Способ приготовления носителя для катализатора сотовой структуры

Способ приготовления носителя для катализатора сотовой структуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовления носителя для катализатора сотовой структуры, используемого для дожигания выхлопных газов и окисления углеводородов. Цель - повышение удельной поверхности носителя. Для этого смешивают компоненты в присутствии воды и связующего вещества, формуют пастообразную массу нанесением ее толщиной 0,2-0,4 мм на полимерные пластины с последующим приданием им рельефной структуры, сушкой и сборкой пластин в сотовый блок с использованием в качестве связующего разжиженной на 2-3 об.% пастообразной массы. После сушки проводят термообработку сотового блока при температуре спекания пастообразной массы. В этом случае достигается увеличение удельной поверхности носителя с 14 до 43 м 2/г, что позволяет получать на его основе более активные катализаторы. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (1)5 В 01 J 37/04, 35/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2!) 4470204/31 -04 (22) 04.08.88 (46) 30.09.90. Бюп. 9 36 (71) Институт органической химии

Уральского отделения АН СССР и Инсти.— тут катализа СО АН СССР (72) А.М.Ханов, M.Ï.Фазлеев, К.В.Замараев, Ю.С.Клячкин, З.P.Исмагилов, А.А.Кетов и Г.Ф.Добрынин (53) 66.097.5(088.8) (56) Wright J., Butler G. Preparation of ceramic — coated metal—

based. Catalysts. — Preparation of

Catalysts. III Intern. Symp. Р 4, Elsevier, 1983, р. 159-167.

Заявка Японии У 60-6700, кл. В 01 J 35/04, опублик. 1 97?. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НОСИТЕЛЯ

ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРА СОТОВОЙ СТРУКТУРЫ (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовлеИзобретение относится к способам приготовления носителей сотовой структуры и может быть использовано при производстве носителей сотовой структуры, используемых для получения катализаторов дожигания выхлопных газов, окисления углеводородов и т.п.

Цель изобретения — получение носителя с увеличенной удельной поверхностью за счет применения новых приемов в одной нз операций способа.

Пример 1. Пастообразную массу, содержащую 1 00 мас.ч. порошка А1гО g

2 ния носителя для катализатора сотовой структуры, используемого для дожигания выхлопных газов и окиспения углеводородов. Цель — повышение удельной поверхности носителя. Для этого смешивают компоненты в присутствии воды и связующего вещества, формуют пастообразную массу нанесением ее толщиной 0,2-0,4 мм на полимерные пластины с последующим приданием им рельефной структуры, сушкой и сборкой пластин в сотовый блок с использованием в качестве связующего разжиженной на 2-3 об.Е пастообразной массы. После сушки проводят термообработку сотового блока при температуре спекания пастообразной массы. В этом случае достигается увеличение удельной поверхности носителя с 14 г до 43 м /г, что позволяет получать С на его основе более активные катализаторы. 2 табл. размером 2-7 мкм и 25 мас.ч. воды, наносят на пористую полиуретановую подложку 100х100 мм. Затем пропитанному пастообразной массой полимеру придают рельефную форму, помещая его между металлическими рельефными плас1 тинами, и сушат в потоке воздуха при 50-120 С в течение 3 ч. Таким образом получают необходимое количество заготовок рельефной формы.

Затем собирают сотовый блок из высушенных рельефных пластин, исполь зуя при этом в качестве связки исходную

1595558 доразбавленную на З порошкообразную массу, наносимую толщиной 0,2 м. Соб ранный сотовый блок сушат в потоке

:воздуха при 50-120 С в течение

0,5 ч. Просушенный сотовый блок нагревают в течение 2 ч от 200 до

400 С с шагом 100 С/ч для удаления органических соединений, а затем спекают при 1300 С в течение 6 ч. По- 10 лученный носитель сотовой структуры с пористыми стенками используют для приготовления кобальтхромового катализатора для окисления бутана, !

I результаты исгытания которого пред ставленыы в табл.1 при сопоставлении со свойствами известных катализаторов сотовой структуры.

Пример 2. Пастообразную массу, содержащую 100 мас.ч. железного 20 порошка с частицами 2-7 мкм, и 25 мас.ч. 7 -ного раствора поливинило, вого спирта наносят на пористую ! полиуретановую подложку. Затем .пропи. танному пастообразной массой полиме- 25, ру придают рельефную форму, помещая его между металлическиьы пластинами, и сушат в потоке воздуха при 50-120 С ! в течение 5 ч для пластин размером !

200х200 мм. Таким образом получают необходимое количество рельефных пластин. Затем на исходной доразбавленной на 2 пастообразной связке собирают сотовый блок из высушенных рельефных. пластин, причем толина наносимой связки 0,4 мм. Собранный сотовый блок ! сушат в потоке воздуха при температуре 50-120 С в течение 1 ч. Просушен-! ный сотовый блок нагревают в восстановительной атмосфере диссоциирован- 40 ного аммиака в течение 2 ч от 200 до 400 С с шагом 100 С/ч для удаления органических соединений, затем спекают при 1250 С в течение 2 ч.

Получают железный носитель сотовой 45 структуры с пористыми стенками.

Пример 3. Пастообразную массу, содержащую 100 мас.ч. никелевого порошка с частицами размером 5-40 мкм и 30 мас.ч, 5 -ного водного раствора поливинилового спирта, наносят на пористую полиуретановую подложку, затем пропитанному пастообраэной массой полимеру придают рельефную форму, помещая его между металлическими пластинами, и сушат B потоке воздуха при

50-120 С в течение 6 ч для заготовок размером 250х200 мм. Таким образом получают необходимое количество рельефных пластин. Затем на исходной доразбавленной на 2,5 пастообраэной связке собирают сотовый блок из высушенных рельефных пластин, причем толщина наносимой связки 0,3 мм. Собранный блок сушат в потоке воздуха о при 50-120 С в течение 2 ч. Полученный сотовый материал нагревают в восстановительной атмосфере водорода в течение 2 ч от 200 до 400 С с шагом о

100 С/ч для удаления органических соединений, затем спекают при 1250 С в течение 3 ч. Получают никелевый носитель сотовой структуры с пористыми стенками.

Остальные примеры с изменением условий приготовления приведены в табл.2.

Как следует из данных табл.2, применение предложенного способа позволяет получить сотовый носитель с повышенной удельной поверхностью (43 м /г в предложенном способе и 14 м /г в - известном) и позволяет получать на их основе более активные катализаторы.

Формула изобретения

Способ приготовления носителя для катализатора сотовой структуры, включающий смешение компонентов в присутствии воды и связующего вещества, формирование полученной пастообразной массы, сушку и термообработку, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью приготовления носителя с увеличенной удельной поверхностью, формирование ведут путем нанесения пастообразной массы толщиной 0,2-0,4 мм на полимерные пластины с последующим приданием им рельефной структуры, сушкой и сборкой пластин в сотовый блок с использованием в качестве связующего разжиженной на 2-3 об. пастообразной массы с последующей сушкой и термообработкой сотового блока при температурах, обеспечивающих спекание пастообраэной массы.

1595558

Таблица 1

Активность в реакции полного окисления бутана, см ° С Н ge °

1„1,10 — — — — --, при С

r-c

Удельная поверхность, м /г

Активный компонент и его количество, мас.Ж

Внешний

Катализатор вид

500

400

0,83

0,13

CoCr О + CuCr О +

+ MgCr 0

17

СоСг О + CuCr О +

+ MgCr O, CoCr 0

14

ИК-12-30 Сотовые блоки

0,95

0,15

ИК-12-30 Сотовые блоки

Катализа- Сотовые тор по блоки примеру 1

4,15

0,98

Та блица.2

Качество получаемых носителей

Толщина наносимой

Пример

Степень доразбавления исходной по рошкообразной массы, Е связки, мм

0,45

Забиваются поры на стенках

Открытая пористость стыков, сплошное соединение по стыкам

Наблюдаются участки несоеди- нения стыков

Забиваются поры на стыках

Открытая пористость, сплошное соединение по стыкам

Наблюдаются участки несоединия стыков

Забиваются поры на стыках

Открытая пористость, сплошное соединение по стыкам

Наблюдаются участки несоединения стыков

1,5

0,4

2,0

0,15

3,5

0,5

0,25

0,2

0,15

1,5

2,5

3,0

3,5

8

10

0,55

0,4

0,2

0,18

1,5

2,0

3,0

3,5

11

l2

13

Составитель Т. Велослюдова

Техред М.Ходанич Корректор М.Кучерявая

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 2872 Тираж 4,12 Подписное

ВНИИПИ 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