КАТАЛИЗАТОР ОКИСЛЕНИЯ ДЛЯ ОСНАЩЕННЫХ ДИЗЕЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ПАССАЖИРОВ, ГРУЗОВ И ДЛЯ НЕТРАНСПОРТНЫХ РАБОТ
OXIDATION CATALYST FOR DIESEL ENGINE-FITTED VEHICLES FOR TRANSPORTING PASSENGERS, GOODS AND FOR NON-TRANSPORTATION WORK

Настоящее изобретение относится к области снижения токсичности отработавших газов (ОГ) дизельных двигателей, устанавливаемых на транспортные средства для перевозки пассажиров, грузов и для нетранспортных работ, прежде всего к наиболее пригодному для применения в этих целях катализатору окисления (каталитическому нейтрализатору окислительного типа).
2
x
Катализаторы окисления, применяемые для снижения токсичности ОГ дизельных двигателей, прежде всего катализаторы окисления на основе платины на оксиде алюминия, хорошо известны из уровня техники. Такие катализаторы используют для окисления содержащихся в ОГ дизельных двигателей вредных газообразных веществ - монооксида углерода СО и углеводородов НС - присутствующим в ОГ дизельных двигателей в повышенной концентрации кислородом до безвредных соединений - диоксида углерода СО и водяного пара. Наряду с монооксидом углерода СО и углеводородами НС в ОГ дизельных двигателей присутствуют оксиды азота NO и твердые частицы, образование которых обусловлено неполным сгоранием дизельного топлива и моторного масла в цилиндре двигателя при слишком низких температурах и которые преимущественно представляют собой сажу и при определенных условиях органические агломераты.
x
Транспортные средства для перевозки пассажиров, грузов и для нетранспортных работ, такие, например, как городские автобусы, автомобили-мусоровозы, строительные или сельскохозяйственные машины, часто эксплуатируются в принципиально ином режиме, нежели легковые автомобили с дизельным двигателем. По этой причине ОГ дизельных двигателей, устанавливаемых на транспортные средства для перевозки пассажиров, грузов и для нетранспортных работ, имеют иные параметры и характеризуются значительно меньшей температурой и иным составом. Так, в частности, содержание оксидов азота в таких ОГ существенно ниже, а относительное содержание твердых частиц при определенных условиях гораздо выше, чем в ОГ дизельных двигателей легковых автомобилей. Аналогично отработавшим газам дизельных двигателей легковых автомобилей в ОГ дизельных двигателей транспортных средств для перевозки пассажиров, грузов и для нетранспортных работ в следовых количествах присутствуют далее оксиды серы SO, образование которых обусловлено сгоранием серусодержащих органических соединений, присутствующих в дизельном топливе. Оксиды серы действуют как катализаторный яд, поскольку они хемосорбируются на активных платиновых центрах и тем самым блокируют их, делая их недоступными для требуемых каталитических превращений. На легковых автомобилях с дизельным двигателем подобные яды удаляют путем термической десорбции, периодически обогащая для этого горючую смесь и повышая таким путем температуру ОГ до более 400°С. Аналогичный способ, реализуемый на легковых автомобилях с дизельным двигателем, предусматривает также периодическую активную регенерацию фильтра для улавливания твердых частиц, называемого также сажевым фильтром, при которой скопившиеся в фильтре частицы сажи каталитически выжигают взаимодействием с присутствующим в ОГ кислородом. Подобный способ применяется прежде всего для регенерации сажевых фильтров, выполненных в виде сажевых фильтров с проницаемыми стенками их каналов, однако может использоваться и для регенерации фильтров иных типов.
На транспортных средствах для перевозки пассажиров, грузов и для нетранспортных работ многих типов удаление сернистых соединений путем активной термической десорбции и активная регенерация сажевых фильтров невозможны из-за слишком низкой температуры ОГ. Проведение этих процессов по причине типичного для транспортных средств для перевозки пассажиров, грузов и для нетранспортных работ режима их эксплуатации обычно невозможно без принятия дополнительных мер по нагреву, что приводит к неприемлемому увеличению расхода топлива. Поэтому системы снижения токсичности ОГ, устанавливаемые на транспортные средства для перевозки пассажиров, грузов и для нетранспортных работ, необходимо оснащать не подверженными отравлению серой агрегатами для снижения токсичности ОГ, которые способны эффективно удалять из отработавших газов СО, НС и твердые частицы и не требуют для сохранения своей работоспособности проведения активной регенерации сажевых фильтров или принятия специальных мер по удалению сернистых соединений.
2
2
Для решения этой задачи в принципе пригодна описанная в ЕР 0341832 комбинация из катализатора окисления и сажевого фильтра, при условии применения безнапорного (открытого) сажевого фильтра-подложки. В подобном случае регенерация сажевого фильтра происходит in situ в результате взаимодействия накопленных в фильтровальной ткани частиц сажи с NO, образуемом на предшествующем катализаторе окисления. При этом обычно используют катализаторы окисления, содержащие платину, нанесенную на оксид алюминия. Помимо этого в ЕР 1147801 говорится о пригодности применения оксида алюминия, стабилизированного диоксидом кремния в количестве примерно 5 мас.%, в качестве носителя для платины в катализаторе окисления, на котором происходит образование NO.
Известные из уровня техники катализаторы окисления, содержащие гомогенно распределенную платину на одном или нескольких оксидных носителях, например, на оксиде алюминия, смешанном оксиде алюминия и кремния, оксиде церия или цеолите, обладают достаточно высокой производительностью по окислению НС, СО и NO и нередко обладают также исключительно высокой стойкостью к термическому старению. Однако такие катализаторы склонны к отравлению оксидами серы, и поэтому при их длительной эксплуатации неизбежно возникает необходимость в удалении сернистых соединений путем термической десорбции. По указанным причинам применение подобных катализаторов на транспортных средствах для перевозки пассажиров, грузов и для нетранспортных работ, оснащенных дизельными двигателями, образующиеся при работе которых ОГ имеют описанные выше параметры, не позволяет добиться удовлетворительных результатов.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать катализатор окисления для оснащенных дизельным двигателем и сажевым фильтром транспортных средств для перевозки пассажиров, грузов и для нетранспортных работ, который обладал бы высокой производительностью по окислению NO даже при низких температурах ОГ, высокой долговременной стабильностью и исключительно высокой стойкостью к отравлению сернистыми соединениями.
2
x
x
x
x
Между способностью окислять NO до NO и стойкостью к отравлению оксидами серы существует конфликт целей, причина которого заключается в кислом характере оксидов азота (NO) и оксидов серы (SO). Катализаторы, которые проявляют высокую степень превращения на них NO, преимущественно содержат слегка основные оксидные носители, на которых хорошо хемисорбируются и оксиды серы. Вследствие этого, например, платина, нанесенная только на оксид алюминия и/или на стабилизированный редкоземельным элементом оксид алюминия, проявляет высокое сродство к SO и соответственно высокую склонность к отравлению. Катализаторы же, в которых платина гомогенно распределена на слегка кислом оксидном носителе, например, на диоксиде кремния или смешанном оксиде алюминия и кремния, проявляют в условиях длительного старения обычно высокую стойкость к отравлению SO, но лишь при умеренной степени превращения на них NO.
Авторами настоящего изобретения неожиданно было установлено, что определенное распределение всего используемого в катализаторе количества платины на оксидных носителях - активном оксиде алюминия и смешанном оксиде алюминия и кремния - позволяет эффективно решить указанный конфликт целей между производительностью по окислению NO и склонностью к отравлению оксидами серы.
При этом под термином "активный оксид алюминия" подразумеваются следующие высокодисперсные материалы: активный глинозем, пирогенный оксид алюминия, α-оксид алюминия, δ-оксид алюминия, θ-оксид алюминия и прежде всего γ-оксид алюминия, а также диаспор и бемит. Однако термин "активный оксид алюминия" не охватывает никакие легированные или стабилизированные редкоземельными элементами или иными оксидами оксиды алюминия, а также никакие гомогенные смешанные оксиды или твердые растворы оксида алюминия с другими оксидами.
2
4
4
6
4
Термин "смешанный оксид алюминия и кремния" охватывает следующие высокодисперсные оксидные носители: алюмосиликаты (тектосиликаты), в которых четырехвалентные атомы кремния в образованной SiO пространственной сетчатой структуре замещаются трехвалентными атомами алюминия, за исключением цеолитов, незо-, соро-, никло-, ино- и филлосиликаты, содержащие тетраэдрические [SiO]-звенья в качестве основных структурных фрагментов и ионы алюминия в качестве противокатионов, алюмосиликаты в виде легированного или стабилизированного диоксидом кремния оксида алюминия, которые наряду с тетраэдрическими [SiO]-звеньями могут в качестве основных структурных фрагментов содержать также октаэдрические [AlO]-звенья и возможно [AlO]-звенья, гомогенные смешанные оксиды и твердые растворы оксида алюминия и диоксида кремния, а также смеси вышеуказанных соединений.
Основываясь на этих данных, положенную в основу изобретения задачу можно решить с помощью катализатора окисления, имеющего корпус-носитель (или каркас-носитель) и каталитически активное покрытие из платины, активного оксида алюминия и смешанного оксида алюминия и кремния, отличающегося тем, что оксид алюминия и смешанный оксид алюминия и кремния каталитически активированы платиной, которая присутствует на активном оксиде алюминия в количестве от 55 до 95 мас.% от всего ее присутствующего в катализаторе количества, а в остальном количестве нанесена на смешанный оксид алюминия и кремния. В предлагаемом в изобретении катализаторе количественное соотношение между оксидом алюминия и смешанным оксидом алюминия и кремния составляет от 1:1,5 до 1:4.
2
x
x
В предпочтительном варианте количественное соотношение между оксидом алюминия и смешанным оксидом алюминия и кремния в предлагаемом в изобретении катализаторе оставляет от более 1:1,5 до 1:4. При этом согласно данным, полученным авторами настоящего изобретения, характер распределения платины между обоими оксидными носителями влияет преимущественно на характеристики окисления NO, тогда как количественное соотношение между оксидом алюминия и смешанным оксидом алюминия и кремния преимущественно оказывает влияние на стойкость катализатора к отравлению сернистыми соединениями. Этот фактор можно использовать для оптимального согласования состава катализатора окисления в важных согласно изобретению пределах изменения соответствующих величин с конкретными условиями применения катализатора. Так, в частности, в предлагаемом в изобретении катализаторе окисления, предназначенном, например, для применения на транспортном средстве с пассивно регенерируемым сажевым фильтром ОГ дизельного двигателя, когда должно обеспечиваться наличие максимально возможного количества NO, количество платины на активном оксиде алюминия предпочтительно должно составлять от 60 до 80 мас.%, особенно предпочтительно от 70 до 75 мас.%, от всего ее присутствующего в катализаторе количества. При высоком же содержании, кроме того, SO в нейтрализуемых ОГ, когда требуется особо высокая стойкость катализатора к отравлению, соотношение между оксидом алюминия и смешанным оксидом алюминия и кремния предпочтительно должно составлять от 1:2 до 1:4. В том же случае, когда, например, при гарантированном применении высококачественного топлива можно ожидать пониженного содержания SO в ОГ, количественное соотношение между оксидом алюминия и смешанным оксидом алюминия и кремния с целью повысить эффективность окисления NO предпочтительно выбирать в пределах от более 1:1,5 до 1:2,5, особенно предпочтительно от более 1:1,5 до 1:2.
В предпочтительных вариантах выполнения предлагаемого в изобретении катализатора локальная концентрация платины на оксиде алюминия по меньшей мере вдвое выше ее локальной концентрации на смешанном оксиде алюминия и кремния. Более предпочтительно, чтобы концентрация платины на оксиде алюминия в пересчете на суммарное количество оксида алюминия и нанесенной на него платины в два-шесть раз превышала концентрацию платины на смешанном оксиде алюминия и кремния в пересчете на суммарное количество самой платины и смешанного оксида алюминия и кремния.
2
2
2
2
2
2
Влияние на стойкость предлагаемого в изобретении катализатора окисления к отравлению оказывает также содержание диоксида кремния SiO в смешанном оксиде алюминия и кремния. Предпочтительно в этом отношении использовать обладающие высокоразвитой поверхностью смешанные оксиды алюминия и кремния с содержанием SiO от 5 до 40 мас.% в пересчете на общую массу смешанного оксида алюминия и кремния и с удельной поверхностью более 60 м/г (определяемой методом Брунауэра-Эммета-Теллера по адсорбции азота (БЕТ-поверхностью)). Более предпочтительны смешанные оксиды алюминия и кремния с содержанием SiO от 5 до 25 мас.% в пересчете на общую массу смешанного оксида алюминия и кремния. В тех вариантах выполнения предлагаемого в изобретении катализатора, в которых особое внимание уделяется характеристике образования NO, наиболее предпочтительно использовать смешанные оксиды алюминия и кремния с содержанием SiO от 5 до 10 мас.% в пересчете на общую массу смешанного оксида алюминия и кремния и с удельной поверхностью от 150 до 220 м/г.
2
2
В предлагаемом в изобретении катализаторе для достижения свойств, позволяющих решить положенную в основу изобретения задачу, помимо оксида алюминия и смешанного оксида алюминия и кремния не требуется использовать никакие дополнительные оксидные носители. В предлагаемом в изобретении катализаторе прежде всего нежелательно присутствие дополнительных основных оксидов, поскольку они существенно снижают стойкость катализатора к отравлению серой. Предлагаемый в изобретении катализатор окисления в предпочтительных вариантах его выполнения не содержит оксиды редкоземельных элементов, прежде всего оксид церия, оксид лантана, оксид празеодима и оксид неодима. Помимо этого предлагаемый в изобретении катализатор в предпочтительных вариантах его выполнения не содержит цеолитные соединения и цеолитоподобные материалы с нижним предельным значением ширины каналов более 4 ангстрем (Å), поскольку подобные материалы обладают способностью накапливать углеводороды и поэтому прежде всего при температурах ниже 200°С могут в результате протекания окислительно-восстановительных реакций между этими накопленными ими углеводородами и NO, соответственно NO нежелательно снижать степень образования NO.
Содержание платины в предлагаемом в изобретении катализаторе окисления в предпочтительном варианте составляет от 0,07 до 7 г на литр объема корпуса-носителя катализатора. В более предпочтительном варианте содержание платины составляет от 0,15 до 1,5 г на литр объема корпуса-носителя катализатора, особенно предпочтительно от 0,17 до 0,7 г на литр объема корпуса-носителя катализатора. Присутствие других благородных металлов, прежде всего палладия и родия, может при определенных условиях отрицательно сказываться на производительности катализатора по окислению NO и/или на его стойкости к отравлению. Наличие иридия, рутения и золота также может отрицательно влиять на окислительную производительность катализатора. Помимо этого дополнительное применение прежде всего палладия и/или родия привело бы к нежелательному удорожанию катализатора. Поэтому предлагаемый в изобретении катализатор в предпочтительных вариантах его выполнения помимо платины не содержит никакой другой благородный металл, прежде всего не содержит палладий и родий. В предпочтительном варианте предлагаемый в изобретении катализатор не содержит также никакой благородный металл, выбранный из группы, включающей иридий, рутений и золото.
Платину можно вводить в катализатор обычными, известными из уровня техники методами путем пропитки, сорбции, осаждения, а также описанными в литературе методами пропитки по влагоемкости. В предпочтительном варианте платину в виде ее приемлемого водорастворимого соединения-предшественника добавляют в суспензию для нанесения покрытия, содержащую оксид алюминия и/или смешанный оксид алюминия и кремния, и определенным образом путем сорбции и/или осаждения фиксируют на оксидных носителях. Приготовленную таким путем суспензию для нанесения покрытия, в которой платина присутствует в предварительно зафиксированном на оксиде алюминия и на смешанном оксиде алюминия и кремния виде в соответствующих изобретению количественных пропорциях, подвергают размолу и обычными методами нанесения покрытия путем погружения, просасывания и прокачивания наносят на керамический или металлический сотовый элемент либо, если это более предпочтительно, на металлический или керамический фильтрующий элемент. Полученную таким путем подложку с нанесенным на нее покрытием подвергают для окончательного изготовления предлагаемого в изобретении катализатора прокаливанию и при необходимости термическому восстановлению в атмосфере, содержащей газообразную смесь из водорода и азота.
Изготовленный таким путем катализатор пригоден для снижения токсичности ОГ дизельных двигателей путем пропускания ОГ через предлагаемый в изобретении катализатор окисления. Предлагаемый в изобретении катализатор окисления пригоден прежде всего для снижения токсичности ОГ дизельных двигателей, когда ОГ на входе в катализатор окисления постоянно имеют температуру ниже 500°С, что характерно или типично для таких транспортных средств для перевозки пассажиров, грузов и для нетранспортных работ, как городские автобусы, автомобили-мусоровозы, а также строительные и (самоходные) рабочие машины.
С этой целью предлагаемый в изобретении катализатор размещают в системе снижения токсичности ОГ, устанавливаемой на транспортных средствах с дизельным двигателем, по ходу потока ОГ перед сажевым фильтром, который в предпочтительном варианте выбран из группы, включающей металлические и керамические проточные фильтры-подложки, спеченные из металлического порошка фильтрующие элементы, а также керамические и металлические вязаные и тканые структуры.
2
x
В другом варианте предлагаемый в изобретении катализатор можно размещать в системе снижения токсичности ОГ, устанавливаемой на транспортных средствах с дизельным двигателем, по ходу потока ОГ перед СКВ-катализатором. Подобный СКВ-катализатор обеспечивает при необходимости восстановление оксидов азота до азота ("деазотирование" ОГ) путем их селективного каталитического восстановления (сокращенно "СКВ") с помощью восстановителя, дозируемого в выпускной тракт из внешнего источника. В качестве такого восстановителя преимущественно используют аммиак или высвобождающее его соединение, такое, например, как мочевина или карбамат аммония. Аммиак, образовавшийся при определенных условиях in situ из его соединения-предшественника, в реакции компропорционирования взаимодействует на СКВ-катализаторе с оксидами азота, содержащимися в ОГ, с образованием азота и воды. Степень деазотирования на СКВ-катализаторе при температурах ОГ ниже 250°С, которых следует ожидать при размещении катализатора под днищем транспортного средства, всегда особенно высока в том случае, когда соотношение NO/NO в катализаторе окисления, расположенном по ходу потока ОГ перед СКВ-катализатором, устанавливается на величину в пределах от 0,3 до 0,7, предпочтительно от 0,4 до 0,6. Изменяя содержание платины, распределение платины между оксидом алюминия и смешанным оксидом алюминия и кремния, а также количественное соотношение между оксидом алюминия и смешанным оксидом алюминия и кремния в указанных в настоящем описании пределах, предлагаемый в изобретении катализатор окисления можно оптимально согласовать и для применения в подобных системах снижения токсичности ОГ.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на некоторых примерах со ссылкой на прилагаемые к описанию графические материалы, на которых показано:
2
2
на фиг.1 - графики, отражающие степень превращения NO в NO на предлагаемом в изобретении катализаторе К1 и на известном из уровня техники катализаторе VK1 после искусственного состаривания в SO-содержащих ОГ,
2
2
на фиг.2 - графики, отражающие степень превращения NO в NO на предлагаемом в изобретении катализаторе в свежеизготовленном состоянии (К1'') и после искусственного состаривания в SO-содержащих ОГ (К1),
2
на фиг.3 - графики, отражающие степень превращения NO в NO на предлагаемом в изобретении катализаторе КГ и на известном из уровня техники катализаторе VK1' после искусственного состаривания в гидротермальной атмосфере, и
2
2
на фиг.4 - графики, отражающие степень превращения NO в NO на предлагаемом в изобретении катализаторе К2 с количественным соотношением между оксидом алюминия и смешанным оксидом алюминия и кремния 1:2 и на сравнительном катализаторе VK2 с количественным соотношением между оксидом алюминия и смешанным оксидом алюминия и кремния 2,5:1 после искусственного состаривания каждого из них в SO-содержащих ОГ.
Пример 1
2
2
В этом примере изготавливали предлагаемый в изобретении катализатор с количественным соотношением между оксидом алюминия и смешанным оксидом алюминия и кремния 1:2. Для этого сначала оксид алюминия суспендировали в воде. Затем к приготовленной суспензии добавляли половину от всего вводимого в катализатор количества платины, инжектируя в суспензию обычное, водорастворимое соединение-предшественник платины. После этого к суспензии добавляли смешанный оксид алюминия и кремния (удельная поверхность: ~212 м/г (БЭТ), содержание SiO: 10 мас.%) и затем в суспензию инжектировали остальное количество платины.
Из приготовленной таким путем суспензии известным из уровня техники методом нанесения покрытий погружением наносили покрытие на кордиеритовый сотовый элемент с плотностью расположения каналов, равной 62 канала на кв.см площади поперечного сечения, и с толщиной стенок каналов, равной 0,17 мм. Затем снабженный покрытием сотовый элемент сушили и в течение 4 ч прокаливали при 350°С.
Изготовленный таким путем, готовый катализатор содержал платину в количестве 0,883 г на литр объема сотового элемента. Из этого катализатора для исследования его каталитической активности и стойкости к старению вырезали три цилиндрических керна диаметром 25,4 мм и длиной 76,2 мм, которые ниже обозначаются как К1, К1' и К1''.
Сравнительный пример 1
2
Для сравнительных исследований использовали имеющийся в продаже катализатор окисления для дизельных двигателей с таким же содержанием платины (0,883 г на литр объема сотового элемента), в котором платина во всем количестве была нанесена на смешанный оксид алюминия и кремния с относительным содержанием SiO 5 мас.% и который помимо этого содержал цеолитные соединения. Такой имеющийся в продаже катализатор окисления для дизельных двигателей также имел корпус-носитель в виде кордиеритового сотового элемента с плотностью расположения каналов, равной 62 канала на кв.см площади поперечного сечения, и с толщиной стенок каналов, равной 0,17 мм.
Из этого сравнительного катализатора для сравнительных исследований его каталитической активности и стойкости к старению вырезали два цилиндрических керна диаметром 25,4 мм и длиной 76,2 мм, которые ниже обозначаются как VK1 и VK1'.
Пример 2
В этом примере изготавливали второй предлагаемый в изобретении катализатор, который отличался от катализатора из примера 1 лишь тем, что он содержал платину в количестве только 0,706 г на литр объема сотового элемента.
Из этого катализатора также вырезали цилиндрический керн диаметром 25,4 мм и длиной 76,2 мм, который ниже обозначается как К2.
Сравнительный пример 2
Аналогично примерам 1 и 2 изготавливали еще один сравнительный катализатор. Он содержал платину в количестве 0,706 г/л и имел не соответствующее изобретению количественное соотношение между оксидом алюминия и смешанным оксидом алюминия и кремния, равное 2,5:1.
Из этого сравнительного катализатора также вырезали цилиндрический керн диаметром 25,4 мм и длиной 76,2 мм, который ниже обозначается как VK2.
Состаривание катализаторов
Перед исследованием свойств кернов по окислению NO их за исключением керна К1'', который испытывали в свежеизготовленном состоянии, подвергали в специальных условиях предварительной термической обработке и тем самым целенаправленному состариванию в искусственно созданных условиях.
2
2
2
2
2
-1
С этой целью керны К1, VK1, К2 и VK2 в течение 48 ч обрабатывали при 350°С в атмосфере азота, содержавшей СО в количестве 10 об.%, О в количестве 10 об.%, НО в количестве 10 об.%, SO в количестве 85 об. част./млн и NO в количестве 270 об. част./млн (в проточном режиме с расходом 15000 ч). Таким путем достигали обычной потери активности катализаторов в SO-содержащих ОГ.
2
2
Керны КГ и VK1' в течение 16 ч обрабатывали при 700°С в атмосфере азота, содержавшей HO в количестве 10 об.% и O в количестве 10 об.%. Таким путем достигали потери активности катализатора при его длительной работе в гидротермальных ОГ.
Исследование способности катализаторов по окислению NO при различной степени их старения
Все керны исследовали в лабораторной системе выпуска модельных ОГ для определения их каталитической активности в реакции окисления NO, проводя при этом испытания при следующих условиях:
Состав модельных ОГ
СО [об. част./млн]
350
H<sub>2</sub> [об. част./млн]
116
НС в виде C<sub>1</sub> [об. част./млн]
270
NO [об. част./млн]
270
О<sub>2</sub> [об.%]
6
Н<sub>2</sub>О [об.%]
10
CO<sub>2</sub> [об.%]
10,7
Условия проведения испытаний
Среднечасовая скорость подачи газа [ч<sup>-1</sup>]
50000
Коэффициент избытка воздуха λ
1,377
Пределы и скорость изменения температуры модельных ОГ
75-500°С, 15 К/мин
2
2
На фиг.1 представлены графики, отражающие степень превращения NO в NO на предлагаемом в изобретении катализаторе К1 из примера 1 и на известном из уровня техники сравнительном катализаторе VK1 из сравнительного примера 1 после их искусственного состаривания в SO-содержащих ОГ. При температуре в интервале от 200 до 400°С степень окисления NO на предлагаемом в изобретении катализаторе явно выше, чем на известном из уровня техники катализаторе.
2
2
На фиг.2 представлены графики, позволяющие сравнить между собой степень превращения NO на предлагаемом в изобретении катализаторе из примера 1 в свежеизготовленном состоянии (К1'') и после искусственного состаривания в SO-содержащих ОГ (К1). Из приведенных на этом чертеже графиков со всей очевидностью следует, что воздействие SO-содержащих ОГ на предлагаемый в изобретении катализатор практически не оказывает никакого отрицательного влияния на его активность по окислению NO.
Для определения долговременной стабильности предлагаемого в изобретении катализатора из примера 1 катализатор КГ и известный из уровня техники сравнительный катализатор VK1' из сравнительного примера 1 исследовали также на предмет их активности по окислению NO после искусственного состаривания в гидротермальных условиях. Полученные при этом результаты в графическом виде представлены на фиг.3. Из приведенных на этом чертеже графиков со всей очевидностью следует, что в интервале от 200 до 400°С предлагаемый в изобретении катализатор проявляет также лучшую долговременную стабильность касательно его активности по окислению NO.
2
2
2
2
На фиг.4 представлены графики, позволяющие проиллюстрировать, насколько велико влияние количественного соотношения между оксидными носителями на эффективное разрешение конфликта целей между способностью к окислению NO и стойкостью к отравлению SO. С этой целью между собой сопоставляли активность по окислению NO, которую после искусственного состаривания в SO-содержащих ОГ проявляют предлагаемый в изобретении катализатор К2 из примера 2 с количественным соотношением в нем между оксидом алюминия и смешанным оксидом алюминия и кремния 1:2 и сравнительный катализатор VK2 из сравнительного примера 2 с количественным соотношением в нем между оксидом алюминия и смешанным оксидом алюминия и кремния 2,5:1. Из приведенных на этом чертеже графиков со всей очевидностью следует, что избыток оксида алюминия приводит к чрезвычайно высокой потере способности к окислению NO при воздействии SO-содержащих ОГ на сравнительный катализатор с избытком оксида алюминия, тогда как предлагаемый в изобретении катализатор практически без ущерба для его способности к окислению NO выдерживают нагрузку в SO-содержащей атмосфере.