Катализатор для разложения аммиака

Катализатор для разложения аммиака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1IiI 594994

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ссн3з Советских

Социалистических ресоуолик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 14.07.76 (21) 2384964/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.78. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 15.03.78 (51) М. Кл."- В 011 23/46

В 01J 21/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 66 097 3 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Д. В. Сокольский, Т. В. Кузора, Л. Ф. Козин и А. И. Шербак

Институт органического катализа и электрохимии

АН Казахской CCP (71) Заявитель (54) КАТАЛ ИЗЛТОР ДЛЯ РЛЗЛО)КЕНИЯ ЛМЯИЛКЛ

Изобретение относится к области катализаторов для разложения аммиака.

Известен катализатор для этого процесса, состоящий из окислов никеля, алюминия, кальция, магния (1).

Ближайшим известным решением является катализатор, содержащий, вес. %: рутений

3 — 10, у-окись алюминия 90 — 97 (2).

Однако этот катализатор имеет недостаточно высокую активность, т. е. при 400 С, 1Г

2500 час — конверсия аммиака составляет

97 5 — 98%.

Цель предлагаемого изобретения — повышение активности катализатора.

Предлагаемый катализатор дополнительно

HTTPHЙ HPH cue+ Io1HcM co1ePiI<ании компонентов, вес. %: у-Окись алюминия 90 — 97

Рутений 2,7 — 9

Иттрий 0,3 — 1

Благодаря применению этого катализатора объемная скорость разложения аммиака достигает 27000 час, что в,два раза превышает скорость разложения при применении известного катализатора.

Пример 1. Рутенийиттриевый катализатор (2,7 Ru и 0,3% Y) на окиси алюминия получают адсорбционным методом из рутената калия и азотнокислого иттрия.

Рутенат калия получают из металлического рутения сплавленисм его с ед1 им кали и селитрой (иа 1 вес. ч. рутс1гия берут 2,5 вес.ч. селитры и 8 гсс. ч. едкой 1целочи). В муфельной печи расплавляют 2,2265 г едкого кали и небольшими порциями при помешивании серебряной палочкой засыпают растертую в порошок смесь 0,2783 г рутения с 0,6957 r селитры. Содержимое выдерживают H печи в течение 15 мин при 300=С. Полученный сплав рутсната калия растворяют в 100 мл дистиллированной воды.

Азотнокислый иа.рий получа1от из хлористого иттрия. 3 г хлористогo иттрия растворяют в 200 мл дистиллированной воды, добавляют 10 мл 10% -ного раствора едкого кали.

Выпадает осадок п1дроокиси иттрия, который выдерживают 13 течение дву. месяцев. Затем осадок отфильтровывают, высушивают, отвешивают 0,0486 г (что соответствует 0,0309 г иттрия), растворяют в 10 мл 0,5 н. азотной кислоты и разбавляют водой до 50 мл.

Берут 10 г окиси алюминия в виде порошка зернением 0,2 — 0,5 мм, засыпают в колбу на

500 мл, добавляют 50 мл воды и при псремешивании магнитной мешалкой прикапывают небольшими порциями смесь растворов рутената калия (100 мл) и азотнокислого иттрия (50 мл). Через 10 час контакта раствора с

30 носителе смссь из колоы выливают в фарi594994

Таблица 1

Состав катализатора при температуре, С

10 "о Ru, А!зОз

10 о;, Ru — Y, Al>Оз

З,Ru Y/À1 Оз

3 о, Ru l À! 0ç

Показатели

300 400 500

300 400 500

300 400 500

300 400 500

700 2500 13500

64 97,5 99,0

1000 4000 25000

70 98 99,9

1000 4800 27000

66 98 99,9

700 2500 13500

70 98 99,9

Объемная скорость аммиака, час

Конверсия аммиака, о) Таблица 2

Катализатор

5% (Ru — Y)/À1,03 8оо (Ru — Y)q А1зОз

У слов и я

3 „ (Ru — Y) /А1203

10 о,„(Ru -- Y) /А1,0з

Содержание компонентов в катализаторе, 4,5

0,5

95,0

2,7

0,3

97,0

7,2

0,8

92,0

9,0

1,0

90,0

А1зОз

300 400 500

1000 4100 26000

Температура, С

Объемная скорость, аммиака, час

Конверсия аммиака, y„

300 400 500

1000 4000 25000

300 400 500

1000 4500 27000

300 400 500

1000 4800 27000

70,0 98,0 99,9

68,0 96,0 99,9 68,0 98,0 99,9

66,0 98,0 99,9

Формула изобретения

Составитель Л. Белоус

Тсхред Л. Гладкова

Редактор Л. Герасимова

Корректоры: Е. Хмелева и А. Степанова

Заказ 45/5

Изд. № 249 Тираж 964 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров ССС1з по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 форовую чашку и выпаривают на водяной бане при 80 С прп постоянном перемешивании досуха. Полученную массу загружают в кварцевую трубку и восстанавливают в токе водорода при 400 С в течение б час. Восстановленный катализатор отмываr0T дистиллированной водой (20 л) от посторонних ионов и высушивают при б0 С. Для опыта берут 1 г катализатора.

При м е р 2. При приготовлении 10%-ного рутенийиттриевого (9% Ru+1% Y) катализатора для получения рутената калия сплавляют 1,0000 r 1р))у тTеeнHиH)я r с C 22,5000 r селитры и катализатор для разложения аммиака, включающий рутений и 1)-окись алюминия, отл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью повышения активности, катализатор дополнительно содержит иттрий при следующем содержании компонентов, вес. : у-Окись алюминия 90 — 97

8,0000 г едкого кали. Плав рас-.зоряют в

100 мл воды.

При получении азотнокислого иттрия р:. створяют 0,1748 r гидроокиси иттрия в 30 мл

0,5 и. азотной кислоты и разбавляют водой до 50 мл.

Смесь рутената калия (100 мл) и азотнокислого иттрия (50 мл) наносят на 10 г окиси алюминия по той же методике, как и в

10 примере 1. Сравнение активности известного и настоящего катализаторов дано в табл. 1.

Зависимость разложения аммиака на предлагаемом катализаторе от объемной скорости приведена в табл. 2.

Рутений 2,7 — 9

Иттрпй 0,3 — 1

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

20 1. Лвторское свидетельство CCCP ¹316467, кл. В 01J 37/04, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 494185, кл. В 01J 21/04, 1973.