Носитель катализатора термочувствительного элемента

 

Применение первично обожженной i фарфоровой массы в качестве носителя катализатора термочувствительного элемента датчика горючих газов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Р 50 6 01 Н 27/16

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3339?78/18-25 (22) 25 .09.81 (46) 23.06.83. бюл. N 23 (72) В.Г. Семеновский, С.М. Самойлеь.. ко, Ж.Л. Погурская, В.В. баринов и

В.Л. Смирнова (71) Институт технической теплофизики АН Украинской ССР (53) 543.274(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 164582., кл. G Ol N 27/16„1964.

„„SV„„1024815 A (54) НОСИТЕЛЬ КАТАЛИЗАТОРА ТЕРМОЧУВ"

СТВИТЕДэНОГО ЭЛЕМЕНТА ° (57) Применение лервично обожженной фарфоровой массы в качестве носителя катализатора термочувствительного элемента датчика горючих газов, 1024815

Изобретение относится к газовому анализу, точнее к термокаталитичес-, ким элементам для датчиков горючих газов, и может найти применение в газоанализаторах, основанных на бес" пламенном окислении горючих газов, происходящем в присутствии катализатора.

Известен элемент с носителем катализатора из смеси окиси алюминия 10 и окиси бериллия, получаемый путем многократного нанесения на спираль раствора азотнокислого алюминия и азотнокислого бериллия с последующим пр0каливанием. Образующаяся в резуль- 15 тате термообоаботки керамика обладает развитой пористой поверхностью, некоторым запасом прочности 11).

Однако, входящие в состав носите" ля окислы Al О и Be О. хотя и улуч- 20 шают активность катализатора, являясь активными соединениями, но од.новременно их повышенная адсорбционная способность приводит к тому, что при анализе элементом интенсивно, 25 поглощается из пробы влага и некото-рые компоненты газов, что отрицательно сказывается на показаниях датчи" ка.

Кроме того, применение окиси алю- Зр миния в носителе катализатора ухуд" шает кинетические свойства элемента, вызывая отравление мелкодисперсного катализатора при работе в высокотемпературном режиме. Окись алюминия при длительной работе элемента частично окисляет катализатор, также снижая его активность. Наносимый на платиновую спираль раствор солей, из которых при.прокаливании образуются 4р окислы, не поддается свободному фор" мованию, По этомй причине затруднено получение идентичных по форме и раз" мерам термокаталитиЧеских элементов, что вызывает при эксплуатации нерав- 45 ! номерную теплоотдачу и перегрев элементов. Техника изготовления таких элементов сложна и трудоемка.

Целью изобретенная является полу" чение носителя катализатора со ста- . бильными кинетическими свойствами и упрощение техники изготовления термокаталитических элементов на его основе.

Указанная цель достигается прит менением первично обожженной фарфороаой массы s качестве носителя катализатора термочувствительного элемента датчика горючих газов.

Первично обожженная фарфоровая масса, обладая развитой порйстой по- верхностью, высокой механической прочностью и будучи нейтральной в отношении мелкодисперсного. катализатора, наилучшим образом соответствует требованиям, предъявляемым к носителю катализатора термочувствительного элемента датчика горючих газов.

Пример. С применением фарфоровой массы, подвергнутой первичному обжигу, изготавляют термокаталитические элементы датчика горючих газов.. При этом применяют высокопроизводительный метод изготовления но" сителя катализатора " метод шликерньго литья. Используют идущий на изготовление фарфоровой посуды шликер следующего минерального состава, 3: каолин просяновский 45; глина часовьярская 7, полевой шпат 20, кварц 24, череп утильный 4. Соотношение сухой тщательно размолотой массы и воды в шликере 1/1.. Шликером заливают одновременно десять сферических полостей, сообщающихся между .собой в разъемной .гипсовой форме.

Предварительно в полости помещают и фиксируют спирали из 16 витков платиновой проволоки ф 0,03 мм, концы . которых располагают в отверстиях в плоскости разъема формы. Залитые в форму элементы выдерживают 30 мин для удаления избытка влаги. В процессе отбора влаги от шликерной массы гипсовой формой ее влажность повышают до 18-194,. при этом элементы дают усадку 33. Уменьшаясь в размере, элементы легко удаляются из формы.

Затем производят сушку элементов на воздухе до влажности 1-24 в течение часа. Последующий первичный обжиг; как обычно в производстве фарфора, ведут при 790- 800 C. Однако время . обжига сокращают до трех часов вслед-. ствие toro, что такие миниатюрные из" делия как капсулыф 2 мм легко переносят высокий темп нагрева, и фазовые превращения в них происходят за короткий период. Обожженные сферичес" кие капсулы обладают достаточно высокой механической прочностью 5-103 и развитой пористой поверхностью с пористостью примерно. 214. На поверхность капсул, предназначенных для ра боты в качестве активного элемента датчика, наносят платино-палладие1024815

Составитель В. Екаев

Ре актор Р, Ци ика Техред Т Наточка Корректор В ° Бутяга аказ 3

0 Тираж 73 одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. да 4/5

Филиал ППП атент, r. жгород, ул. Проектная, вый катализатор, затем эти элементы прокаливают при 700 С.

В описанном примере отражается применение первично обожженной фар" форовой массы в качестве носителя 5 катализатора и параметры процессов, в результате которых образуется но ситель.

Технико-экономическая эффективность применения первично обожженной фарфоровой массы в качестве . носителя катализатора обеспечивается благо» даря следующим преимуществам.

Носитель элементов выполнен из фарфоровой массы нейтральной по отно-15 шению к катализатору, что исключает окисление последнего носителем, и таким образом устраняется нестабильность кинетических свойств термоката-. литического элемента. 20

Шликерное литье носителя с постепенным подсушиванием в форме и на воздухе, в отличие от известных прие° мов изготовления, не вызывает механических напряжений у сырой капсулы. Р

Это способствует повышению начальной механической прочности капсулы в 2 раза по сравнению с капсулой, полученной многократным нанесением носи" теля на спираль;

Обжиг фарфоровой массы при 790800 С позволяет получить капсулы, механическая прочность которых дос" тигает 233, что в 3 раза лучше у известных. Датчики с такими элементами обладают повышенной ударной стойкос" тью.

Метод шликерного литья, используемый для получения носителя катализатора из фарфоровой массы обеспечивает технологическое изготовление и позволяет организоватть одновременное получение партии элементов с близкими по своим значениям характеристиками.

Улучшение стабильности показаний и повышение механической прочности элементов с фарфоровым носителем при использовании датчиков, например, в искателях газа позволяет повысить надежность и уровень технического обслуживания, например, внутридомовых систем газоснабжения.