CATALYST BODY FOR EXHAUST GAS CATALYSTS FOR COMBUSTION ENGINES, AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURE

Abstract: The catalyst body consists of a packing of spheres or spherical bodies of ceramic material, for example basalt, which are mutually joined at their contact points. The spheres or spherical bodies are produced by quenching a melt of the mineral material in a liquid coolant, and then mutually joined at their contact points by heating to the softening range of the material.

Description: Katalysatorkörper für Abgaskatalysatoren für Verbrennungskraftmaschinen und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft einen Katalysatorkörper für Abgas katalysatoren für Verbrennungsmaschinen sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Zur Reduzierung der Umweltverschmutzung ist vorgesehen, in zunehmendem Masse in Kraftfahrzeugen Katalysatoren für die Abgase der Verbrennungskraftmaschinen einzusetzen, mit deren Hilfe Schadstoffe in den Abgasen in unschädliche Verbindungen umgewandelt werden. Als eigentliche Katalysatoren werden hier Schwermetalle eingesetzt, die als Beschichtung oder in ähnlicher Weise auf einen möglichst inerten Trägerkörper aufgebracht werden. Als solche Trägerkörper für die Katalysatoren für Autor abgasentgiftung sind spezielle Monolithe oder Wabenkörper entwickelt worden, die in der Anströmrichtung durchgehende kanäle aufweisen, durch die das Abgas unter Berührung einer möglichst grossen Oberfläche hindurchgeleitet wird, um mit dem eigentlichen Katalysator in Berührung zu gelangen. Diese bisher bekannten Katalysatorkörper sind in ihrer Her- stellung verhältnismässig teuer. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen Katalysatorkörper vorzuschlagen der in seiner Herstellung kostengünstiger wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Katalysatorkörper gelöst, der aus einer Packung aus Kugeln oder kugelähnlichen Körpern eines keramischen Materials besteht, die an ihren Berührungsstellen durch Erwärmen bis in den Erweichungsbereich des Materials miteinander verbunden worden sind. Diese Katalysatorkörper werden hergestellt, indem durch Abschrecken einer Schmelze eines mineralischen Materials in einem flüssigen Kühlmittel auf an sich bekannte Weise Kugeln oder kugelähnliche Körper aus dem mineralischen Material erzeugt, die Kugeln in eine dem herzustellenden Kondensatorkörper entsprechende Packungsanordnung gebracht und diese Anordnung bis in den Erweichungsbereich des Materials erwärmt wird, um die Kugeln oder kugelähnlichen Körper an ihren Berührungsstellen miteinander zu verbinden. Als eines der bevorzugten mineralischen Materialien wird ein Basalt vorgeschlagen. Da bestimmte Materialien für das Aufbringen des eigentlichen metallischen Katalysators unter Umständen keine ausreichende Oberflächenporosität aufweisen, kann der Katalysatorkörper in solchen Fällen vor dem Einbringen des Katalysators noch mit einer die Oberflächenporosität erhöhenden Beschichtung versehen werden. Hierfür ist beispielsweise eine Beschichtung mit aktiver Tonerde geeignet. Weitere zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht. Um einerseits eine ausreichende Kontaktoberfläche für das Abgas mit dem Katalysator zu erreichen, andererseits den Strömungswiderstand des Körpers aber in vertretbaren Grenzen zu halten, müssen geeignete Kugeldurchmesser für den jeweiligen Anwendungsfall ermittelt werden. Dabei ist es grundsätzlich möglich, den Katalysatorkörper aus Kugeln unterschiedlichen Durchmessers aufzubauen, in anderen Fällen kann es aber zweckmässiger sein, Kugeln eines etwa gleichen Durchmesserbereiches zu verwenden, die dann nach Herstellen der Kugeln durch Klassifizieren aussortiert werden können. Wichtig ist eine ausreichende Temperaturbeständigkeit des verwendeten Materials, da die Abgaskatalysatoren mit verhältnisrnässig hohen Verbrennungsgastemperaturen betrieben werden müssen und deshalb kurz hinter dem Austritt aus dem Motorblock in das Abgasrohr eingebaut werden. Temperaturbeständigkeiten des Materials bis zu 16000C sind hierbei erwmnscht, unter Umständen ist es aber auch möglich, mit etwas geringeren Temperaturbeständigkeiten auszukommen.

Claims: Cores of catalytic converters for combustion engines, consisting of a pack of pellets or pellet-like bodies, which have been bonded together in their contact regions by heating up to the point at which the material starts to soften, characterized by the fact that the pellets or pellet-like bodies consist of basalt. Cores of catalytic converters in accordance with claim 1, characterized by the fact that the pellets have a diameter of up to 5mm. Cores of catalytic converters in accordance with claim 1 or 2, characterized by the fact that their surface is coated with a layer of material enhancing the surface porosity. Cores of catalytic converters in accordance with claim 3, characterized by the fact that this layer consists of active alumina. Process for the manufacture of a core of catalytic converters for combustion engines, being permeable to flow, consisting of pellets of a mineral material, whereby the pellets are brought into a packing arrangement suitable for the catalyst substrate to be manufactured, the pellets or pellet-like bodies then being heated in this arrangement until the material starts to soften, in order to bond them together in their contact regions, this process being characterized by the fact that basalt is used as the mineral material. Process in accordance with claim 5, characterized by the fact that the pellets or pellet-like bodies are classified according to different diameter ranges after their manufacture.

Inventors: SEITZ, WILFRIED
Applicants: SEITZ, WILFRIED
Application year: 1984
Main classification: B01D53
IPC codes: B01J37, F01N3, B01J35, B01D53