| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2080179
СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ Каталітичний БЛОКУ
ДЛЯ НЕЙТРАЛІЗАЦІЇ ШКІДЛИВИХ ГАЗОВИХ ВИКИДІВ
Ім'я винахідника: Анісімов М.І. .; Фармаковский Б.В .; Хінскій А.П.
Ім'я патентовласника: Акціонерний комерційний банк "Петровський"
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1994.01.17
Винахід може бути використано в машинобудуванні при проектуванні двигунів з метою захисту від шкідливих викидів повітряного басейну, а і в системах газової очистки екологічно шкідливих виробництв. Спосіб заснований на отриманні каталітичного шару, що складається з модифікованою окису алюмінію на поверхні носія, і відрізняється тим, що каталітичний шар наносять методом плазмового напилення, а в якості вихідного матеріалу використовують каталитически неактивну композицію, що містить порошок металевого алюмінію, гідроокис алюмінію і легко розкладаються з'єднання металів V - VIII групи, ітрію і лантаноїдів. Каталітично активну композицію на основі аморфної окису алюмінію, алюмінію гамма модифікації, оксидів металів V - VIII групи, ітрію і лантанодідов отримують безпосередньо в плазмовому струмені при заданих температурно-швидкісних параметрах напилення і заданому складі плазмообразующего газу. Отриманий носій гофрують і формують стільниковий конструкцію каталітичного блоку.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області каталітичної хімії, а саме до способів виготовлення каталітичних блоків для нейтралізації шкідливих газових викидів промислових підприємств і газів, що відходять при роботі двигунів.
Відомий спосіб отримання каталітичного блоку для очищення газів, що відходять. Відповідно до цього способу для нанесення покриттів використовують рідкий склад, приготований з порошку активованого оксиду алюмінію, церію, порошкоподібного оксиду церію і цирконію. Зазначений склад наносять на поверхню монолітної основи носія, після чого наносять каталізатор на основі благородного металу.
Відомий і спосіб отримання каталітичного блоку для очищення газів, що відходять. Відповідно до цього способу готують суспензію з порошкоподібної суміші оксиду ванадію і оксиду алюмінію. Потім з порошкоподібної суміші оксиду ванадію і оксиду алюмінію. У потім в суспензію занурюють носій, сушать і прожарюють з метою формування на носії оксидного поверхневого шару, після чого на покритий носій осаджують каталитически активний метал платину, родій і / або паладій.
Найбільш близьким з відомих способів виготовлення каталітичних блоків для нейтралізації шкідливих газових викидів є спосіб, прийнятий за прототип.
Згідно із зазначеним способом на внутрішні канали монолітного носія методом осадження наносять каталітичний склад, що містить оксид алюмінію і оксид церію. Склад отримують шляхом просочення не розчинний у воді сполуки церію принаймні одним представником з групи, що складається з розчинних у воді сполук алюмінію і гідратів оксидів алюмінію, прожарювання продукту просочення, з подальшим нанесенням принаймні одного дорогоцінного металу з групи, що складається з платини, паладію, родію.
До переваг відомого способу можна віднести те, що він як і способи-аналоги дозволяє отримати носій з великою вільною поверхнею (понад 100 м 2 / г), що забезпечує високу каталітичну активність таких блоків.
До недоліків відомого способу як і способів-аналогів відноситься те, що каталітично активний шар осідає на поверхні носія нерівномірно по товщині і хімічним складом. Крім того, просочення носія зануренням в суспензію або розчин, сушка, знову занурення і так до 20 30 повторних операцій робить спосіб нетехнологічним, призводить до збільшення трудовитрат, а отже, до подорожчання способу.
Істотним недоліком способу-прототипу є слабке зчеплення каталітичного шару з металевої (або керамічної) основою (носієм) слабка адгезійна міцність, що призводить до відшарування каталитически активного шару при експлуатації блоку в умовах механічних і термічних впливів.
В основу винаходу покладено завдання створення способу виготовлення каталітичного блоку, що забезпечує високу адгезійну міцність і каталітичну активність шару, що наноситься при порівняно недорогому виробництві такого блоку.
Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення каталітичного блоку для нейтралізації шкідливих газових викидів формують внутрішню поверхню блоку, виконуваного у вигляді носія, на внутрішню поверхню якого нанесений каталитически активний шар, що складається в основі з модифікованого оксиду алюмінію, відповідно до винаходу каталитически активний шар наносять методом плазмового напилення на металевий плоский стрічковий носій, як вихідний матеріал для плазмового напилення використовують суміш порошків при наступному співвідношенні компонентів: алюміній - 3-10% карбонати металів V VIII групи, ітрію і лантаноїдів в сумі 5 - 7% гідроокис алюмінію інше, а в як плазмообразующего газу використовують повітря, потім формують внутрішню поверхню блоку у вигляді поздовжніх каналів шляхом гофрування металевого плоского стрічкового носія з напиленням шаром і подальшого його згортання.
Плазмового напилення каталитически активного шару дозволяє забезпечити взаємну дифузію матеріалу носія з оксидом алюмінію (одержуваного при розкладанні гідроксиду алюмінію і окисленні алюмінію в плазмовому струмені) в нерівноважних умовах, внаслідок чого підвищується адгезійна міцність отриманого шару на плоский стрічковий носій забезпечується отримання рівномірного за хімічним складом і товщині покриття. Отримання каталітично активної композиції на основі термодинамічно нерівноважного оксиду алюмінію U -Модифікація з каталітично неактивних речовин безпосередньо в плазмовому струмені дозволяє збільшити активність каталітичного шару за рахунок того, що активна композиція утворюється в нерівноважних умовах в безпосередній близькості від носія. На відміну від традиційних технологій нанесення каталітичних покриттів (осадженням з суспензій), що пред'являють особливі вимоги до металевих підкладок (використання високолегованих нетехнологічних і дорогих сталей), пропонований спосіб може бути реалізований напиленням практично на будь-яку металеву підкладку.
Крім того, пропонований спосіб не вимагає проведення складних технологічних операцій, пов'язаних з введенням до складу шару, що наноситься нерозчинних каталітичних компонентів. У цьому способі ці компоненти можуть бути легко введені в вигляді термічно розкладаються з'єднань, наприклад карбонатів в каталитически неактивну композицію. Під впливом плазмового струменя в окислювальному атмосфері (кисень плазмообразующего газу повітря) Карбонати металів V VIII групи розкладаються до оксидів, що проявляють каталітичні здатності, які значно посилюються при комплексному введенні зазначених карбонатів.
Формування структури каталітичного блоку, що містить безліч поздовжніх каналів, дозволяє збільшити вільну поверхню блоку, що призводить до збільшення його каталітичної активності. Пропонований спосіб дозволяє гофрувати стрічку з покриттям з дуже малим радіусом кривизни, що і дозволяє збільшити каталітичну активність, тоді як способи нанесення каталітичного шару осадженням не дозволяють нанести шар без ризику закупорки поздовжніх каналів, якщо вони малі в поперечному перерізі. Гофрування стрічки з нанесеним каталітичним покриттям і формування потім поздовжніх каналів блоку шляхом її згортання дозволяє в разі закупорки (забруднення) поздовжніх каналів продуктами згоряння при експлуатації блоку (наприклад, частинками сажі) розгорнути назад всю поверхню і механічно видалити забруднення, що різко збільшує термін служби каталітичного блоку, виготовленого за пропонованим способом. Подібна операція очищення в принципі неможлива в випадках, коли першою операцією виготовлення блоку є формування його внутрішньої поверхні (формування каналів), а наступної нанесення на неї каталітичного покриття методом просочування чи осадження.
Таким чином, заявляється сукупність ознак (нова послідовність операцій, спосіб нанесення покриття, склад вихідної композиції, технологічні прийоми формування поверхні і т.д.) дозволяє виготовляти каталітичні блоки з високою адгезійною міцністю каталітичного шару при забезпеченні найбільш повного протікання хімічних процесів нейтралізації шкідливих газів викидів в процесі експлуатації блоку. Каталітичне покриття виходить рівномірним за складом і товщині. Спосіб є технологічним і недорогим, т. К. Має високу продуктивність і не вимагає використання дорогих матеріалів.
Пропонований спосіб може бути реалізований в такий спосіб
Проводилось плазмового напилення каталітичного покриття для виготовлення каталітичних блоків, призначених для нейтралізації відпрацьованих газів автомобіля.
Напилення проводилося на повітрі з використанням повітряного (плазмообразующий газ повітря) плазмотрона. Як металевого носія використовувалася фольга (ширина 90 мм, товщина 40 мкм) з жаростійкої хромоалюмініевой стали. Відрізок стрічки довжиною близько 5 м навивати по спіралі на сталевий барабан діаметром 300 мм, потім проводили плазмового напилення при одночасному обертанні барабана зі швидкістю 60 об / хв і переміщенні каретки із закріпленим на ній плазмотроном уздовж осі барабана зі швидкістю 180 мм / хв.
В якості вихідного матеріалу для напилення використовувалися наступні порошки: алюміній 8% гідроокис алюмінію: гиббсит 33% беміт 52% карбонат ванадію 2% карбонат хрому 2% карбонат нікелю 1% карбонат кобальту 0,5% карбонат церію 0,5% карбонат лантану 0, 5% карбонат ітрію 0,5%
Режим напилювання: напруга 220 В, струм 160А, швидкість подачі плазмообразующего газу (повітря) 3 м / с. Подача порошків здійснювалася двома дозаторами в різні зони плазмового струменя.
В результаті було отримано каталітичне покриття товщиною 20 мкм наступного хімічного складу:
- оксид алюмінію g модифікації 92%
- сума оксидів ванадію, хрому, нікелю, кобальту, церію, ітрію і лантану близько 8%
Після напилення металеву стрічку з каталітичним покриттям гофрованих радіусом загину 1,2 мм, а потім згортали таким чином, що формувалися поздовжні канали з нанесенням на їх внутрішню поверхню каталітичним шаром.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб виготовлення каталітичного блоку для нейтралізації шкідливих газових викидів, що має стільникову структуру, з нанесеним на внутрішню поверхню каталітично активним шаром на основі модифікованого оксиду алюмінію, що включає формування стільникової структури і нанесення на носій каталітично активного шару, що відрізняється тим, що спочатку на носій, що представляє собою плоску металеву стрічку, наносять каталитически активний шар плазмовим напиленням, використовуючи в якості вихідного матеріалу для плазмового напилення суміш порошків, що містить алюміній, карбонати металів V VIII груп, ітрію і лантаноїдів, і гідроксид алюмінію при наступному співвідношенні компонентів, мас.
- Алюміній 3 10
- Карбонати металів V VIII груп, ітрію і лантаноїдів 5 7
- Гідроксид алюмінію До 100
потім формують стільниковою структурою у вигляді поздовжніх каналів гофрированием стрічкового носія з нанесеним каталитически активним шаром і наступним згортанням.
Версія для друку
Дата публікації 07.04.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.