Способ приготовления катализатора для окисления оксидов азота

Способ приготовления катализатора для окисления оксидов азота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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.