Способ приготовления катализатора для окисления оксидов азота
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению катализатора (КТ) для окисления оксидов азота. С целью получения КТ с повышенной активностью нанесение окислителя - раствора пероксида ванадила (ПОВ), ведут пропиткой его носителя у-АЬОз с последующей сушкой. ПОВ получают электрохимическим окислением нитрата ванадия в 15-20%-ной HNOa. КТ проявляет более высокую активность: степень окистения оксидов азота составляет 99,95 против 92% в известном случае. 3 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1377138 A 1 (s1) 4 В О1 23 22, 37 34
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3997680/31-04 (22) 16.10.85 (46) 29.02.88. Бюл. № 8 (71) Краснодарский политехнический институт (72) В. Л. Погребная, Ю. И. Овдиенко, С. В. Субботин, М. Г. Плешков и Г. А. Овчаренко (53) 66.097.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 43292!, кл. В О! J 23/22, 1973.
Патент Японии № 50 — 137214, кл. В 01 J 23/22, опублик. 1981. (54) СПОСОБ ПРИ ГОТОВЛЕ НИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ОКСИДОВ АЗОТА (57) Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению катализатора (КТ) для окисления оксидов азота. С целью получения КТ с повышенной активностью нанесение окислителя раствора пероксида ванадила (ПОВ), ведут пропиткой его носителя у-А! 03 с последуюшей сушкой. ПОВ получают электрохимическим окислением нитрата ванадия в 15 — 20%-ной НХОФ. КТ проявляет более высокую активность: степень окисления оксидов азота составляет 99,95 против 92% в известном случае. 3 табл.
1377138
Таблица1
Удельная поверхность, м /г
Преимущественный радиус пор, нм
Катализатор
Объем пор, 3/г
5 — 10; 300-1000
0,85
Пероксид ванадила. 40 мас.
Та блица 2
Преимущественный размер пор, нм
Объем пор, см /г
Катализатор
Удельная поверхность, м /г
5-10; 300 — 1000
0,85
Пероксид ванадила 30 мас.У.
Изобретение относится к химической промышленности, в частности отраслям, имеющим оксиды азота, которые надо окислить до диоксида.
Цель изобретения — получение катализатора с повышенной активностью за счет нанесения на носитель путем пропитки окислителя, в качестве которого используют пероксид ванадила, полученный электрохимическим окислением нитрата ванадия в
15 — 20Я-ной азотной кислоте.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Процесс приготовления катализатора является периодическим и проходит в три стадии: подготовка носителя, приготовление пропиточного раствора, нриготовление катализатора.
Подготовка носителя состоит из 2 стадий.
Первая стадия — обработка гранул у-А1 0з горячей дистиллированной водой.
На 0,5 кг (0,001 м ) носителя подают
0,8 л дистиллированной воды. Носитель обрабатывают в течение 1 ч при 263 — 373 К.
Операцию гидротермальной обработки осуществляют два раза.
Вторая стадия — сушка носителя. Гранулы катализатора после гидротермальной обработки помещают в вакуумный сушильный шкаф, где осуществляют сушку носителя при 353 — 363 К и остаточном давлении 0,3;х, 10 Па в течение 2 ч. Полученный носитель имеет удельную поверхность 160 — 180 м /г.
g -А1 О 60 мас. 7 200
$-А1 О 70 мас.7 189
Пропиточный раствор получают путем электрохимического окисления нитрата ванадия в 20®-ной азотной кислоте при
303 К при потенциале 1,000 вЂ,193 В, плот5 ности тока 225 — 350 А/м . Выход по току составляет 68,9 — 92,3®. Исходный нитрат ванадия VO (NOq) > окисляется по реакции
vo I N0,), - — "=.- 4 (НО (О,) ) + 2 ИО,.
Пероксид ванадила в кислой среде находится в виде ионов ХОз+, растворимость
60 г/л.
Растворимость пероксида ванадила в азотной кислоте следующая: в 500-ной
15 HNO,— 10 г в 100 г раствора, в 10 /О-ной
HNOç-16 г, в 150/в-ной HNOç — 45 г, в 200/оной HNO, — 60 г, в 25 /o-ной HNO, — 30 г в
100 r раствора. Электропроводность раствора в 15 — 200/О-ной HNO, по сравнению с другими концентрациями максимальна и составляет 15000 — 18000 Ом см .
Потенциал окисления нитрата ванадия до (ЧОз) +1= 1,5 — 1,6 В. Плотность тока
170 А/м .
Носитель опускают в пропиточный раствор методом семикратного погружения по
15 мин каждое. Затем катализатор сушат в вакууме при 323 — 333 К в течение 1 ч и еще 1 ч при 353 — 363 К.
Готовый катализатор имеет следующие характеристики: размер гранул 4 — 25 мм, 30 содержание пероксида ванадила 40,"О, насыпная плотность 600 †7 г/л.
Характеристика катализатора дана в табл. 1.!
377138
ТаблицаЗ
Преимущественный размер пор, нм
Объем пор, см /г
Удельная поверхность, ма /г
Катализатор
5-10; 300-1000
0,85
g-А1 О 90 мас.Е 180
Пероксид ванадила 10 мас.X
Формула изобретения
70 — 60 цилиндры ф 5—
7 мм — 20 — 25 мм
Составитель В. Теплякова
Редактор М. Недолуженко Техред И. Верес Корректор В. Гирняк
Заказ 518/1О Тираж 519 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Пример 2. При пятикратном погружении носителя катализатор имеет следующий состав (см. табл. 2).
Пример 3. При 2-кратном погружении носителя катализатор имеет следующий состав (см. табл. 3).
Характеристика полученного катализатора следующая:
Содержание пероксида ванадила в 100 г катализатора, г 30 — 40
Содержание у-А40з в 100 г катализатора, г
Фракционный состав
Насыпная плотность,г/л 600 †7
Удельная поверхность, м /г 150 †2
Носитель р-А120з марка А 1.
Катализатор согласно изобретению испытывают в реакции окисления оксида азота до диоксида.
Нитрозные газы с содержанием NO =
=0,5 об.Я (линейная скорость 0,3 м/с, температура 95 — 100 С) поступает в аппарат, в котором в корзине находится катализатор. Время контакта 0,7 — 1с. Сте20 пень окисления до МО2 составляет 99,95о,, Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет получить катализатор с повышенной активностью: так степень окисления оксидов азота составляет
99,95Я против 92Я в известном случае.
Способ приготовления катализатора для
З0 окисления оксидов азота, включающий нанесение на носитель у-А1 Оз окислителя на основе пятиокиси ванадия с последующей сушкой, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, нанесение ведут путем пропитки носителя раствором окислителя, в качестве которого используют пероксид ванадила, полученный электрохимическим окислением нитрата ванадия в 15 — 20о/,-ной азотной кислоте.