Катализатор для очистки газовоздушных смесей от окиси углерода

Катализатор для очистки газовоздушных смесей от окиси углерода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВЮтКНИЯ ""88 92

К АВТОУСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (6f) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20.12.79 (21) 2855252/23-04 (51)М- Кл.

В 01 J 23/26

В 01 J 23/72 с присоединением заявки М, (23) Приоритет

Государственный комитет

С С С P ио делам изобретений и открытий (53) УДК 66 ° 097.3 (088.8) Опубликовано 231181. Бюллетень Н9 43

Датаопубликованияописания 23.11. 81

Л. В. Сахарова, А.Л. Кондрашева, Н. Ф. Федоров, И.П. Алексеева, A.П.,Пушина, и Л.Е. ботвинов (72) Авторы изобретения

Опытное конструкторско-технологическое бюро "Кристалл" с опытным производством Ленинградского технологического института им . Ленсовета (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ

ОТ ОКИСИ УГЛЕРОДА

Изобретение относится к катализаторам для очистки газовоздушных смесей от токсичных примесей, в частности от окиси углерода, и может быть использовано для удаления С0 из газовых технологических выбросов и выхлопных газов.

Известен катализатор для очистки газовоздушиых смесей от окиси углерода, содержащий платину и палладий в количестве 0,25-0,5 вес.Ъ íà шариковом алюмосиликате (1).

Однако для известного катализатора характерны содержание в качестве активной фазы металла группы платины и малая стабильность (отравляемость водой, авмиаком).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущнбсти и достигаемому эффекту является катализатор для очистки газовоэдушных смесей от окиси углерода, содержащий медьсодержащий компонент — окись меди и окиси хрома, кобальта и железа при следующем соотношении компонентов, вес.Ъг окись меди 1,13-59,0; окись. хрома 0,25-36,8; окись кобальта

0,36-36,5; окись железа 1,1»78,5 (.2 .

Однако известный катализатор обладает недостаточно высокой активностью. Так, 973-ную степень окисле" ния окиси углерода, входящей в состав газовоздушной смеси, в присутствии известного «:аталиэатора достигают прн 250 С.

Цель изобретения — повышение активности катализатора.

Эта цель достигается тем, что катализатор, включакшнй медьсодержа-. щий компонент, в качестве последнего содержит хромит меди на окиси хрома при следующем соотношении компонентов, вес.йг

Хромит меди 31,0-76,8 .

15 Окись хрома 23,2-69,0

Предлагаемый катализатор обладает по сравнению с известным повьааенной активностью. Так, 97%-ную степень окисления окиси углерода, входя20 щей в состав газовоздушной смеси, в присутствии предлагаемого катализато-:. ра достигают при 180 С.

Катализатор rîëó÷àþò обработкой хромогеля в статических условиях раствором аммиаката меди (рн - 11,0) с последующей промывкой твердого продукта раствором аммиака и водой, что позволяет получить при комнатной тем. пературе продукт с высокоразвитой

30 поверхностью, равномерным распределе

882592

Таблица 1

Стабильность работы 33

Температу- Степень р, С окисления окиси угO лерода,%

125

Степень окис" ления СО через 100 ч работы 88%

150

180

Как видно иэ табл.1, окись углерода удаляется из гаэовоэдушной смеси при 125ОС на 21%, 150 С - 59%, 180 С - 89%. В пррцессе работы при

180 С в течение 100 ч снижения актив- «О ности катализатора практически не наблюдается.

Пример 2. Катализатор,содержащий 3,0 мг/кон Си на. 1 r Сг 01 в виде хромита меди, с процентным 55 содержанием хромита меди CuCr> 0 56,1 и свободной окиси хрома Cr> 03 43,9, получают прк взаимодействии при комнатной температуре в статических условиях в течение 1 ч 100 г воздушно- ц сухой гидратированной окиси хрома (хромогеля) с размерами частиц 0,250,5 мм и активной поверхностью 250300 M2/г с 3 л 0,05 М раствора аммиаката меди в 0,3 М растворе аммиака., нием активной добавки. Полученный катализатор предварительно сушат при

180 С, и он характеризуется удельо . ной поверхностью, равной 250-300 м /r.

Пример 1. Катализатор, содержащий 1,5 Mr/èîí Cu на 1 r Cr 03 в виде хромита меды, с процентным co"" держанием хромита меди CuCr> О 31,0 и окиси хрома Cr 0 69,0, получают при взаимодействии при комнатной температуре в статических условиях в течение 30 мин 100 г воздушно« 30 сухой гидратированной окиси хрома (хромогеля) с размерами частиц 0,250,5 мм и активной поверхностью 250300 м /г с 3 л 0,05 М раствора аммиаката меди в 0,3 N растворе аммк-. 1« ака.Далее контактный раствор сливают, твердый продукт промывают

0,3 N раствором аммиака к дистиллированной водой и высушивают на воздухе. для удаления избыточной влаги и повышения каталитичеокой активности полученный продукт высушивают при 180 С в течение.4 ч..

Влажную газовоздушную сМесь, содержащую 0,5 об.% окиси углерода, пропускают через слой 3 см катализатора с объемной скороотЬю 4500 ч ПрЭ

100-180оС

B табл.1 показаны активность к стабильность катализатора по примеру в реакции окисления окиси углерода.

Далее контактный. раствор сливают, твердый продукт промывают 0,3 М раствором аммиака и дистиллированной водой и высушивают на воздухе. Для удаления избыточной влаги и повышения каталитической активности полученный рродукт высушивают при 180 С в течение. 4 ч.

Влажную газовоздушную смесь, содержащую 0,5 об.% окиси углерода, пропускают через слой катализатора3 см с .объемной скоростью 4500 ч при

100-180 С.

В табл.2 показаны активность и стабильиость катализатора по приь:эру 2 в реакции окисления окиси углерода.

Таблица,2

Стабильность ра» боты

Температура, С

Степень окисления окиси углерода %

Степень окисления

СО через

100 ч работы

95%

150

180

Как видно иэ табл.2, окись угле.рода удаляется .иэ газовоэдушной смеси при 125 С на 21%, 150 С вЂ” 67%, 180"C - 97%. В процессе работы при

180 С в течение 100 ч снижения активности катализагора практически не наблюдается..

Пример 3. Катализатор, содержащий 4,5 мг/ион Со > на 1 г

Сгиб в виде хромита меди, с процентным содержанием хромита меди

CuCrg,О 76,8 и свободной окиси хрома

Cr О 23,2, получают при взаимодействии прк комнатной температуре в статических условиях в течение

8 ч 100 г воздушно-сухой гидратированной окиси хрома {хромгеля): с размерами частиц 0,25-0,5 мм к активной поверхностью 250-300 м /г с 3 л 0,05 М раствора аммиаката меди в 0,3 М растворе аммиака. Далее контактный раствор сливают, твердый продукт промывают 0,3 М раствором аммиака и дистиллированной водой и высушивают на воздухе. Для удаления избыточной влаги и повышения каталкткческой активности полученный продукт высушивают при 180 С в течение 4 ч.

Влажную газовоэдушную смесь, содержащую 0,5 об.% окиси углерода, пропускают через слой катализатора

3 см с объемной скоростью 4500 ч- прк 100-180 С.

В табл.3 показаны активность и стабильность катализатора по примеру 3 в реакции окисления окиси углерода.

882592

Т а б л и ц а 3

Как видно иэ табл.З, окись углерода удаляется иэ газовоздушной смеси при 125ЕС íà 288, 150 С - 738, 180 С вЂ” практически нацело. В процессе работы при 180 С в течение

100 ч снижения активности катализатора практически не наблюдается.

Температу ра, С

Стабильность работы

125

Степень окисления CO через 100 ч работы 988

В табл. 4 показана сравнительная эффективность в процессе очист)Q ки газовоздушных смесей от окиси углерода предлагаемого и известных катализаторов.

150

180

Катализатор.

ТаблиЦа 4 - .

Состав газово эдушной смеси

Степень окисления,8

Температура, ВС

Известный

250

Pt-Pd на шарика- Смесь СО с вом алюмосиликате воздухом, (содержание ак- содержативной фазы щая 1 об.8 СО

0,25-0,5 вес.8) 41

58

25Î

302

316

Окисный катализатор, вес.8:

СиО 19,1

Сr Оз 24,5

СоС 6,1

F+ 03 49,1

Предлага емый

Смесь СО с 125 воздухам, содержащая 150

05об8СО

По примеру 1

88

180

21. 125

По примеру 2 67

150

97

180

125 .

По примеру 3

150

180

Степень окисления окиси углерода 8

Окисный катализатор,вес.8:

СиО 5,4

Сгг Оз 36,8

Со О 18,2

СегОЗ 36,8

Смесь СО с воздухом, содержашая

0,5 об.8 CO

186

207

251

271

69

96

100

Степень окисления через 100 ч работы 8

882592

Формула изобретения

Составитель В.. Теплякова

Техред 3. Фанта: Корректор С. Щомак

Редактор И. Юрковецкий

Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Х(-35, Раушская наб., д. 4/5 г

Заказ 10042/9

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Как видно из табл.4, предлагаемый катализатор позволяет получить при заданных условиях проведения процесса большую степень окисления СО при достаточно высокой стабильности очистки газовоэдушной смеси от окиси углерода во времени. Так, практически 100%-ную степень окисления

СО на предлагаемом катализаторе достигают при 180 С, на известных обо раэцах степень окисления, равная

97% и 41-96Ъ, наблюдается при 250 С, полное же окисление СО (100Ъ) достигают при 271 С на предлагаемом образце. Достаточно высокую степень окисления окиси углерода (59-733) на предлагаемом катализаторе достигают уже при 150 С. Катализатор стабилен во времени в процессе окисления окиси углерода не менее 100 ч.

Катализатор для очистки гаэовоэдушных смесей от окиси углерода, включающий медьсодержащий компонент на окиси хрома, о т л и ч а ю щ и й5 с я тем,что,с целью повышения активнос- ти катализатора,он содержит в качестве медьсодержащего компонента хромит меди при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Хромит меди 31,0-76,8

Окись хрома 23, 2-69,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

15 Р 166656, кл. В 01 J 23/40, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 521925, кл. В 01 J 23/86, 1976 (прототип).