anschließend die Behandlung des Beispiels 8 wiederholt. Der erhaltene monolithische Katalysator, enthielt Metalloxide mit einem Gehalt von 0,7 Mol Nickel, 0,35 Mol Eisen, 0,35 Mol Chrom und 0,07 Mol Zirkon.
Beispiel 10
Ein Stück eines monolithischen Trägers mit einem Volumen von 0,785 Liter, der aus Cordierit hergestellt war, wurde in 3,0 Liter einer wässerigen Lösung einer Mischung von Nickelnitrat, Kupfernitrat, Chromnitrat und Zirkonnitrat eingetaucht, in welcher pro Liter der Lösung 1,5 Mol Nickelionen, 3,0 Mol Kupferionen, 3,0 Mol Chromionen und 0,3 Mol Zirkonionen enthalten waren. Der so eingetauchte monolithische Träger wurde aus der Lösung entfernt und anschließend die Behandlung des Beispiels 8 wiederholt.- Der erhaltene Katalysator enthielt Metalloxide mit einem Gehalt von 0,33 Mol Nickel, 0,66 Mol Kupfer, 0,66 Mol Chrom und 0,066 Mol Zirkon.
Beispiel 11
Ein monolithischer Träger aus Cordierit mit einem Volumen von 0,785 Liter wurde mit einer Gesamtmenge von 23 Gew.-ί γ-Aluminiumoxid in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 überzogen. Das Stück des beschichteten monolithischen Trägers wurde
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in 3jO Liter einer wässerigen Lösung einer Mischung von Nickelnitrat, Eisennitrat, Chromnitrat und Zirkonnitrat eingetaucht, in welcher 1,41 Mol Nickelionen, 2,82 Mol Eisenionen, 2,82 Mol Chromionen und 0,282 Mol Zirkonionen vorhanden waren. Der so eingebauchte monolithische Träger wurde aus dar Lösung entfernt und anschließend der Behandlung gemäß Beispiel 8 unterzogen. Der erhaltene Katalysator enthielt Metalloxide mit einem Gehalt von 0,33 Mol Nickel, 0,66 Mol Eisen, 0,66 Mol Chrom und 0,066 Mol Zirkon.
Beispiel 12
Ein Stück eines monolithischen Trägers' aus a-Aluminiumoxid mit einem Volumen von 1 Liter wurde in 3*0 Liter einer wässerigen Lösung einer Mischung von Nickelnitrat, Eisennitrat, Chromnitrat und Zirkonnitrat eingetaucht, in welcher pro Liter 1,7'I Mol Nickelionen, -3',6 Mol Eisenionen, 3,6 Mol Chromionen und 0,32 Mol Zirkonionen enthalten waren. Der so eingetauchte monolithische Träger wurde aus der Lösung entfernt und anschließend die Behandlung des Beispiels. 8 wiederholt. Der erhaltene monolithische Träger enthielt Metalloxide mit einem Gehalt von 0,49 Mol Nickel, 0,75 Mol Eisen, 0,75 Mol Chrom und 0,075 Mol Zirkon.
Es wurden vier verschiedene Katalysatoren als typische Beispiele von Katalysatoren gemäß dem Stande der Technik zum
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Vergleich mit gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltenen Katalysatoren, wie ft Le» in den vorstehenden Beispielen besehrieben wurden, hergestellt.
7 e r r, LeIc ti κ b e 1 s ρ 1 ·.? 1 1
L Liter1 eines kommer«1 a IL verfügbaren, aktivierten χ-Aluminiumoκ id-Trägern mit etnsc Teilchengröße von 6 bis 0 mesh pro inch wurde in L1 1IL Liter einer vrätü;, erigen Lösung einer Mischung von E ir>en( E E E )-n ifcr-ib und Chromritrat eingetaucht, in welcher 2,l.'i MoL Eifien( CIE) ■· ionen und ■■!,13 Mol Chromionen in 1 Liter der Lor.ung vorhanden waren. Der erhaltene Träger wurde aus der Lösung entfernt, bei 120 C 15 Stunden lang getrocknet und in einem Luftstrom bei 70O0C 3 Stunden lang gesintert. Es waren pro Liter den erhaltenen Katalysators 1,0 Mol Eisen und 1,0 Mol Chrom in der Oxid-Form enthalten.
Vergleichsbeiepiel 2
Beispiel L wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß anstelle einer wässerigen Lösung einer Mischung von Eisen(III)-nitrat und Chromnitrat, eine v;äs3erige Lösung einer Mischung von Kupfernitrat und Chromnitrat verwendet wurde, wobei in 1 Liter der Lösung l,06 Mol Kupferionen und 2,13 Mol Chromionen enthalten waren, und bo ein Katalysator mit Oxiden von Kupfer und Chrom hergestellt. Es waren 0,5 Mol Kupfer und
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IjO Mol Chrom in'der Oxid-Form in 1 Liter des Katalysators enthalten.
Vergleichsbeispiel 3
1 Liter eines kommerziell verfügbaren, aktivierten χ-Aluminiumoxid-Trägers mit einer Teilchengröße von 6 bis 12 mesh pro inch wurden in 1,41 Liter einer wässerigen Lösung einer Mischung von Eisen(III)-nitrat, Mangannitrat und Chromnitrat eingetaucht, in welcher pro Liter Lösung 2,13 Mol Eisen (III)-ionen, 1,06 Mol Manganionen und 2,13 Mol Chromionen enthalten waren. Der erhaltene Träger wurde' aus der Lösung entfernt, getrocknet und gesintert in der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel 1. Der erhaltene Katalysator enthielt Metalloxide, wobei 1,0 Mol Eisen, 0,5 Mol Mangan und 1,0 Mol Chrom in 1 Liter des Katalysators zugegen waren.
Vergleichsbeispiel 4
1 Liter eines kommerziell verfügbaren a-Äluminiumoxid-Trägers mit einer Teilchengröße von 8 mesh pro inch wurde in 1,28 Liter einer wässerigen Lösung einer Mischung von Eisen(III)· nitrat und Chromnitrat eingetaucht, in welcher pro Liter Lösung 3j2 Mol Eisen(III)-ionen und 3*2 Mol Chromionen vorhanden waren. Anschließend wurde die Behandlung des Vergleichsbeispiels 1 wiederholt. Der erhaltene Katalysator enthielt 1 Mol Eisen
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und 1 Mol Chrom pro Liter Katalysator in der Oxid-Form.
Es wurden mit den gemäß den Beispielen 1 bis 12 und den Vergleichsbeispielen 1 bis Ί hergestellten Katalysatoren Versuche zur Bestimmung der Aktivitäten oder der Potenzen derselben durchgeführt. In dem Versuch wurden die Gase A und B mit den in der nachstehenden Tabelle I angegebenen Zusammensetzungen als Modellgase eingesetzt, wobei das Modellgas A für Oxidationsreaktionen, wohingegen das Modellgas B^ für Reduktionsreaktionen verwendet wurde* Die Oxidations- und Reduktionsreaktionen wurden bei einer Raumgeschwindigkeit von 15 000 Std. durchgeführt. Die Temperatur des Katalysatorbettes wurde in einem Bereich von 100° bis 600°C variiert, so daß eine allgemeine Beziehung zwischen den Temperaturen und den Wirkungsgraden der Umwandlung von Stickstoffmonoxid, Kohlenmonoxid und/oder Propan bestimmt wurde. Der hier erwähnte Wirkungsgrad der Umwandlung soll den prozentualen Anteil an Kohlenmonoxid, Propan oder Stickstoffmonoxid, der in unschädliche Verbindungen wie Kohlendioxid, Stickstoff und Wasser umgewandelt worden ist, bedeuten. Außerdem wurde die als Produkt einer Sekundär-Reaktion gebildete Konzentration an Ammoniak mit Bezug auf das Modellgas B, bestimmt.
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Tabelle I
Bestandteile Modell-
Gas A		 Modell-
Gas B
Kohlenmonoxid, Vol.-# 2,0 2,0
Propan, . ppm 500 . 500
Stickstoffmonoxid, ppm 1000 1000
Kohlendioxid } Vol.-# 12,0 12,0
Sauerstoff, Vol.-JS 2,5 0
Wasserstoff, Vol.-JS 0 1,0
Stickstoffj Rest Rest
Für den Vergleich der Aktivitäten oder Potenzen zwischen den Katalysatoren, die gemäß den Beispielen 1 bis 12 und den Vergleichsbeispielen 1 bis k hergestellt worden waren, wurden die Temperaturen verwendet, bei welchen die Wirkungsgrade der Umwandlung von Kohlenmonoxid, Propan und/oder Stickstoffmonoxid 90 % erreichten. Andererseits wurden für den Vergleich die maximalen gebildeten Ammoniakmengen verwendet, obwohl die Menge an gebildetem Ammoniak mit den angewandten Temperaturen des Katalysatorbettes variierte. Es ist in diesem Fall offensichtlich, daß die Tief-Temperatur-Aktivität oder Potenz des
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Katalysators umso höher ist, je niedriger die Temperatur ist, bei der ein Wirkungsgrad der Umwandlung von 90 % ermöglicht wird. Jedoch selbst wenn die Aktivitäten oder 'Potenzen der Katalysatoren bei tiefen Temperaturen höh^r sind, ist dies insofsra nachteilig, als die Katalysatoren schädliche Sekundärreaktionsprodukte, wie Ammoniak, bilden, V: sollte; daher insbesondere bei der Fleduktion von Stickstoffoxiden nicht vergessen vrerden, daß selbst wenn dia Tief-Temperatur-Aktivitäten oder Potenzen dor Katalysatoren relativ niedrig sind, diejenigen Katalysatoren in ihren Eigenschaften ausgezeichnet sind, die für die Hauptreaktionen in hohem Maße selektiv wirken.
Es v/urden weiterhin Versuche zur zahlenmäßigen Bewertung der Fähigkeiten der Katalysatoren, die Umwandlung von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und/oder Stickstoffoxiden zu unschädlichen Verbindungen während einer verlängerten Laufzeit zu bewirken, durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden die zu untersuchenden Katalysatoren in einem Frontschalldämpfer eines Abgassystems einer Ί-Takt-4-Zylinder-Verbrennungskraftmaschine mit einem Hubraum von 1 600 ecm eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Der verwendete Leistungsmesser war von einem Typ, wie er weitverbreitet im Gebrauch ist. Die Maschine wurde mit bleifreiem Gasolin betrieben bei einer cyclisch erfolgenden Pahrweise einschließend Beschleunigen, normale Uberlandfahrt, Bremsen und Stehen im Leerlauf oder Halten, unter den analogen Bedingungen des Dauerleistungsversuches, wie sie in den Ver-
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Suchsbedingungen durch AMA (Automobile Manufactures' Association, United States of America) festgelegt sind. Es wurde Sekundärluft in das Abgassystem stromaufwärts des Katalysators zugeführt,'dort, wo der Katalysator als Oxidationskatalysator angewandt wurde, wohingegen in dem Versuch, bei dem der Katalysator als Reduktionskatalysator eingesetzt wurde, keine Sekundärluft in das Abgassystem eingeführt wurde.
Die Katalysatoren, welche beim Lauf der Maschine zur Simulierung eines 5000 km-Betriebs eines Motorfahrzeuges in Betrieb gewesen waren, wurden auf ihre Aktivität oder Potenz hin durch Verwendung der Modellgase A und B1 untersucht, wobei wiederum die Temperaturen bestimmt wurden, welche einen 90 %-xgen UmwandIungsgrad mit den Katalysatoren ermöglichen.
Die 90 SS-Umwandlungstemperatur und die Maximalwerte der Ammoniakmengen vor und nach den Aktivität- oder Potenz-Untersuchungen an den Katalysatoren, hergestellt nach Beispielen 1 bis 12 und Versuchsbeispielen 1 bis 1I, sind in der Tabelle II wiedergegeben»
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Tabelle
II
Kata
lysator 		90£-UmwandlungB-
temperatur
(°c> 		Nach Dauer-
Ie i stungsversuch 		Menge an gebil
detem Ammoniak
(ppn) 		Nach dem
Haltbar
Beispiel Versuch mit frischem
Katalysator 		NO« CO*» C,HÄ**
3 0 		Versuch
■it fri		 keits-
versuch
1 NO * CO14** C,Hn8l!
3 ö 		sch*« Ka
talysator
2 400 270
3 350 - 490 300 120
4 450 480 l40 100
5 410 3ßO . 120 350
6 260 500 360 400
7 420 400 410 300
β 340 38Ο 3OO 200
9 325 480 210 330
IO 380 490 340 300
11 440 470 - 320 285
12 425 480 280 2 60
Vergleic
bexBpie]
1 		430 460 240 23O
2 400 510 240 760
3 hs-
290 		490 395 445 StO 740
4 320 315 405 520 tto 740
300 480 420 V/72Ö 760
340 340 «30
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Anmerkung: Die Zeichen "·"" und "««" bedeuten Versuche unter Verwendung der Modellgase A bzw. Bj.-
Wie aus der Tabelle II entnommen werden kann, sind die Katalysatoren, die durch Beispiele 1 bis 12 gemäß der vorliegenden Erfindung repräsentiert werden, hinsichtlich der Dauerleistung und der Menge an gebildeten, schädlichen Sekundär-Reaktionsprodukten, wie z.B. Ammoniak, den durch die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 repräsentierten Katalysatoren nach dem Stande der Technik weit überlegen, obwohl die Katalysatoren gemäß der vorliegenden Erfindung Tief-Temperatur-Aktivitäten oder ^-Potenzen aufweisen, die denjenigen der Katalysatoren gemäß dem Stande der Technik ähnlich sind.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Katalytische Zusammensetzung zur Behandlung von Abgasen mit einem Gehalt an Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Oxiden von Stickstoff, enthaltend einen Träger und Nickeloxid und Chromoxid in einer Gesamtmenge der Metallkomponenten von 0,2 bis 3,1 Mol und Zirkonoxid, dessen Metallkomponente in einem molaren Verhältnis von 1/50 bis 1/5 der Gesamtmenge der Metallkomponenten von Nickeloxid und Chromoxid pro 1 Liter des Trägers vorliegt.
    2. Katalytische Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis zwischen Nickel und Chrom im Bereich von 20 : 1 bis 1 : 5 liegt.
    3. Katalytische Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Metallkomponente des Nickeloxids innerhalb eines Bereiches von 0,1 bis 3,0 Mol pro 1 Liter des Trägers Heat.
    4. Katalytische Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Metallkomponente des Chromoxids innerhalb eines Bereiches von 0,1 bis 3,0 Mol pro 1 Liter des Trägers liegt,
    5. Katalytische Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner
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    ORKMNAL INSPECTED
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    noch ein Metall aus öer Reihe Mangan, Zink, Kupfer und· Eisen in der (Jxid-Form enthält.
    6« Katalytische Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkomponente des ferner noch enthaltenen Oxids in einer Menge von 0,01 bis 2,0 Mol pro 1 Liter des Trägers enthalten ist.
    7. Katalytische Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein monolithischer Träger ist. ■
    8. Katalytische Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus Cordierit-, ß-Spodumen- und/oder α-Aluminiumoxid-Material gebildet ist.
    9. Katalytische Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Trägermaterial aktiviertes Aluminiumoxid abgelagert wird.
    10. Katalytisch«» Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierte Aluminiumoxid Y-Alumli||iitn0xid ünd/oder K-Altiminiumo3tid ist.
    INSPECTED
    11. Katalytische Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein nicht-monolithischer TrMger ist.
    12. Katalysator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus ot-Aluminiumoxid, γ-Aluminiumoxid, δ-Aluminiumoxid und/oder χ-Aluminiumoxid besteht.
    13· Verfahren zur Herstellung eines Katalysators" für die Anwendung in der Behandlung von Abgasen, die Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickstoffoxide enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß es die Stufen der Bildung eines Trägers in einer geeigneten Form, des Eintauchens des Trägere in eine Lösung, enthaltend Salze von Nickel, Chrom und Zirkon, des Entfernens dee Trägers aus der Lösung, und des Sinterns des erhaltenen Trägers bei einer Temperatur von 600° bis 900°C, umfaßt, wobei das Nickel und Chrom in ein#f Gesamtmenge von 0,2 bis 3,1 Mol, beide in einer Oxid-Form, pro i Liter des Trägers, und das Zirkon in einem molaren Verhältnis von 1/50 bis 1/5 der Gesamtmenge der Oxide des Nickels und Chroms, pro 1 Liter des Trägers, aufgebracht werden.
    IM. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß das Nickelsalz Nickelnitrat, Nickelacetat, Nickelchlorid und/oder Ammoniumnickelchlorid ist.
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    15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 und .11I, dadurch gekennzeichnet, daß das Chromsalz Chromnitrat, Chromchlorid, Chrombromid und/oder Chromsulfat ist.
    16. Verfahren nach einem der Ansprüche "13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Zirkonsalz ZirkonyInitrat, Zirkonnitrab, Zirkonchlorid und/oder Zirkonjodid ist.
    17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxide von Nickel und Chrom pro 1 Liter des Trägers innerhalb des Bereiches von 0,1 bia 3,0 Mol beLde berechnet als Metall, aufgebracht warden, wobei das molare Verhältnis «wischen dem Nickel und Chrom In einem Bereich von 20 s 1 bis 1 : 5 liegt.
    18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis" 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung weiter eines der Salze
    der Metalle aus der Reihe Mangan, Zink, Kupfer und Eisen in einer solchen Konzentration enthält, daß die Metallkomponente dieses weiteren einen Salraa in einer Menge von 0,01 bis 2,0 Mol pro 1 Liter des Trägers in einer Oxid-Form nach dsm Sintern yorlisgt,
    19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das ferner noch enthaltene* Salz ein Nitrat, Acetat, Chlorid, Bromicl und/oder Jodid ist.
    20. Verfahren zur Herstellung eines Katalysators zur
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    1 Ί.-Κ - Vl -
    Verwendung in der Behandlung von Abgasen mit einem Gehalt von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickstoffoxiden, dadurch gekennzeichnet, daß es die Stufen des Mischens von pulverförmiger! Nickelhydroxid, Chromhydroxid und Zirkonhydroxid und pulverförmiger!! aktivierten Aluminiumoxid, das Vorpressen der erhaltenen Mischung zu einer vorher gewählten Form, und dan Sintern, der verpreßten Form bei einer Temperatur von 600° bis 9000C zu einem Katalysator umfaßt, der Nickeloxid, Chromoxid und Zirkcnoxid enthält, wobei die Metallkomponeriken der Nickel- und Chromoxide In einer Gesamtmenge von 0,2 bis 3,1 Mol pro 1 Liter des Trägers, und d'io Metallkomponente des Zirkonoxids in einem molaren Verhältnis von 1/50 bis 1/5 der Gesamtmenge der Metallkomponenten der Nickel- und Chromoxide pro 1 Liter des Treigers enthalten sind.
    21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydroxid-Pulver ferner noch eines der Hydroxide von Mangan, Zink, Kupfer und Eisen in einer solchen Konzentration einschließt, daß die iletallkomponente dieser, einen Hydroxide in einer Menge von 0,01 bis 2,0 Mol pro 1 Liter des Trägers in Oxid-Form nach dem Sintern enthalten ist.
    22. Verfahren zur Herstellung eines Katalysators zur Anwendung bei der Behandlung von Abgasen mit einem Gehalt von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickstoffoxiden, dadurch gekennzeichnet, daß es die Stufen des Mischens von pulverförmiger! Nickelhydroxid, Chromhydroxid und Zirkonhydroxid, und Alu-
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    miniumoxid-Sol, das Verpressen der erhaltenen Mischung zu einer -vorher gewählten Form, und das Sintern der verpreßten Form zu einem Katalysator umfaßt, der Nickeloxid, Chromoxid und Zirkonoxid enthält, wobei die Metallkonponenten der Nickel- und Chromoxide pro 1 Liter des Trägers in einer Gesamtmenge von 0,2 bis 3,1 Mol und die Metallkomponente des Zirkonoxids pro 1 Liter des Trägers in einem molaren Verhältnis von 1/50 bis 1/5 der gesamten Menge der Metallkomponente der Nickel- und Chromoxide, enthalten ist.
    ORJGiNAL INSPECTED
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DE2252402A 1971-10-25 1972-10-25 Katalytische zusammensetzung zur behandlung von abgasen und verfahren zu ihrer herstellung Pending DE2252402A1 (de)

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JP46083897A JPS5229269B2 (de) 1971-10-25 1971-10-25

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