Способ изготовления и армирования катализаторного блока

(21 (22 (4 (31 (32 3 7 Рейе Люлюканга Патент Великобри М 2069364, кл. В нии ,) 35/04, опублик. 4592, кл В 013 5/00М 861801,к. 08,02.88.М 74523,к. 30,10.87. Патент ФРГ М 292 блик, 1982; Патент финляндии. Р 01 й 3/28, опубли Патент финляндии, Р 01 й 3/28, опубли ленкаотбл р э ст пр ва кр ГО УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕ ОМСТВО СССР(Г СПАТЕНТ СССР) Изобретение касается способа иэготовия и армирования катализаторного блопреднаэначенного для очистки одящих газов, в котором спиралевидный к образован путем намотки полосы гофованной тонкой пленки и полосы прямой кой пленки, располагающихся одна над гой.Обьектом изобретения является способ отовления и армирования катализаторо блока, способ, который лишен недотков, присущих известным ранее собам. Это достигается согласно настому изобретению путем намотки полосы мой тонкой пленки и полосы гофрироной тонкой пленки, предварительно потых слоем материала-носителя и слоем(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И АРМИРОВАНИЯ КАТАЛИЗАТОРНОГО БЛОКА (57) Изобретение касается способа изготовления и армирования катализаторного блока (1), предназначенного для очистки отходящих газов, в котором спиралевидный блок (1) образован из полосы гофрированной пленки (2) и полосы прямой пленки (3), предварительно покрытых слоем материала-носителя и слоем катализатора, который .(блок) может иметь овальную или круглую форму, После формирования данного блока суппорт (4) продавливается через данный блок, при этом суппорт предотвращает размотку блока и трение полос пленок друго друга. и таким образом получается жесткий катализаторный блок (1), сохраняющий свою форму, 1 з. и. ф-лы, 4 ил,материала-катализатора, вокруг вала определенного размера таким образом, что после удаления вала остается вытянутое отверстие желаемого размера в центре данного блока, Затем данный блок прессуется с образованием овальной формы, то есть поперечное сечение этого блока должно иметь форму рейстрека и отверстие в центре блока закрывается. Далее суппорт продавливается или пропускается под давлением через данный блок, и этот суппорт препятствует размотке блока и трению полос пленки друго друга, и таким образом, получается жесткая система, сохраняющая свою форму.Согласно однизобретения, воз ому из принципов данного можно изготовление ката 1837962Если изготавливается круглый блок путем скрепления полосы прямой металлической пленки и полосы гоФрированной металлической пленки, предварительно покрытых слоем материала-носителя и слоем катализатора, с центральным валом, представляющим собой тонкий стержень или заготовку, изогнутую в 0-образную форму, состоящую из листа, и вокруг которого Формируется круглый блок желаемого размера. то этот центральный вап, используемый в качестве оси вращения, остается внутри блока, До намотки блока, в центральном валу проделываются одно или более отверстий так, чтобы после намотки блока суппорт продавливался или проходил под давлением через данный блок таким образом, чтобыон проходил через отверстие или отверстия в центральном валу, Таким обра 4550 лизаторного блока путем намотки полосыпрямой пленки и полосы гофрированнойпленки, предварительно покрытых, непосредственно на закругленную деталь такимобразом, чтобы в центре этой детали не оставалось никакого вытянутого отверстия.После этого суппорт продавливается илипропускается под давлением через данныйблок; этот суппорт будет препятствоватьразмотке блока и трению полос пленки друго друга, и таким образом получается жесткая система, сохраняющая свою форму.Согласно еще одному принципу данного изобретения, два или более суппортапродавливаются через блок таким образом, 15чтобы эти суппорты располагались либо параллельно друг другу, либо в последовательности друг за другом.Пропускание суппортов через блок мо.жет Осуществляться либо путем продавливания либо путем ввода под высокимдавлением, Согласно одному из принциповданного изобретения, дпя суппорта мокнопредварительно получить отверстие, имеющее длину суппорта, путем, например, высверливания, и после получения такогоотверстия, суппорт, который должен заполнять это отверстие, впрессовывается в него,Суппорт, продавливаемый через блок,имеет предпочтительно круглую, овальную, 30квадратную или прямоугольную Форму поперечного сечения. Согласно настоящемуизобретению, суппорт, пропускаемый черезблок, имеет длину диаметра блока (круглыйблок) или длину, высоты блока (рейстрек), 35или длина его предпочтительно на 1-10 ммбольше диаметра или высоты блока,Суппорт или суппорты, проходящие через блок, изготавливаются предпочтительно из огнестойкой стали. 40 зом получается жесткий катализаторный блок, который сохраняет свою форму,. На фиг. 1 представлен вид с торца предлагаемого устройства; на Фиг. 2 - вид сбоку блока,На фиг. 1 показан катализаторный блок 1, полученный путем намотки полосы гофрированной пленки 2 и полосы прямой пленки 3, располокенных одна наддругой, который (блок) после его намотки прессуется в рейстрек форму, после чего через этот блок продавливается суппорт 4.На фиг. 2 показан круглый блок 1, полученный путем намотки полосы прямой пленки 3 и полосы гофрированной пленки 2, расположенных одна над другой, и черь,. который продавливается суппорт 4 несколько большой длины, чем диаметр самого блока,Относительно цели данного изобретения каталитический блок настоящего изобретения легко изготовить, а суппорт эффективно предотвращает разматывание и.взаимное трение в этом блоке, что является преимуществом данного предлокения в сравнении с известными из уровня техники. Кроме того, когда блок прессуют с приданием формы гоночного трека, отверстие в центре блока блокируют таким образом, что отходящий газ не может проходить через него беэвхождения в контакт с катализатором.П р и м е р 1. Прямую металлическую фольгу и гофрированную металлическую фольгу подвергли тепловой Обработке при температуре 800 С в течение 20 ч,225 г бемита смешали с 385 г 1,5)ь уксусной кислоты при комнатной температуре и шлам измельчили до размеров частиц менее 5 мкм, Подвергнутую тепловой обработке металлическую Фольгу покрыли слоем этого материала подложки и высушили при температуре 120 С с последующим прокаливанием в течение 4 ч при температуре 550 С. Фольгу с покрытием из материала подложки погрузили в РТ ЯН-раствор, высушили и подвергли восстановлению водородом. Затем листы фольги уложили друг на друга и с одного конца закрепили на валу. Блок желаемой формы был изготовлен вокруг вала намоткой, после чего вал извлекли. Далее блок подвергли прессованию с приданием ему формы гоночного трека и пропустили через блок суппорт практически в середине оси этого блока.Согласно предлокенному способу используются полосы фольги, которые предварительно покрываются как материалом суппорта, так и слоем катализатора, и таким образом может не осуществляться пайкао льги для того, чтобы предотвращались почтительна для выращивания плотных ниазматывание и взаимное трение в этом тевидных кристаллов оксида алюминия. лаке. Это достигается путем прохождения Перед выращиванием нитевидных кристаллов фольгу подвергают очистке раствоСуществуетдвапутиполученияданного 5 рителем и отжигу в течение одной минуты пирального блока. Первый путь заключает- при температуре 900 С в воздухе. Отожженя в том, что концы гофрированных и вы- ную Фольгу подвергают гофрировгнию прорямленных полос фольги, расположенных пусканием ее между парой приводных руг над другом, прессуются между парой валков, снабженных сопряженными зубьяамоточных стержней с обоих краев. Блок 10 ми, установленными в виде зигзагообразелаемого размера наматывается настерж- ной схемы, с целью получения на фольге и в намоточной машине и затем стержень зигзагообразного рисунка или рисунка, надаляется. В результате получается блок без поминающего рыбий скелет, ытянутого отверстия в центре блока. Дру- Нитевидные кристаллы оксида выращиой путь заключается в намотке полос на 15 вают нагреванием фольги в течение 24 ч при ентральный вал, который затем удаляется температуре 900 С в печи с циркулирующей утем его вытаскивания, При этом остается атмосферой. Покрытую нигевидными криродольное значение в центре блока. Дан- сталлами поверхность покрывают покрытиное отверстие закрывается путем прессова- ем из гамма-оксида алюминия с ия блока в пресс-форме с приданием ему 20 применением грунтовки з геля глинозема, вальной или другой желаемой формы. По- Гель для грунтового по;рытия получают ле получения блока в нем просверливается смешением 5,0 мас. ч. коллоидного монотверстие. Это отверстие обычно не слиш- гидрата альфа-оксида ал оминия с 95 частяом глубокое, нообычнотакое.чтобы обес- ми деионизированиой веды. Полученную ечивалась установка суппорта в нужное 25 физическую смесь частиц оксида алюминия оложение. Суппортилисуппорты проходят в воде стабилизируют путем добавлениярез блок с использованием пневматиче- концентрированной азотной кислоты для кого молотка, снижения значения рН ниже 2,0, ОбычнСуппорты размещаются по краям цент- достаточно приблизительно 5 частей азотального вала блока, а центральный вал ос ной кисл ты. т ется внутри блока, что придает блоку Аь х огичный гель с меньшим содержа" элишний вес и приводит к уменьшению нием оксида алюминия получают для исощади сечения отверстия катализаторно- пользования его в качестве связующего длянанесения порошка гамма-оксида алюмиТаким образом. отличительные призна ния, Связующий гель содержит 3,0 мас. ч. к настоящего изобретения отсутствуют в коллоидного моногидрата альфа-окс бфа-оксида с осо е, описанном в известной ранее пуб- алюминия в 97 частях воды и также стабилил кации. зируется с помощью азотной кислоты доСуществует несколько путей достиже- значения рН ниже 2,0. Порошо. гамма-оксин я необходимого результата, но важным в 40 да алюминия имеет пористос 1 ь более чем э ом способе является то. что разматывание приблизительно 1 см пор на грамм и приб ока предотвращается эа счет пропуска- блиэительно 70 частиц имеют размер мен я, по крайней мере, одного суппорта че- нее 74 мкм и более 44 мкм, Материал р з блок, Блок может быть изготовлен также покрытия получают путем равномерного с едующим образом: 45 смешения 27 мас. ч, частиц гамма оксидаП р и м е р 2. Катализаторный блок алюминия с приблизительно 100 частями и лучают путем нанесения прочно сцеплен- геля, Таким образом, оксид алюминия в ман го покрытия из гамма-оксида алюминия териале покрытия составляет приблиэин покрытую нитевидными кристаллами, тельно 90 мас. гамма-оксида алюминия и о ищенную фольгу из Ге-Сг-А 1-У. Фольга со 10 мас,% оксида алюминия на основе геля, с оит из сплава, состоящего по весу из: 15 Поверхность фольги покрывают распыог х ома,4,6, алюминия,0,5иттрия, и осталь- лением с помощью распылителя с воздушн е - железо. Фольгу отделяютот вращаю- ной аспирацией с питанием самотеком. щ йся цилиндрической заготовки путем Грунтовое покрытие из упомянутого геля и дачи режущего инструмента из прочного 55 глинозема алюмогеля) - сначала распылякарбида вольфрама на периферическую по- ют на покрытую нитевидными кристаллами врхность для непрерывного отделения от поверхность как можно гуще, без перекачки не тонкой металлической полосы. Фольга иликапания, Передтемкакгрунтовкавысыхарактеризуется неправильной и тщательно хает, наносят распылением первый слой из обработанной поверхностью, которая пред- частиц содержащего геля, Двухслойную10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пленку подвергают сушке на горячем воздухе до тех пор, пака она не Станет белой, Высушенная пленка имеет тол Шину приблизительно 15 мкм, От двух до пяти дополнительных покрытий из материала, содержащего частиць 7 аналогично наносят распылением и подвергают воздушнойеДШ-ке для получения общего покрытия гаглмаоксида алюминия толщиной 40-50 мкм, Высушенное на воздухе многослойное покрытие подвергают прокаливанию в течение четырех часов при температуре 550 С на воздухе.Готовое покрытие из гамма-оксида алюминия пропитывают катализатором из благородного металла. Раствор, содержащий катализатор, получают растворением заданных количеств хларида тетрааминплатины (И) хлорида тетрааминпалладия (И) и хлорида пентааминрадий (В) в воде, Раствор наносят равномерно на фольгу путем пропускания размотанной фольги между губчатыми подушками, на которые дозируют раствор благородного металла с заданной скоростью с целью обеспечения необходимога количества металла на структуру, Влажное покрытие высушивают газодувкой горячега воздуха и прокаливают в течение четырех часов при 550 С в атмосфере, состоящей из 4 об.%, водорода и 96 ОД азОта. Прокаливание разрушает комплексные соли амина и восстанавливает благородные металлы до их элементарных и каталитически активных состояний,После покрытия ленту из прямой фольги и гофрированную ленту фольги помещают одну на другую и присоединяют к валу с одного конца.После наматывания фольги на блок вал удаляют. Другой способ получения спирального блока состоит вукладке фольги одна на другую и последующем абжатии концов фольги между парой намоточных прутков с обоих кромок фольги, После сворачивания в виде спирали блока необходимого размера прути удаляют; Размер блока зависит от модели тележки, которая предполагается к использованию.Суппорт пропускают через блок путем запрессовки или простреливания любым известным способом. При необходимости отверстие может быть-просверлено заранее через блок, и суппорт помещают в это отверстие, Для предотвращения разматывания фольги наилучшим образом суппорт может иметь длину, несколько большую по сравнению с диаметром или высотой блока,Преимущество в покрытии фольги перед наматыванием состоит в там обстоятельстве, что если отрезки фольги сначаланаматывают в виде спирали один вокруг другого И после этого покрывают, то материал покрытия скапливается в полостях, образованных точками соприкосновения отрезков фольги, что уменьшает поперечное сечение каналов в блоке и увеличивает обратное давление. Блок, предложенный в настоящем изобретении, имеет меньшее противодавление и, таким образом, работает лучше, потому что отрезки фольги покрыты заранее и, таким образом, не происходит никакого скопления материала покрытия, и поперечное сечение каналов. больше. Т. к, суппорт проходит через блок, не происходит никакого разматывания.В известном патенте (см, фиг. 3 и 4) суппорты 5 сваривали с обоими концами центрального вала 4, В этом способе центральный вал, остающийся внутри блока, придает блоку дополнительный вес, а центральный вал с его концевыми суппортами снижает открытое ("живое") поперечное сечение блока. Способ является также более сложным для осуществления, чем предложенный способ. Формула изобретения 1, Способ изготовления и армирования катализаторного блока для очистки отходящих газов. включающий .формование спирального блока из ленты гофрированной пленки и ленты прямой пленки, предварительно покрытых слоем материала-носителя - оксидом алюминия, и каталитическим слоем, содеркащим металлы группы платины, путем намотки лент на вал, введение, по меньшей мере одного суппорта, проходящегочерез блок, отл ича ю щи йся тем, что, с целью упрощения способа, после наМотки лент на вал последний удаляют, блок прессуют с образованием овальной формы и введение суппорта осуществляют путем продавливания его через блок или путем просверливания отверстия и размещения в нем суппорта,2. Способ поп.1, отличаю щийся тем, что используют суппорт, проходящий через блок, имеющий длину на 1-10 мм больше, чем диаметр блока, 18379621837962 Редактор С.Кулакова иэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул.Гага 0 Закаэ 2883 ВНИИПИ Гос Составитель ВХепляковаТехред М,Моргентал Корректор М,Андрущенко Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5