Носитель катализатора термочувствительного элемента Советский патент 1983 года по МПК G01N27/16 

(Л

с

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

tc

4:

00 Изобретение относится к газовому анализу, точнее к термокаталитичес КИМ элементам для датчиков горючих газов, и может найти применение в газоанализаторах, основанных на беспламенном окислении горючих газов, происходящем в присутствии катализатора. Известен элемент с носителем катализатора из смеси окиси алюминия и окиси бериллия, получаемый пуТем многократного нанесения на спираль раствора азотнокислого алюминия и азотнокислого бериллия с последующим прбкаливанием. Образующаяся в резуль тате термообработки керамика обладает развитой пористой поверхностью, некоторым запасом прочности 1. Однако, входящие в состав носителя окислы А1,, и хотя и улучшают активность катализатора, являясь активными соединениями, но одновременно их повышенная адсорбционная способность приводит к тому, что при анализе элементом интенсивно , поглощается из пробы влага и некоторые компоненты газов, что отрицател но сказывается на показаниях датчика. , . Кроме того, применение окиси алюминия в носителе катализатора ухудшает 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.прокали вании образуются окислы, не поддается свободному формованию. По этомй причине затруднено получение идентичных по форме и размерам термокаталитических элементов что вызывает при з ксплуатации неравномерную теплоотдачу и перегрев элементов. Техника изготовления таких Э1№ментов сложна и трудоемка. Целью изобретения является получение носителя катализатора со стабильными кинетическими свойствами и упрощение техники изготовления тер мокаталитических элементов на его основе. Указанная цель достигается прит менением первично обожженной фарфоровой массы в качестве носителя катализатора термочувствителВного элемента датчика горючих газов. l S2 Первично обожженная фарфоровая масса, обладая развитой пористой поверхностью, высокой механической прочностью и будучи нейтральной в отношении мелкодисперсного-катализатора, наилучшим образом соответствует требованиям, предъявляемым к носителю катализатора термочувствительного элемента датчика горючих газов. П р и м е р. С применением фарфоровой массы, подвергнутой первично- му обжигу, изготавляют термокаталитические элементы датчика горючих газов. При этом применяют высокопроизводительный метод изготовления но-, сителя катализатора - метод шликер- ного литья. Используют идущий на изготовление фарфоровой посуды шликер следующего минерального состава, %: каолин просяновский 45, глина часовьярская 7, полевой шпат 20, кварц 2k, череп утильный k. Соотношение сухой тщательно размолдтой массы и воды в шликере 1/1. Шликером заливают одновременно десять сферических полостей, сообщающихся между сьбой в разъемной.гипсовой форме. Предварительно в полости помещают и фиксируют спирали из 1б витков платиновой проволоки 0 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 18-19%, при этом элементы дают усадку 3. Уменьшаясь в размере, элементы легко Удаляются из формы. Затем производят сушку элементов на воздухе до влажности -2% в течение часа. Последующий первичный обжиг; как обычно в производстве фарфора, ведут при , Однако время обжига сокращают до трех часов вслед-, ствие того, что такие миниатюрные изделия как капсулы / 2 мм легко переносят высокий темп нагрева, и фазовые превращения в них происходят за короткий период. Обожженные сферические капсулы обладают достаточно высокой механической прочностью и развитой пористой поверхностью с пористостью примерно 21, На поверхность капсул, предназначенных для ра- боты в качестве активного элемента датчика, наносят платино-палладиевый катализатор, затем эти элементы прокаливают при . В описанном примере отражается применение первично обожженной фарфоровой массы в качестве носителя катализатора и параметры процессов, в результате которых образуется носитель, Технико-экономиуеская эффективность применения первично обожженуой фарфоровой массы в качестве носителя катализатора обеспечивается, благо даря следующим преимуществам. Носитель элементов вь1полнен из фарфоровой массы нейтральной по отно шению к катализатору, что исключает окисление последнего носителем, и таким образом устраняется нестабильность кинетических свойств термоката литического элемента. Шликерное литье носителя с постепенным подсушиванием в форме и на воздухе, в отличие от известных прие , мов изготовления, не вызывает механи ческих напряжений у сырой капсулы. Это способствует повышению начальной механи.ческой прочности капсулы в 2 раза по сравнению с капсулой, полученной многократным нанесением носителя на спираль; Обжиг фарфоровой массы при 790800°С позволяет получить капсулы, механическая прочность которых достигает 231, что в 3 раза лучше у известных. Датчики с такими элементами обладают повышенной ударной стойкостью. . Метод шликерного литья, используемый для получения носителя катализатора из фарфоровой массы обеспечивает технологическое изготовление и позволяет организоватть одноврёменHoie 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, внутридрмовых систем газоснабжения.