Способ приготовления катализатора для очистки отходящих газов от вредных органических примесей и оксида углерода

Способ приготовления катализатора для очистки отходящих газов от вредных органических примесей и оксида углерода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области технологии приготовления катализаторов, а именно к способам приготовления меднооксидных катализаторов, активных в процессах глубокого окисления, в частности в процессах очистки отходящих газов промышленных производств и автотранспорта от вредных органических примесей и оксида углерода . Предложенный способ обеспечивает значительное снижение количества оксидов азота в отходящих газах (на 90%), выделяющихся при приготовлении катализаторов из нитратов на стадии прокаливания. Катализатор готовят следующим образом: в подогретый до 50°С раствор нитрата меди d 1,6721 г/см добавляют порошок мочевины и размещивают до полного растворения . После этого в приготовленный раствор добавляют в качестве носителя шамот и выдерживают 30-40 мин. После чего избыток раствора отфильтровывают, катализатор сушат при 100-120°С в течение 6-8 ч и прокаливают в токе воздуха, выдерживая при заданной температуре 400°С в тече ние 2 ч. Мочевину берут в стехиометрическом количестве по отношению к нитрату меди. Способ обеспечивает лучшую активность и позволяет ликвидировать выбросы С оксидов азота за счет использования носителя - шамота. 1 табл. ND 05 СО 00 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

< 1! 4 В 01 J,,23

;р

I л„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3919861/23-04 (22) 23.05.85 (46) 15.10.86. Бюл. № 38 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт катализа СО АН СССР (?2) Л. П. Давыдова, В. А. Сазонов, В. В. Поповский, А. С. Тихова и Р. И. Якушко (53) 66.097.3 (088.8) (56) Патент США № 4051070, кл. В Ol J 37/00, опублик. 1977.

Авторское свидетельство СССР № 256736, кл. В 01 J 23/72, 1969. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ВРЕДНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ И ОКСИДА УГЛЕРОДА (57) Изобретение относится к области технологии приготовления катализаторов, а именно к способам приготовления меднооксидных катализаторов, активных в процессах глубокого окисления, в частности в процессах очистки отходящих газов промышленных производств и автотранспорта от вредÄÄSUÄÄ 1263340 А1 ных органических примесей и оксида углерода. Предложенный способ обеспечивает значительное снижение количества оксидов азота в отходящих газах (на 90%), выделяющихся при приготовлении катализаторов из нитратов на стадии прокаливания.

Катализатор готовят следующим образом: в подогретый до 50 С раствор нитрата меди d=1,6721 г/см добавляют порошок мочевины и размешивают до полного растворения. После этого в приготовленный раствор добавляют в качестве носителя шамот и выдерживают 30 — 40 мин. После чего избыток раствора отфильтровывают, катализатор сушат при 100 — 120 С в течение 6 — 8 ч и прокаливают в токе воздуха, выдерживая при заданной температуре 400 С в течение 2 ч. Мочевину берут в стехиометрическом количестве по отношению к нитрату меди. Способ обеспечивает лучшую активность и позволяет ликвидировать выбросы оксидов азота за счет использования носителя — шамота. 1 табл.

1263340

Изобретение относится к технологии приготовления катализаторов, а именно к способам приготовления медно-оксидных катализаторов, активных в процессах глубокого окисления, а именно в процессах очистки отходящих газов промышленных производств и автотранспорта от вредных органических примесей и оксида углерода.

Цель изобретения — получение катализатора с повышенной активностью и ликвидация выбросов оксидов азота за счет исполь зования в качестве носителя шамота и проведения пропитки в присутствии мочевины, взятой в стехиометрическом количестве по отношению к нитрату меди.

Пример 1. В 100 мл подогретого до 50 С раствора нитрата меди с d= 1,67 г/см добавляют порошок мочевины (52,2 г) и размешивают до полного растворения. После этого в приготовленный раствор добавлякгг

30 г шамота и выдерживают 30 — 40 мин.

Затем избыток раствора отфильтровывают, gp пропитанный катализатор сушат при 100-—

120 С в течение 6 — 8 ч и прокаливают в токе воздуха, выдерживая при заданной температуре 400 С в течение 2 ч.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, Отличие состоит в том, что для пропитки используют в качестве носителя катализатор, приготовленный согласно примеру 1.25 r образца 1 погружают в заранее приготовленный и подогретый до 50 С раствор азотнокислой меди и мочевины, взятых в стехиометрическом соотношении друг к другу за (50 мл нитрата меди с d=1,67 г/см" и 26,1 г мочевины). Далее повторяют последовательность операций в соотетствии с примером l.

Пример 3. Аналогичен примеру 1. Отличие состоит в том, что для пропитки используют образец, приготовленный согласно примеру 2. 25 г образца 2 погружают в 50 мл раствора, содержащего нитрат меди и мочевину в стехиометрическом соотношении при 50 С и далее повторяют последовательность операций, описанных в примере 1 40

Увеличение числа пропиток до 2-х или 3-х с использованием предлагаемой методики пропитки в присутствии мочевины (прнмеры

2,3) позволяет получить катализаторы с равномерным и достаточно прочным нанесением активного компонента. 45

Пример 4 (сравнительный). 30 r шамота погружают в 10 мл предварительно подогретого раствора нитрата меди (d=:1,67 г/см ) и выдерживают в течение 40 мин. Затем избыток раствора отфильтровывают и катализатор сушат при 100 — 120 С в течение

6 — 8 ч. После этого катализатор прокаливают при заданной температуре 400 С в течение 2 ч.

Пример 5 (сравнительный). Аналогичен примеру 4. Отличие состоит в том, что для пропитки в качестве носителя используют катализатор, приготовленный согласно примеру 4. 30 г образца 4 погружают в 100 мл раствора нитрата меди с d=1,67 г/см, подогретого до 50 С и далее повторяют последовательность операций, описанных в примере 4.

Пример 6 (сравнительный) . Аналогичен примеру 4. Отличие состоит в том, что для пропитки используют катализатор, приготовленный согласно примеру 5. 30 г образца

5 погружают в 100 мл раствора нитрата меди с d=1,67 г/см при 50 С и далее повторяют последовательность операций, описанных в примере 4.

Пример 7 (известный). Метод, приготовления известного катализатора (ИК вЂ” 12 в 1), выбранного в качестве прототипа, основан на нанесении раствора азотнокислой меди (с плотностью 1,67 — 1,72 г/см ) на оксид алюминия (у-модификация) при 50 — 60 С с последующей сушкой и разложением азотнокислой меди до оксида меди в токе воздуха при 400 С. Содержание меди в катализаторе в результате одноразовой пропитки составляет 20 — 21 вес.Я.

Катализаторы согласно изобретению были испытаны в реакции окисления СО и бутана. Исследования были проведены безградиентным методом в проточно-циркуляционной установке при постоянном составе реакционной смеси в избытке кислорода при атмосферном давлении с использованием хроматографического метода анализа. Активность катализаторов в реакции окисления

СО характеризуют температурой достижения заданной степени окисления при стандартных условиях испытаний: навеска катализатора 1 г, скорость подачи реакционной смеси 10 л/ч, скорость циркуляции 500—

1000 л/ч, концентрация СО в реакционной смеси 1 об.00.

Каталитическую активность в реакции окисления бутана характеризуют скоростью реакции в см бутана/г.с. при концентрации бутана 0,2 об00.

Данные по каталитической активности известных и предлагаемых катализаторов приведены в таблице.

1263340

ПриКатализатор

Скорость реакции окисления бу— тана, Т=673 К

Число про— питок мер, Яо

1007

757

165

150

1 10 120 135

Одна

1 СиО (30 мас. X) шамоте

7 1,2 10 104 114

2 СиО (48 мас.X) шамоте

137

125

Две

142

7 1,5 10 106 115

129

3 СиО (60 мас.X) шамоте

Три

1 10 158 187

289

232

4 СиО (22 мас.X) шамоте

Одна

160

3 10 144

290

212

Две

5 СиО (32 мас. X) шамоте

3 10 з 145 161

190

6 СиО (50 мас.7.) шамоте

232

Три

5 10 134

162

147

173

Одна 140 катализаторной массы, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью и ликвидации выбросов. оксидов азота, в качестве носителя используют шамот и пропитку ведут в присутствии мо чевины, взятой в стехиометрическом количестве по отношению к нитрат меди.

Формула изобретения

Способ приготовления катализатора для очистки отходящих газов от вредных органических примесей и оксида углерода путем пропитки носителя раствором нитрата меди с последующей сушкой и прокаливанием

Составитель В. Теплякова

Техред И. Верес Корректор Г. Решетняк

Тираж 527 11одпнсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор В. Ковтун

Заказ 5464/7

7 СиО (22 мас.X) (ИК вЂ” 12-1 известный) Удель— ная поверх— ность

Окисление оксида углерода

Температура достижения степени превращения