Способ фотокаталитического получения аммиака

Способ фотокаталитического получения аммиака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к химической промышленности и позволяет получать аммиак путем взаимодействия азота и воды в присутствии фотокатализатора под действием УФ-облучения. Причем азот барботируют с оптимальной скоростью 0,04 л/мин через водную суспензию фотокатализатора с концентрацией катализатора 0,017 мас.%:. Фотокатализатором является немодифицированный диоксид титана, нанесенный на диоксид кремния путем совместного пламенного гидролиза тетрахлоридов титана и кремния. 2 табл.

союз советсних социАлистичесник

РЕСПУБЛИН

»Я0 «ыщвп (51) 5 С 01 С 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям пРи Гкнт сссР (21) 4353902/31-26 (22) 30.12.87 (46) 23.04.90. Вюл. N 15 (71) Черновицкий государственный университет (72) Я.С.Мазуркевич и P Ï.Âëîäàð÷èê (53) 66 1.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К -1353731, кл. С 01 С 1/02, 11.05.85. (54) СПОСОБ ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ АММИАКА

Изобретение относится к процессам фотокаталитического восстановления азота до аммиака в ходе фотолиза воды под действием УФ-света и может быть использовано в промышленной тех,нологии получения аммиака.

Цель изобретения — повышение выхода аммиака.

Пример. 5 мг немодифицированного диоксида титана, нанесенного на диоксид кремния путем совместного пламенного гидролиза тетрахлоридов титана и кремния суспензировали в

30 мл деионизированной воды (что соответствует количеству фотокатализатора — 0,017 мас.X). Полученную суспензию заливают в пирексовый реактор, представляющей собой тонкостенную пирексовую трубку длиной 500 мм, внешним диаметром 11 мм, внутренним диаметром 10 мм, соединенную с фильтром.Шотта. Заполненный указанной суспензией реактор(закрепляют вертикаль2 (57) Изобретение относится к химической промышленности и позволяет получать аммиак путем взаимодействия азота и воды в присутствии фотокатализатора под действием УФ-облучения.

Причем азот барботируют с оптимальной скоростью 0,04 л/мин через водную суспензию фотокатализатора с концентрацией катализатора 0,017 мас.X. Фотокатализатором является немодифицированный диоксид титана, нанесенный на диоксид кремния путем совместного пламенного гидролиза тетрахлоридов, титана и кремния. 2 табл. но в цилиндрической камере. В центре камеры установлен источник УФ-излу- % чения — ртутно-кварцевая лампа ДРТ1000. По периметру радиусом 20 см вокруг лампы равномерно. распределено восемь отверстий для крепления восьми реакторов. Снизу через фипьтр Шот- 4Й

Э та в облучаемый реактор подается ток азота, предварительно очищенного от. Q© следов кислорода и углекислого газа, QQ со скоростью 0,04 л/мин, которая щ обеспечивает оптимальный режим фото- >,, каталитического процесса в данном реакторе и нахождение фотокатализатора во взвешенном состоянии. Выход из реактора подсоединен последова,тельно к поглотительнай колонке с раствором соляной кислоты (для улавливания частично выносимого образовавшегося аммиака) и ротаметру (для . регулировки расхода азота). Время облучения 60 с, после чего суспензию извлекают из реактора и водный раствор образовав1558871 з ш, „° 10 г/мин r кат., н катализатора, мг, отневоды

Расход азота, .л/мин

Выход аммиака, при количестве сенного к 1 мл

0,17 0,33 1,7

0,005

0,01

0,02

0 о4

0,06

0,2 0,7

0,4 2,9

0,65 3,8

0,8 4,1

0,72 4,0

0,9

3,1

4,3

6,0

5,?

0,6 0,3

1,8 1,1

2,5 1,5

3,2. 1,6

3,2 1,5 ления азота до аммиака обеспечивает выход конечного продукта, на два порядка превышающий выход аммиака, полученного по известному способу.

Выход аммиака г/мин.r кат.

Способ

6,7 ° 10

6,0 ° 10

Известный

Предлагаемый

Как видно из табл.2, предлагаемый способ фотокаталитического восстановСоставитель N.Íàóìoâà.

Техред N.Ходанич Корректор О.Ципле

;Редактор Н.Яцола

Заказ 814

Тираж 404

Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 шегося аммиака отделяют от фотокатализатора, добавляют к нему водный раствор из поглотительной колонки и фотоколориметрически по методу Несслера определяют количество образовавшегося аммиака. Выход аммиака сос-9 тавляет 6, 10 г/мин г кат.

Как следует из табл.1,, максимум выхода амчиака достигается при значениях расхода азота и концентрации суспензии соответственно 0,04 л/мин и 0,17 мг/мл, которые приняты за оптимальные для проведения процесса.

Сравнительные исследования по предлагаемому и известному способам фотокаталитического получения аммиака лриведены.в в табл.2.

Т.а б л и ц а 2

Для подбора оптимальных режимов процесс фотокаталитического восстановления азота до аммиака проводят при комнатной температуре, различных значениях расхода азота и состава суспензии. Результаты приведены в табл.1.

Т а б л и ц а

5о Формула изобретения

Способ фотокаталитического получения аммиака, включающий взаимодействие азота и воды под действием

35 УФ-облучения в присутствии фотокатализатора, отличающийся тем, что,-с целью повышения выхода аммиака, азот барботируют через водную суспензию фотокатализатора — не40 модифицированного диоксида титана, нанесенного на диоксид кремния путем совместного плазменного гидролиза тетрахлоридов титана и кремния, I