Катализатор окисления угарного газа

Катализатор окисления угарного газа

Реферат

Изобретение относится к катализаторам окисления оксида углерода (II), перспективным для очистки от него отходящих газов.

Известны катализаторы окисления СО, содержащие в большинстве случаев металлы платиновой группы, либо смеси их с оксидами металлов переменной валентности (Mn, Fe, Cu, Cr, СО и др.), либо смеси оксидов металлов с бентонитовой глиной (Патент RU №2156164. Катализатор окисления оксида углерода / Л.А.Воропанова, О.Г.Лисицына. 2000 г.), либо сплавы металлов с редкоземельными элементами (Патент RU №2171712. Катализатор окисления оксида углерода / В.И.Кононенко, И.А.Чупова, В.Г.Шевченко и др. 2001 г.).

Недостатками названных катализаторов являются сложный состав, дорогостоящее исходное сырье, трудоемкость изготовления и высокие температуры наиболее заметного каталитического превращения СО.

Ближайшим техническим решением к изобретению является катализатор для гидрирования диоксида углерода на основе соединений типа A^IIB^VI и A^IIIB^V - состава (GaAs)_0,5(ZnSe)_0,5 (А.с. №1212557).

Однако этот катализатор обладает невысокой активностью и селективностью по отношению к реакции окисления оксида углерода даже при высоких температурах.

Задачей изобретения является повышение активности и селективности катализатора.

Указанный технический результат достигается тем, что согласно заявляемому техническому решению в качестве катализатора окисления оксида углерода применен фосфид индия, легированный сульфидом кадмия, - (InP)_0,95 (CdS)_0.05.

Данный катализатор обеспечивает повышение активности, что выражается в увеличении степени превращения СО примерно в 245 раз, и селективности в реакции окисления СО - основным продуктом является CO₂.

Катализатор используют в реакции окисления оксида углерода следующим образом. В реакционную трубку импульсной каталитической установки загружают 1 г катализатора и непосредственно перед проведением процесса активируют при 200°С в токе аргона в течение 2 ч. После этого через реакционную трубку с неподвижным слоем катализатора пропускают реакционную смесь СО:О₂=1:2 при давлении 1 атм. Газом-носителем может служить аргон либо воздух. Объемная скорость подачи газа-носителя 8-26 мл/мин, объем импульса 0,5-1,5 мл. Реакцию осуществляют в интервале температур 20-250°С. Анализ продуктов реакции проводят хроматографически.

Исследования показали, что при использовании заявляемого катализатора основным продуктом реакции является СО₂.

Результаты испытания катализатора приведены в таблице 1.

Как видно из таблицы, предлагаемый катализатор, состоящий из (InP)_0,95 (CdS)_0,05, обладает высокой активностью (до 93%) и селективностью (до 100%) в реакции окисления оксида углерода до СО₂.

Для получения 1 г катализатора слиток (InP)_0,95 (CdS)_0,05 измельчают в агатовой ступке до частиц диаметром 1-1,5 мм.

Таблица 1
Катализатор окисления угарного газа
Состав катализатора	Температура, °C	Степень превращения оксида углерода (II), %
в аргоне
(InP)0,95 (CdS)0.05	20	12
	100	93
	104	90
	150	85
	200	76

Применение фосфида индия, легированного сульфидом кадмия, в качестве катализатора окисления оксида углерода.