Способ получения катализатора для очистки газов от оксидов азота и окиси углерода

Способ получения катализатора для очистки газов от оксидов азота и окиси углерода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается, каталитической химии, в частности получения катализаторадля очистки газов от оксидов азота и окиси углерода, что может быть использовано для очистки выхлопных газов двигате;лей внутреннего сгорания и промышленных выбросов. Цель - повышение активности и срока'<^^ службы катализатора при упрощении про- '' цесса. Для этого природный цеолит клиноптилолита в среде гидроксида аммония обрабатывают солью меди

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК тт

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4759552/04 (22) 17.11;89 (46) 29.02.92. Бюл. 1Ф 8 (71) Тбилисский государственный университет им. И.Джавахишвили (72) Ш.И.Сидамонидэе, Н.Ш.Цхакая, Б.Г.Чанкветадзе, T.M.Ãîãèàøâèëè, H.Ã.Âàшакидзе и К.M.Мчедлиш вили (53) 66.074.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1189491, кл. В 01 D 53/02, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Q 831166, кл. B 01 J 8/02, 1981; (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА И ОКИСИ УГЛЕРОДА (57) Изобретение касается. каталитической химии, в частности получения катализатора

Изобретение относится к получению катализаторов для очистки газов от вредных примесей, в частности для очистки выхлопных газов промышленных предприятий и двигателей внутреннего сгорания от оксидов азота и оксида углерода.

Известен способ получения поглотителя оксидов азота и окиси углерода, содержащихся в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания и в выбросных газах промышленных предприятий, путем пропускания их через медьзамещенный природный цеолит-клиноптилолит.

Недостатками указанного способа являются трудоемкость и длительность процесса приготовления катализатора. к

Я2,, 1715395 А1 (si)s В 01 J 37!02, 29/30, В 01 D 53/36 для очистки газов от оксидов азота и окиси углерода, что может быть использовано для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания и промышленных выбросов. Цель — повышение активности и срока о службы катализатора при упрощении про- " цесса. Для этого природный цеолит клиноптилолита в среде гидроксида аммония обрабатывают солью меди (2+) при рй 1011. В этом случае обеспечивается увеличение степени замещения меди в цеолите с

21,9 до 50,210/б, что повышает активность катализатора и увеличивает его срок службы с 450 до 1000 ч при исключении в процессе приготовления катализатора 4-кратной обработки цеолита кислотой и солью меди. 3 табл, 1, аикй (Наиболее близким к изобретению по ! технической сущности и доСтигаемому ре- !(д зультату является способ очистки газов от оксидов азота и окиси углерода, сущность которого заключается в; природный клиноптилолит модифицируют четыреккратной обработкой 1 н. раствором ) а, соланой кислоты (соотношение кислота: иеолит-10: 1) в течение часа на водяной бане, затем промывают до отрицательной реакции на СГ, сушат при 100 — 150ОС. Затем цеолитчетыре раза обрабатывают0,1 н. раствором медной соли. После последней обработки цеолит промывают 150 — 250-кратным . избытком дистиллированной Воды, сушат при 100 — 150 С и готовят в виде гранул размером 1-0,5 мм. Степень замешения ме1715395 ди 21,9 . Катализатор испытывают в прочном режиме и ри давлении, близком к атмосферному, и температуре 160 — 400 С.

Недостатки этого способа — трудоемкость и многостадийность процесса получения катализатора, большой расход реагентов и электроэнергии, небольшой срок службы катализатора.

Цель изобретения — упрощение технологии процесса, повышение активности катализатора и увеличение срока его службы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения катализатора для очистки газов от оксидов азота и оксида углерода путем обработки природного цеолита — клиноптилолита солью двухвалентной меди обработку проводят в среде гидроксида аммония при рН 10 — 11.

Проведение обработки клиноптилолита гидроксидом аммония при рН 10-11 позволяет исключить четырехкратную обработку цеолита кислотой и солью меди, достигнуть увеличения степени замещения меди от

21,9 до 50,21 g„а увеличение степени замещения повышает активность катализатора и увеличивает срок его службы от 450 до

1000 ч.

Пример 1. Природный цеолит— клиноптилолит обрабатывают сначала 1 н. раствором азотной кислоты при комнатной температуре, промывают водой, а затем обрабатывают 0,5 н. раствором нитрата меди (И) с добавлением нескольких миллилитров гидроксида аммония до достижения рН 10 путем 15-минутного взбалтывания. На 200 r цеолита берут 600 мл указанного раствора.

Цеолит отфильтровывают, промывают водой, сушат при 120 С. Степень замещения меди 36,257. После повторной обработки цеолита солью меди степень замещения меди достигает 50 21 4. Щелочный раствор .нитрата меди пригоден для многократного использования при модифицировании цеолита, После модифицирования цеолит прессуют в виде гранул размером 1,0 — 0,5 мм.

Испытывают катализатор в проточном режиме при давлении, близком к атмосферному. В кварцевый реактор над слоем дробленного кварца помещают 0,7 r катализатора. Перед опытами цеолит в тече5 ние 5 ч выдерживают в токе сухого воздуха при 500 С. Продукты реакции анализируют хроматографически на двух колонках: первой длиной 5 м, заполненной порапаком 0 при 60 С и скорости гелия 130 мл/мин, и

10 второй — длиной 3 м, заполненной молекулярным ситом 13Х. Реакцию проводят при

200-400 С и обьемной скорости 225 ч . На катализатор подается смесь оксидов азота и СО соотношением(ИО+ NOz): СО, равным

15 1,14 (оптимальное соотношение), и начальных концентрациях NO+ NOz = 37,5g, и СО

= 31,8;4. Результаты испытаний приведены в табл,1.

Активность катализатора сохраняется в течение всего времени работы. При 340 С

20 степень конверсии как для смеси оксидов азота, так и для СО составляет 100 .

Клиноптилолит в известном способе сохраняет каталитическое свойство при 400 С в течение 450 ч работы, после чего начина25 ется разрушение его кристаллической. структуры, а в данном случае это явление наблюдается после 1000 ч работы.

В табл.2 приведены примеры, подтверждающие влияние рН раствора на степень

30 замещения меди после двухкратной обработки цеолита.

В табл.3приведены примеры,,иллюстрирующие зависимость активности и срока службы катализатора от степени замещения

35 катионов меди в цеолите.

Формула изобретения

Способ получения катализатора для очистки газов от оксидов азота и окиси углерода путем обработки природного цеолита

40 клиноптилолита солью двухвалентной меди, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, повышения активности катализатора и увеличения срока его службы, обработку проводят в сре45 де гидроксида аммония при рН 10-11.

1715395

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Составитель Т.Гогиашвили

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор М.Бандура

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 557 Тираж Подписное.

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва; Ж-З5, Раушская наб., 4/5