Низкотемпературный катализатор для окисления оксида азота

Низкотемпературный катализатор для окисления оксида азота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапнстических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii> 895490 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 28 03.80 (21) 2933634 23-04 с присоединением заявки И (23)ПрнорнтетОпубликовано 07.01.82. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 07. 01. 82 (51) М. Кл.

B 01 3 23/10

С 01 8 21/26

Гасударственный камнтат

СССР (53) Уд(66.097. . 3 (088. 8) йо делаи изобретений н аткрытнй

В .И.Атрощенко, В.С,Журавская, В.И. ñàð и А.С.Сааенков !

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина г (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) НИЗКОТЕИПЕРАТУРНЫГ! КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ

ОКИСЛЕНИЯ ОКСИДА АЗОТА

Изобретение относится к области производства катализаторов и может найти применение при очистке воздушного бассейна от оксидов азота (выбросов атомных реакторов, единовременных выбросов с быстрым обезвре>ниванием выхлопных газов, при очистке дымовых газов и пр.), а также в производстве азотной кислоты по плаз менному способу, где концентрация оксида азота невелика - 1,5-23 и отсутствуют пары воды.

Известен катализатор для окисления оксида азота, служащий для удаления оксида азота из выхлопных газов, содержащий 1-103 оксидов или карбонатов щелочного или щелочно-земельного металла и туф fil.

При этом окислителем является воз- 1 дух, а исследования по окислению оксида азота при малом содержании реагентов в реакционной смеси не прова" дились.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является низкотемпературный катализатор для окисления оксида азота (! ), представляющий собой активированный уголь, который используется для окисления оксида

/ азота контактированием смеси оксида азов та и кислорода при 0-70 С Г2) .

Недостатками способа явлются ° невысокая активность и необходимость частой регенерации, что связано с быстрой потерей активности катализатора в процессе его использования.

Так, максимальная степень окисления приходится на 40 С и составляет 52,03 при содержании оксида азота 0,81,23 и кислорода — 2,3$ и 41,33 для

60 С при содержании оксида азота

0,5 - 0,73 и кислорода 2,1ь в реакционной смеси. Активность катализа- тора снижается после 1О ч работы.

Степень окисления. оксида азота на

50-й час работы составляет только 303 °

895490

30

50

Целью изобретения является увеличение и стабилизация каталитической активности.

Эта цель достигается низкотемпературным катализатором для окисления оксида азота () на основе активированного угля с дополнительным содержанием оксида галлия или оксида церия при следующем содержании компонентов, вес.ь :

Оксид галлия или оксид 0,7-2,0 церия

Активированный уголь 98,0-99,3

Отличительными признаками изобретения являются дополнительное содержание оксида галлия или оксида церия при вышеуказанном содержании компонентов.

Преимущество катализатора заключается в увеличении и стабилизации каталитической активности.

Максимальная степень окисления при содержании оксида азота (Ii )

0,8-1,23 и кислорода 2,31, остальное - азот составляет 80,2i Катализатор не снижает своей активности на проятжении 200 ч работы. Процесс окисления оксида азота по сравнению со способом 2 ускоряется в 2,53 раза.

Изобретение иллюстрируется цпедующими примерами, Пример 1. Для изготовления

1 кг катализатора навеску активированного угля СКТД в количестве 993 г пропитывают раствором соли азотнокислого галлия в количестве 19 1 г в течение 12 ч.после чего раствор выпаривают. Полученный катализатор высушивают при 120 С в течение 6 ч о и прокаливают 3 ч при 500 C.

Получают катализатор следующего состава, вес.3:

Оксид галлия 0,7

Активированный уголь 99 3

Полученный катализатор испытывали в динамических условиях в реакторе проточного типа под атмосферным дав" лением в интервале температур 20120 С. Состав нитрозного газа: оксид азота 0,8- 1,23, кислород 2,3i газ-носитель азот.

Объемная скорость газового:потока

10-15 тыс. ч- .

Результаты испытания приведены в т абл.

Пример 2. Приготовление катализатора и его испытание прово4 дят аналогично примеру 1, но берут активированного угля — 980 r и азотнокислого галлия - 54, 5 г.

Получают катализатор следующего состава, вес.3:

Оксид галлия 2,0

Активированный уголь 98,0

Результаты испытания катализатора в реакции окисления оксида азота (lt ) представлены 8 табл. 1.

Пример 3. Приготовление катализатора и его испытание проводят аналогично примеру 1, но берут активированного угля — 990 г и азотнокислого галлия — 27, 25 г, Получают катализатор следующего состава, вес./:

Оксид галляя 1

Активированный уголь 99.

Результаты испытания катализатора в реакции окисления оксида азота (l() представлены в таблице.

Пример 4. Катагиэатор готовят аналогич!lo примеру 3, HQ вместо азотнокислого галлия берут

25,2 г азотнокислого церия и испытание катализатора проводят при следующем составе газа: оксид азота

0,5 - 0,73, кислород т- 2,1 О остальl ное азот. Результаты испьпания представлены в табл, 2, Состав катализатора, вес. i:

Оксид церия

Активированный уголь 99

Пример 5. Катализатор готовят аналогично примеру 1, но вместо азотнокислого галлия берут 17,66 г аэотнокислого церия и испытания проводят в условиях, аналогичных примеру 4.

Получают катализатор следующего состава, вес.3:

Оксид церия 0 7

Активированный уголь 99,3

Результаты испытания представлены в табл. 2.

Пример 6. Катализатор готовят аналогично примеру 2, но вместо азотнокислого галлия берут 50,45 r азотнокислого церия.

Получают катализатор следующего состава вес 4

Оксид церия 2

Активированный уголь 98

Испытания катализатора проводят в условиях, аналогичных примеру 4.

Результаты испьпания представлены в табл.2.

895490

Т а б л и ц а 1

Сравнительная характеристика Ga OЗ/С катализаторов по изобретению и известного (2) Темпера тура, Степень окисления, 3 о6.

Коэффициент ускорения

Катализатор

Катализатор

СаоО на актив. угле, известСа00g на актив.

«угле 3 GaaO 3 ный

А известный (2) 0 7 1,0 2,0 (2 ) l,0 2,0

20 49,4 70,8 80,2 62,0 20 45

40 52,0 46,0 58,4 44,2 26 20

60 39,2 37,8 39,0 37,5 17,4 17

18.33

19

32,2 29,5 13 14

80 27,7 30,2

14,7

120

13 22,9 24,1 19,7 5 l2

12

Таблица 2

Сравнительная характеристика CeOg/C катализаторов по изобретению и известного $2) Степень окисления, Ф об.

Температура, С о

Коэффициент ускорения

Катализатор

Катализатор известный

СеО на актив. угле, В СеО

СеО на актив. угле, 4 СеО извест ный

1 1 (2) (2) 07 1,0 20

0,7 1,0 2,0

39,0 40, 1 39,6 32,9

41,3 45,8 46,6 36,6

20,1 23,2 25,3 20,5

12,2 18,3 17,8 15,0

27 17.

20

55 26

60

18 14

l5 !2

80

1513

130

Формула изобретения

Нивкотемпературный катализатор для окисления оксида азота (() на основе активированного .угля, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения и стабилизации ка талитической активности, .катализатор дополнительно содержит оксид галлия или церия при следующем содержании компонентов, вес.3:

895490

Составитель Т,Белослюдова

Редактор Л.Утехина Техред А. Савка Корректор N.немчик

Заказ 11540/10 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раунская наб., д.4/5

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

Оксид галлия или церия О, 7-2, 0

Активирсванный уголь 98, 0-99, 3

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США H 4013588, кл. 252-454, опублик. 1977.

2. Патент Франции М 2211278, кл. В 01 0 53/02, опублик. 1974 (прототип).