Способ удаления сажи из выхлопных газов дизельных двигателей

железа Филвтр может быть выполненможет быть нанесено на вещество-носитель или перемешано с ним.. 10 в виде набивки из металлического илина нее каталитически активными веществами или перемешанос.этими веществами. 1Каталитически активное вещество содержится в количестве Ц г/мг гео- П метрической поверхности фильтрующего элементаНа монолитное фильтрующее А тело из кордиерита диаметром 11,85 см,длиной 15,25 см и 15,5 ячеек/смг может быть нанесено 10-100, предпочтительно 20-б 0 г/мд. е.Так как дизельная сажа.состоит не только изчастичек углерода, но также содержит до 20-30 адсорбированного летучего углеводорода, тр мотжет оказаться выгодным наносить на. фильтры с входной стороны катализа тор из благородного металла группы платины, диногда в сочетании С окислом металланапример Ж АЪ 103. Образовавшаяся при сжигании дизельнойсажи окись углерода превращается на ка езотализаторе из благородного металла 3 в безвредную двуокись углерода.35 П-р и м е р 1. 20 г Ъ 10 Н и 75 п, щавелевой кислоты растворяют в 500 млраствор оксалата лития наносят за двеСЧЕТ ДВУХСТУПЕНЧЭТОЙ ВЫДВВЖКИ приЗатем раствор доливают деионизировангной водой до объема 560 мл и половиной этого объема (280 мл) заливают фильтр,в 250 нлдеиониаированной воды при нагревании.Этим раствором пропитывают корпус фильтра, как в примере 1. Затем осуществляют сушку при 200 Си 2-часовую выдержку при 700 С для образования метаванадата лития.П р и м е р д. до г ыатсд растворяют в 250 мл деионизированной воды при перемешивании. Раствор ванадата натрия проливают с торцовой стороны сквозь корпус фильтра по примеру 1, всасывающий при этом все количество раствора. Последующую сушку осуществляют при 15 ос. 1 П р и м е р 5. Готовят раствор до гКУП в 50 мл деионизированной воды. Этим раствором по примеру 1 дваждыподвергают пропитке корпус фильтра со стороныторца с промежуточной 2 часовойсушкой при 25090. Окончатель ная сушка череэ 2 ч также при 250 С дает готовый каталитический фильтр.П р и м е р 6. 100 г (1 мнддс 1(ыо)д растворяют в д л деионизированной воды и 200 мл концентрированной азот ной кислоты. добавляют 28 г Ыау 94.НдОрастворенный в 500 мл горячей воды и смесь нагревают до 80-10090. Выпавший в осадок ванадат церия (1 У.декантирования промывают теплой водойи освобождают отнитратов затем пере мешивают с д 00 мл воды в шаровой-мельнице в течение ночи. Измельченную. массу заливают водой до 550 мл и этой смесью покрывают одну сторону дизель ного фильтра по примеру 1,а избыточную суспензию выдувают. После 3 часовой.сушки при 300 С повторяют дейст-. вие с той же стороной фильтра. Послощение ванадата церия (ЕЧ) достигает 30 г. А . . . тоП р.и м е р 7. до г 0105 помещают в химический стакан с 600 мл деионизированной воды и размешивают 15 мин. Корпус Фильтра по примеру 1 заливают с лобовой стороны полученной таким 1 образом суспензией, а избыточную суспензию выдувают воздухом. После сушки в течение 1,5 ч при 300 С пропитку повторяют В заключение проводят 5 часовую сушку при 120 С. Теперь Фильтр покрыт с одной стороны примерно 37 г 0105 Затем фильтр заливаютс той же стороны 250 мл 0,2-ным раствором КОН. После одночасовой сушки при 30060 и термообработки в течение такого же времени в муфельной печи прид 00 С каталитический фильтр с нане ССННЫМ ПОКВЫТИЕМ ГОТОВ К эксплуатациид.Катализатор состоит из 0,05 с примесью 11 масъй К 10.П р и м е р 8. Фильтр готовят аналогично примеру 7, но используют 1- ную концентрацию КОН. Катализатор состоит из 0205 с примесью 5 д мас. к,о . - яП р итм е.р 9 10 г оксалата натрия Ыа 2 Ц,04 растворяют в 250 мл-11-т ного раствора оксалата ванадия (10) Чосдод. Полученным раствором пропитыБЬЮТ КОВПУС ФИЛЬТБЭ ПО ППИМВПУ 1. После сушки при 15 ос ведут 3-часовую выдержку при ЗЗОЧС для разложенияисходных соединений а 0105 и Надо. Получают Ц 1 О 5 с примесью 16,8 мас.ыа,о. .П р и м е р 10. 50 г смеси из хромитамедии -окиси алюминия (75 и 35 мас.ч 3 д,г Ы 10,10 г Т 102 и 50 г Ч 105,(последний с примесью 3 мас. К 20) измельчают в шаровой мельнице с 0,5 мл концентрированной азотной кислоты и-00 мл деионизированной воды втечение 2 д ч. Затем измельченнуюмассу разбавляют деионизированной во 30дой до 1 л общего объема и аналогичнопримеру 1 фильтр покрывают с одной Астороны 00 мл этой смеси. Затем ведут 3-часовую сушку при 300 С.-Погло 7 щение твердых веществ достигаетд 56 г. Сторона, покрытая споемсмеси, является входной стороной для выхлопных газов. Катализатор содержит,мас. то 5 д 25 д К 20 1.32 хоомит меди (11) 32,90 д -А 11 Од 10,96 Ы 10 3,51 т 1 о 1 8,77. 1 . П р и м е р 11. В раствор 1,2 г Сц(Ы 0 Э)д 3 Н 10 На 100 мл деионизированной.воды добавляют 50 г Т 102 и смесь высушивают 2 ч в сушильном шкаФУ. Из полученного продукта берут0,д 5 Г КОН, в течение 2 д ч в шаровой мельнице. Затем разбавляют водой до 280 мл и аналогичнопримеру 1 дизельный фильтр покрывают слоем смеси на торце После 2-часовой сушки в сушильном шкафу при 300 С получают фильтр, покрытый споем смеси с вход уной стороны для выхлопных газов. Сос тав катализатора,-мас. 0105 2 д 25 Кд 0 0,75 СЦО 0,16 Т 101 2 д,Сд.П р и м е р 12. 30 г КЧО 5 и 5 г ККе 04 растворяют в 500 мл деионизироданной воды и делят раствор на две равные по объему части. Монолитный корпус фильтракак в примере 1, сна чала путем обливания пропитывают пер вой половиной раствора. После промежуточной сушки при 250 С аналогичным образом на корпус фильтра наносят вторую половину раствора,-вслед за новой сушкой при 250 С осуществляют выдержку при ЦБОЧС. Катализатор со держит, мас. 10705 85,71 квас, 151 д,29. . П р и м е р 13. Корпус фильтра,покрытый СпС 1 аналогично примеру 2 пропитывают за две операции раствором 30 г КЧО 3 и 5 г ККе 04 в 500,мл воды. Промежуточную и окончательнуюсушку ведут при 10096. Получают катализатор,содержащий, мас. КЧ 05 35,30 ккео,5,88 сцс 1 5882.покрывают дБ г Ж-А 12 Од из 10-ной дис персии Е-А 120 д содержащей благородные металлы (платину и палладий) ввесовом соотношении 21 в виде Н 2 РсС 16 и-РС 1 д. Итого, Вместе с 5 г окиси алюминия фильтром поглощается 2,58 г платины и 1,29 г палладия. После последующей сушки в течение ночи при 250 С и термического разложения соединений благородных металлов при600 С в течение 2 ч в муфельной печи эти соединения восстанавливают-в течение 2 ч при 550 С в потоке водорода. Получают нанесенный катализатор содержащиймас. Р 5,28 Ра 2,Бд,Е-А 1,0, остальное. После охлаждения другую, еще не покрытую сторону фильтра подвергают пропитке какв приме-.затем как входную сторону.фильтра для вьжлопного газа. - П р им е р 15. Дизельный фильтр,как впримере 1, покрывают аналогично примеру 10 с одной стороны половиной состава, содержащего благородный металл, а с другой стороны - ДО г 0205 с примесью 5 мас. КО. Последняя является входной стороной для выхлопного газа.П р и м е р 16. Была проведена проверка изготовленньш по примерам 1-15 катализаторов. Фильтры устанавм.ЛИВаЙИ В ПОТОКЕ БЫХЛОПНОГО газа дИфункционирование по снижению температуры воспламенения сажи.Использорали Ь-цилиндровыйдаигательс непосредственным впрыском топлива, дизель. Ра бочий объем цилиндра 1,6 л, мощностьдвигателя до кВт. В фазе загрузки фильтра сажей число оборотов составляло 2900 в минуту, нагрузка 33 Н, содержание кислорода в выхлопном газегаза до тех пор, пока не установиласьжразность давления на фильтре 150 мбар.Для установления температуры воспламенения нагрузка при постоянном числе 2300 об/мин непрерывно повышалась до тех пор, пока не прекращалось повыше- ние дифференциального давления на.фнльтр. достигнутая при этом темпера тура в потоке выхлопного газа перед фильтром определяется как температура воспламенения, так как при неиаменяющемся дифференциальном давлении не происходит дальнейшего накоплениясажи, ЭТО ОЗНЗЧЗЗТ, ЧТО МЕЖДУ ОТФИл 5 Трованной и сожженной сажей устанавливается равновесие. В таблице приведены температурывоспламенения дизельной сажи, испольЗУЮТ КаТаПИЗаТОр, СОСТОЯЩИЙ ИЗ ОКИСИ лития или из хлорида меди (1), илииз метааанадата - лития, натрия, калия или церия, или из пятиокиси ванадия, содержащей примесь окиси щелоч много металла в количестве 1,1 щ16,8 мас. от массы пятиокиси ванаДИЯ, ИЛИ И 3 ПЯТИОКИСИ БНЭДИЯ С ПРИ месью окиси калия в смеси с хромитом меди (11), Ж-окисью алюминия, окисью НИКЕЛЯ И ДБУОКИЬЮ ТИТЭНЗ ПРИ СЛЕДУЮ щем содержании ингредиентов, мас.или из пятиокиси ванадия с примесями окиси калия в смеси с окисью меди(11) и двуокисью титана при следующемсодержании ингредиентов. мас.ИЛИ ИЗ МЭТЭВЭНЗДЭТЭ КЭЛИЯ В СМЕСИ Своспламенения вместе с соответствую- -зд перренатом калия при следующем содер щей нагрузкой и содержанием кислородав выхлопном гаэеприустановке фильт ра на расстоянии 2 1 м от двигателя при числе 2900 об/мин.Как следует из таблицы, в предложенном способе достигается снижение температуры воспламенения сажи на 61-205 С по сравнению с использованием фильтра без катализатора, в тоЧвремя-как в-известном способе темпе РЭТУРВ ВОСППЭМЕНБНИЯ СЭЖИ СНИЖЭВТСЯ1, Способ удаления сажи из выхлопных газов дизельных двигателей, вклю чающий пропускание вьшлопных газовчерез Фильтр с нанесенным на него катализатором.и сжигание уловленной сажи, ойт л И ч а ю щ и й с я тем,жании ингредиентов, мас. Метаванадат калия Перренат калияили метаванадата калия в смеси.с пер 35ренатомкалия и хлоридом меди (1) при Следующем содержании ингредиентов, мас. я2. Способ по п 1, о т л и ц аю Щ И й с я тем, что при использовании катализатора, состоящего иаметавана. ДЭТЭ калия ИЛИ ПЯТИОКИСИ ВЭНЭДИЯ Сапримесью окиси калия, очищаемый гав дополнительно пропускают через катали затоРсостоящий из платины, палладия и.Е-окиси алюминияпри следующем содержании ингредиентов, мас.