Катализатор для очистки газов от окиси углерода

Катализатор для очистки газов от окиси углерода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ . ОТ ОКИСИ УГЛЕРОДА, включающий окиси-меди

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕННАЯ

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1,4-3, 5

1,3-2,0

10,1-11,6

Остальное (21) 3554085/23-04 (22) 27. 12. 82 (46) 30..10.84. Бюл. Р 40 (72) Л.И. Гвасалия, Л.Д. Эрадзе и Н.А. Джварелия (71) Грузинский ордена Ленина и орде на Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В.И. Ленина (53) 66.097.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 803967, кл. В 01 J 23/72, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР .9 521925, кл. В 01 J 23/94, 1974 (прототип).

„„SU„„1121032 А д ц В 01 J 23/86, В 01 Э 53/36 (54) (57) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ. ОТ ОКИСИ УГЛЕРОДА, включающий окиси меди (11) и хрома (111), о тл и ч а ю шийся .тем, что, с целью повышения активности катализатора, он дополнительно содержит двуокись марганца и носитель — шамотпри следующем соотношении компонентов, мас.X:

Окись меди (11)

Окись хрома (111)

Двуокись марганца

Шамот

Как видно из табл.1 испытания проводят в интервале температур 95320 С при различных газовых смесях и объемной скорости 20000 ч ".

С повышением температуры и содержания меди во всех образцах степень превращения СО увеличивается и достигает наибольшего значения — 97X для образца 3 при 150-320 С. Анализируя результаты испытаний можно заключить, что самым активным является образец

1 1121

Изобретение относится к катализаторам очистки газов от СО.

Известен катализатор для очистки газа от СО, содержащий вес. : Си

6, 6-8, 8; Ni 13, 2-14,4; А1 О остальное. Каталитическая очистка от CO из газовоздушной смеси осуществляется на установке при 300-350 С, объемной скорости 2700 ч ", исходная концентрация СО в смеси О, 1-2 об. L 1 3.

Однако известный катализатор характеризуется недостаточной активностью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо-15 му эффекту является катализатор для очистки газов от окиси углерода, содержащий, мас.X: окись меди (II)

1,13-59,0; окись хрома (III) 0,2536,8; окись кобальта 0,36-36 5 окись железа (III) 1,1-78,5 С23.

Однако этот катализатор также характеризуется недостаточной активностью.

Так, при очистке газа, содержаще- g5

ro 1,5 . СО, в присутствии известного катализатора при 250 С и объемной скорости 20000 ч "степень превращения СО составит 70Х.

Цель изобретения — повышение ак30 ,тивности катализатора.

Цель достигается тем, что катализатор для очистки газов от окиси углерода, содержащий окиси меди (I 1), хрома (111), дополнительно содержит двуокись марганца и носитель — шамот — при следующем соотношении компонентов, мас. :

Окись меди (II) 1,4-3,5

Окись хрома (111) 1,3-2,0

Двуокись марганца 10 1-11,6 О

Шамот Остальное

Предлагаемый катализатор по срав-нению с известным обладает повышенной активностью. Так, при очистке газа, содержащего 1,5 СО, в присутствии

45 о настоящего катализатора при 250 С и объемной скорости 20000 ч " степень превращения СΠ— 90,3 ..

Катализатор получают путем осуществления следующих стадий.

Пропитка шамотового носителя смесью водных растворов азотнокислых солей меди, марганца и хромовой кислоты, взятых в таких соотношениях, которые позволяют получить требуемьй 55 состав катализатора, сушка при 100120 С в течение 3 ч и прокаливание при 500-550 С в течение 3 ч на возду

032.

2 хе. Носителю — шамоту — можно придать .любую конфигурацию и для уменьшения сопротивления системы он оснащен сквозными отверстиями.

Используемый шамот имеет следующие характеристики: прочность на стане

350-500 кг/см2, объемный вес 1,52,3 г/см, пористость 78,8Х.

Пример 1. Шамотовый носитель в количестве 1000 г (раэмер кусков 2-3 мм) погружают в раствор, содержащий, г/л: Cu(NO ) 31,15;

Мп(ИОз) 86,3; Cr03 6,24 в течение

2 ч. Сушат при 100-120 С в течение

3 ч и прокаливают при 500-550 С в течение 3 ч. Полученный катализатор имеет следующий состав, мас. : СиО 1,4;

МпО> 11,6; Cr О 1,69; шамот 85,31.

Пример 2. Шамотовый носитель в количестве 1000 r погружают .в раствор, содержащий, г/л: Си(МОз)

41,6; Мп(ИО5) 113,9, CrO> 8,24 в течение 2 ч. Термическая обработка такая же,.как в примере 1. Полученный .катализатор имеет следующий состав, мас. : . CuO 2, 5; МпО> 10, 10; Сг О

1, 3; шамот 86, 1, Пример 3. Шамотовый носитель погружают в раствор, содержащий, г/л: Cu(NO>)> 61, 17, Mn(NO>) > 167,5;

CrO> 1.2,1 в течение 2 ч. Термическая обработка такая же, как в примере 1.

Полученный катализатор имеет следующий состав, мас.Х: СиО 3,5; Mg02 11;

Сг О 2; шамот 83, 5.

Испытанию былй подвергнуты все три образца катализатора.

Процесс осуществляют на проточной лабораторной установке с использовагнием газовой смеси следующего состава, об.X: СО 2-4,8; О 4,5-9,2;

N остальное.

Для определения исходного и конечного составов газовой смеси использовался хроматограф марки ЛХМ-SIg, Результаты испытаний приведены в табл.1.

1121032 з состава, вес.%: СиО 3,5; ИпО 11;

Cr20з 2; носитель 83,5. Предпагаемый катализатор снижает содержание СО в газах до О, 1% при начальной концентрации 3,5%, что способствует значительной защите окружающей среды от загрязнения СО. К эксплуатационным качествам настоящего катализатора относится то, что для обезвреживания

СО в выхлопных газах автомашин может 1О быть использован шамотовый носитель в виде блока, применение которого является удобным .по сравнению с гранулираванными катализаторами. Катализатор согласно изобретению для очист- 15 ки газов от СО значительно упростит конструктивные решения его применения и обеспечит высокую степень очистки отходящих газов промышленности и выхлопных газов автома- 20 шин °

Условия испытания

Результаты испытания, образец

Исходная газовая смесь, об.%

ТемпеОбъемн. скоратура, Ос рость, ч

СтеОст.

СО, об.%

Ост.

СО, об.%

Ост.

СО, об. Х

Степень

Степень пень превращеHHH Х превращения, Х превращеHHH Х

0,9 54

СО 2

20000 0,6 69 . 0,6 69

4,5

0,4 79

0,2 89

0,3 84

05 85

0,1 97

0,1. 97

150

0,4 79 0,3 84

260

N остальное

0,4 79 0,4 79

0,8 76 0,8 76

320

СО 3,5

0,2 94

0,2 94

0,3 91

0,2 94

20000

150 . О 5,9

260

N остальное

0,1 97

0,6 87

03 91 02 94

0,8 82 0,8 82

320

95 СО 4 8

0,7 84

0,4 91

20000

0,4 91

0,3 93

0,7 84

0,4 91

0,3 93

0 4 91 О 4 91

320

150 Оа 9,2

260 N2 остальное

Для обоснования состава настоящего катализатора быпи получены катализаторы, содержащие запредельные количества указанных в формуле компонентов, и испьгганы при 20000 ч 1 с использованием исходной газовой смеси, об.%: СО 3,5; Оз 6; N< остальное.

Результаты приведены в табл. 2.

Как видно из табл.2 при содержании в катализаторе активного компонента оксида меди (rt) ниже 1,4 вес.Х, активность катализатора низкая, с повышением содержания меди до

4,5 вес.%, активность остается почти прежней, а выше 4,5 вес.% активность ее падает.

Катализатор согласно изобретению по сравнению с известным обладает повышенной активностью, позволяет обезвредить отходящие газы с высокой. степенью от окиси углерода. ,Т а б л и ц а .1

0,7 64 . 0,5 74

1121032

Т аблица 2

Состав катализатора, вес.

Температура

/ процесса, С

Степень превращения, СиО 1,25; ИпО 10,1

Cr2О3 1,2; носитель 86,75

100

150

24,3

275

38,4

320

40,1

50,5

Си0 45, ИпО 119

Cr О 2,3, носитель 81,3.150

88,7

265

90,7

330

33,9

Си0 4,9, Ип02 11,8.

Cr О 1,8, носитель 81,5

28,6

150

270

42,7

325

Заказ 7847/6 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Теплякова

Редактор И. Товтин Техред Ж.Кастелевич Корректор И. Зрдейи