Brevet FR2209603A1 — publié le 19740705

La présente invention, due à la collaboration de monsieur BARNABE Jean-Louis a trait à la production de catalyseurs et plus particulièrement de catalyseurs composés d'un support réfraeteire muni d'une mince couche d'un métal catalytiquement actif. ans un moye de mise en oeuvre plus narticulijr, l'invention concerne la préparation de catalyseurs ayant une structure catalytique qui les rend particulièrement utilisables comTe catalyseurs d'oxydation pour la purification des gaz d'échappement des automobiles et des fumées industri elles. La présente invention se rapporte à la préparation d'un catalyseur ayant une haute activité et une bonne longévité. Elle concerne essentiellement un procédé efficace simple et bon marché d'imprégnation de la masse poreuse du support. Selon un procédé antérieur, on format en un premier temps une dispersion aqueuse contenant éventuellement un oxyde métallique réfractaire chimiquement actif et un compos soluble dans l'eau d'un métal du groupe du platine. Ce dernier se trouve sous sa forme hydratée ou deshydratée. La dispersion aqueuse est ensuite appliquée sur les surfaces extérieures d'un support réfractaire chimiguement inerte et le support ainsi revêtu est calciné de façon à fournir au support une couche mince de l'oxyde métallique réfractaire actif contenant des quantités catalytiquement efficaces du métal du groupe du platine.La bouillie d'oxyde métallique réfractaire et de métal du groupe du platine peut ttre traitée avant ou généralement après son dépôt sur le support, par de l'hydrogène sulfuré de façon à fixer le métal actif sous forme de sulfurez Le support réfractaire peut être par exemple une masse solide traversée par des ouvertures multiples non obstruées dans une direction désirée d'écoulement du fluide à dépolluer et ayant des dimensions et une forme qui permettent à cette masse d'occuper au moins une majeure partie de la surface de section de la zône de réaction à utiliser , telle que l'intérieur d'un pot d'échappemént de vthicules automobiles. Cette matière solide et rigide conserve sa forme et sa résistance aux hautes températures, par exemple jusqutaux environs de 1000 C . masse spécifique est de l'ordre de 0,5 à 1 g par centimètre cube et sa surface spécifique de 1 à 5 m2 par gramme . De tels supports communément employés sont par exemples de l'alumine ou un silicate d'alumine poreuse. Pour effectuer l'imprégnation d'un support tel que précédemment décrit, on procéde préférentiellement selon la méthode ci-dessous, donnée à titre d'exemple non limitatif - on prépare une solution d'un halogénure métallique de la famille du platine, essentiellement de platine lui-même ou de palladium, tel qu'un chlorure, à une concentration de l'ordre du gramme par litre. La solution est alors additionnée de 20 cm3 / l d'ammoniaque concentré. Le bloc de support à imprégner est immergé dans la solution précédente dont il fixe environ deux fois l'équivalent de sa propre masse. Ce support est alors essoré et étuvé à une température comprise entre 900 et 1100 C pendant une vingtaine d'heures, en présence d'une solution à 30 ,o d'aldéhyde formique déposée dans un récipient adéquat situé dans l'étuve contenant le support imprégné . Sous l'action de ce composé, une réaction de réduction du chlorure métallique avec libération du métal s'opère accompagné de la formation d'acide chlorhydrique qui s'élimine, si bien que le support imprégné par exemple de chlorure de platine se trouve alors recouvert d'une fine couche de platine actif. D'autres réducteurs organiques disposés soit dans l'étuve avec le support imprégné de chlorure de platine soit dans la solution d'imprégnation ont un effet analogue. il en est par exemple ainsi pour d'autres aldéhydes aliphatiques ou aromatiques , l'aldéhyde acétique, le glucose, l'hydroquinone, ou les acides alcools, par exemple tels que l'acide tartrique. Selon un autre exemple, on additionne 20 cm3 d'ammoniaque concentré et 50 g d'acide tartrique à une solution aqueuse contenant 1 g de platine par litre sous forme de tétrachlorure Un support monolithique est imprégné de cette solution , essoré et étuvé à 150 C pendant vingt heures. il se dépose alors sur le support du platine très divisé et très actif provenant de la réduction lente et progressive de lthalogènure de platine par le réducteur organique. Des essais d'oxydation d'hydrocarbures imbrûlés issus de l'échappement d'un moteur de véhicule automobile à l'aide d'un catalyseur obtenu selon le procédé objet de l'invention ont donné à titre indicatif les résultats suivants: On part d'un mélange contenant - 1,5 f d'oxyde de carbonne - 400 p.p.m. d'hydrocarbures - 1,5 ''J D'oxygène - 14 CA de vapeur d'eau - 12 % d'anhydride carbonique - le reste étant de l'azote On observe l'oxydation totale des hydrocarbures imbrûlée ainsi que de l'oxyde de carbonne lorsque le gaz ci-dessus est débité à raison de 10D m3 par heure au contact d'une masse d'un litre du catalyseur. La température d'amorçage de la réaction se situait aux environs de 2500 C. REVENDICATIONS I - Procédé de préparation d'un catalyseur d'épuration des gaz d'échappe ment notamment de véhicules automobiles par imprégnation d'un support poreux caractérisé par le fait que l'on immerge ledit support dans une solution contenant un halogénure métallique du groupe du platine à une concentration de l'ordre du gramme par litre de solution en milieu ammoniacal > que le support est retiré après avoir fixé environ deux fois son poids de la solution ci-dessus, qu'il est essoré et étuvé entre 900 1100 C pendant une vingtaine d'heures, en présence d'une solution à 30 ffi d'un réducteur organique de l'halogénure métallique du type aldéhyde ali phatique tel que le formol ou l'éldéhyde acétique. Il - Procédé de préparation d'un catalyseur selon I, caractérisé en ce que l'on utilise l'hydroquinone comme réducteur organique. III - Procédé de préparation d'un catalyseur selon I, caractérisé en.ce que l'on utilise le glucose comme réducteur organique. IV - Procédé de préparation d'un catalyseur selon I earactérisé en ce que l'on utilise un acide alcool tel que l'acide tartrique comme réducteur organique. V - Procédé de préparation d'un catalyseur selon l'une quelconque des revendi cations précédentes, caractérisé en ce que le sel utilisé pour imprégner le support est du chlorure de platine. VI - Procédé de préparation d'un catalyseur selon l'une quelconque des reven dications I à III , caractérisé en ce que le sel utilisé pour imprégner le support est du chlorure de palladi## VII - Procédé de préparation d'un catalyseur selon l'une quelconque des revendications I à III, caractérisé en ce que le sel utilisé pour imprégner le support est du chlorure de ruthénium.