Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА - Патент РФ 2050186
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в металлургическом производстве на теплоэлектростанциях. Сущность изобретения: на оксид алюминия наносят κ или смесь g+Θ модификации с долей пор радиусом более не менее 60% солей ванадия и палладия при соотношении их, равном 1 (0,016 - 0,05). 1 з. п. ф-лы, 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2050186
Класс(ы) патента: B01J23/64, B01J37/02, B01J23/64, B01J101:32
Номер заявки: 5068310/04
Дата подачи заявки: 04.09.1992
Дата публикации: 20.12.1995
Заявитель(и): Институт органического катализа и электрохимии им.Д.В.Сокольского НАН Республики Казахстан (KZ)
Автор(ы): Соколова Людмила Антоновна[KZ]; Невская Ольга Владимировна[KZ]; Попова Нина Михайловна[KZ]; Льдокова Галина Михайловна[KZ]; Кривченко Тамара Алексеевна[UA]
Патентообладатель(и): Институт органического катализа и электрохимии им.Д.В.Сокольского НАН Республики Казахстан (KZ)
Описание изобретения: Изобретение относится к способам приготовления катализаторов для очистки отходящих газов от оксидов азота, в частности газов металлургического производства, теплоэлектростанций.
Известен способ приготовления алюмованадиймарганцевого катализатора (АВК-10М) [1] для очистки выбросных газов производства азотной кислоты с применением аммиака в качестве газавосстановителя, содержащего окислы ванадия и марганца в отношении 0,1 30 при общем количестве окислов металлов 5 40 мас. по отношению к общей массе катализатора.
Недостатком известного способа приготовления ванадийсодержащего катализатора является низкая активность его при 150 180оС ( αNOx 51 70,5%). Недостатком известного алюминиймарганцевого катализатора, обеспечивающего 88 97% -ную очистку от оксидов азота при 120 180оС в отсутствие диоксида серы в очищаемых газах, является высокая отравляемость катализатора в присутствии SO2, обычно содержащегося в мартеновских и других промышленных газах.
Наиболее близким решением аналогичной задачи по технической сущности является способ получения нанесенного на оксид алюминия ванадийжелезного катализатора [2] заключающийся в следующем. Носитель оксид алюминия пропитывается водным раствором оксалата ванадила с последующей сушкой и прокалкой в результате чего получают катализатор АВК-10, который дополнительно модифицируют трехокисью железа в количестве 4 5 мас. Полученный катализатор обеспечивает 86 99%-ную степень очистки от оксидов азота с помощью аммиака при 240 300оС.
Недостатком известного способа является получение катализатора, используемого только для очистки газов, предварительно погретых до 240 300оС.
Целью изобретения является приготовление катализатора с повышенной активностью при 150 180оС за счет использования оксида алюминия с определенным объемом и радиусом пор с нанесенными на него ванадием и палладием.
Поставленная цель достигается способом приготовления катализатора для очистки отходящих газов от оксидов азота путем нанесения на оксид алюминия смеси щавелевокислого водного раствора метаванадата аммония и хлорпалладата натрия с последующей сушкой и прокаливанием, отличительной особенностью способа является использование χ или γ + Θ оксида алюминия с объемом пор 0,38 0,61 см3/г с содержанием пор радиусом более 100 , не менее 60% при концентрации V2O5 5,25 11,00% и Pd 0,05 0,15%
Известны способы приготовления катализатора с использованием в качестве носителя γ-оксида алюминия [1, 2] Однако используемый оксид алюминия содержит небольшую долю (до 30%) пор радиусом более 100 , что не обеспечивает получения катализатора с повышенной эффективностью при 150 180оС, которая достигается в заявляемом техническом решении. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия".
Предлагаемый способ приготовления катализатора для очистки отходящих газов от оксидов азота реализован следующим образом.
Носитель Al2O3 обрабатывают щавелевокислым водным раствором, содержащим 5,75 15,92 г метаванадата аммония и 0,277 0,416 г хлорпалладата натрия (соотношение V Pd 1 (0,016 0,05), сушат и прокаливают. Полученный катализатор испытывают в установке проточного типа в газах, содержащих 0,2 0,4 об. оксидов азота, при отношении NH3/NO 1,25 в присутствии и отсутствии SO2. Анализ газов до и после катализатора осуществляется хроматографически на колонке с полисорбом -1.
Предлагаемый способ приготовления катализатора позволяет повысить активность полученного катализатора при 150 180оС до 85 99% (против 51 70% в известном) и позволяет проводить очистку отходящих газов от оксидов азота в присутствии SO2, а так же без предварительного подогрева очищаемого газа, что значительно снижает энергозатраты.
П р и м е р 1. Для приготовления катализатора в 55 мл водного раствора, содержащего 6,89 метаванадата аммония, 0,04 г щавелевой кислоты и 0,277 г Na2PdCl4 (соотношение V Pd 1 0,033), всыпают 100 г сферического Θ -Al2O3 (d 2 3 мм, Sуд. 70 м2/г, объем пор 0,45 см3/г, преобладающий радиус пор 200 4000 доля пор радиусом >100 65%) с влажностью не более 0,5% и перемешивают до воздушно-сухого состояния. Катализатор сушат 4 6 ч при 120 150оС и прокаливают на воздухе при 550оС 2 ч. Полученный катализатор содержит 5,25% V2O5; 0,1% Pd; остальное Al2O3. Активность определяют в реакции восстановления оксидов азота аммиаком (см. таблицу 1). После работы в течение 400 ч при W 10 35 тыс. ч.-1 в запыленном потоке отходящих газов в присутствии SO2 (пыль 2 3 г/м3, SO2 до 0,03 об.). Активность катализатора составила 70 94% при 240 300оС.
П р и м е р 2. В 55 мл водного раствора, содержащего 6,89 г метаванадата аммония, 6,04 г щавелевой кислоты и 0,139 г Na2PdCl4(соотношение V Pd 1 0,017), всыпают 100 г сферического Θ Al2O3(см. пример 1) с влажностью не более 0,5% и перемешивают до воздушно-сухого состояния. Сушка, прокаливание и условия испытаний активности катализатора как в примере 1. Получают катализатор, содержащий 5,25% V2O5; 0,05% Pd, остальное Al2O3. Активность приведена в таблице.
П р и м е р 3. Для приготовления катализатора в 38 мл водного раствора, содержащего 6,89 г метаванадата аммония, 6,04 г щавелевой кислоты и 0,277 г Na2PdCl4 (соотношение V Pd 1 0,033), всыпают 100 г сферического χ -Al2O3 (d 4 5 мм, Sуд.120 м2/г, объем пор 0,38 см3/г, преобладающие радиусы пор: r1 37 100, r2 200 1000 доля пор радиусом > 100 20%) с влажностью не более 0,5% и перемешивают до воздушно-сухого состояния. Сушат и прокаливают так же, как в примере 1. Состав катализатора, как в примере 1. Активность реакции восстановления оксидов азота аммиаком приведена в таблице.
С целью оптимизации технологии приготовления катализатора и повышения его эффективности были изменены условия нанесения активной фазы и сушки, что иллюстрируется примерами 4 и 5.
П р и м е р 4. Для приготовления катализатора 65 мл водного раствора, содержащего по 6,89 г метаванадата аммония и щавелевой кислоты и 0,277 г Na2PdCl4 (соотношение V Pd 1 0,033), набрызгивают на 100 г сферического γ Θ -Al2O3 (d 4 6 мм, S уд. 130 м2/г, Vпор 0,58 см3/г, преобладающий радиус пор: 100 1000 51%) с влажностью не более 0,5% и перемешивают до воздушно-сухого состояния. Сушат при 60 150оС в течение 30 мин и прокаливают при постепенном нагревании до 500оС в течение 6 8 ч. Состав катализатора, как в примере 1. Активность приведена в таблице.
П р и м е р 5. Для приготовления катализатора в 65 мл водного раствора, содержащего по 6,89 г метаванадата аммония и щавелевой кислоты и 0,277 г Na2PdCl4 (соотношение V Pd 1 0,033), всыпают 100 г сферического γ -Al2O3) (см. пример 4) и перемешивают до воздушно-сухого состояния. Сушка, прокаливание и состав катализатора как в примере 1. Активность приведена в таблице.
П р и м е р 6. Для приготовления катализатора 65 мл водного раствора, содержащего по 11,37 г метаванадата аммония и щавелевой кислоты и 0,277 г Na2PdCl4 (соотношение V Pd 1 0,022), набрызгивают на 100 г черенкового γ Θ -Al2O3 (d 4 5 мм, l 4 12 мм, Sуд. 120 м2/г, Vпор 0,61 см3/г преобладают поры с r 100 1000 49%) с влажностью не более 0,5% и перемешивают до воздушно-сухого состояния. Сушат и прокаливают как в примере 4. Получают катализатор, содержащий 7,8% V2O5 0,1% Pd, остальное Al2O3. Активность приведена в таблице.
П р и м е р 7. Для приготовления катализатора 65 мл водного раствора, содержащего по 15,20 г метаванадата аммония и щавелевой кислоты и 0,277 г Na2PdCl4 (соотношение V Pd 1 0,016), набрызгивают на 100 г черенкового γ Θ -Al2O3 (см. пример 6) и перемешивают до воздушно-сухого состояния. Сушка и прокаливание, как в примере 4. Получают катализатор, содержащий 10,5% V2O5; 0,1% Pd, остальное Al2O3. Активность приведена в таблице.
П р и м е р 8. В 55 мл водного раствора, содержащего 5,75 г метаванадата аммония, 5,00 г щавелевой кислоты и 0,277 г Na2PdCl4(соотношение V Pd 1 0,04), всыпают 100 г сферического Θ -Al2O3(см. пример 1) и перемешивают до воздушно-сухого состояния. Сушка, прокаливание, как в примере 1. Получают катализатор, содержащий 4,4% V2O5; 0,1% Pd, остальное Al2O3. Активность приведена в таблице.
П р и м е р 9. В 70 мл водного раствора, содержащего 6,89 г метаванадата аммония, 6,70 г щавелевой кислоты и 0,277 г Na2PdCl4(соотношение V Pd 1 0,033) всыпают 100 г сферического γ -Al2O3 (d 5 6 мм, l 10 12 мм, Sуд. 116 м2/г, Vпор 0,59 см3/г, преобладающий размер пор: <100 55% 100 1000 30%) и перемешивают до воздушно-сухого состояния. Сушка, прокаливание и состав катализатора как в примере 1. Активность приведена в таблице.
П р и м е р 10. Для приготовления катализатора (соотношение V Pd 1 0,022) 65 мл водного раствора, содержащего 11,37 г метаванадата аммония, 11,37 г щавелевой кислоты и 0,277 г Na2PdCl4, набрызгивают на 100 г гранулированного γ + Θ -Al2O3 (d4 6 мм, l 10 12 мм, Sуд. 108 м2/г, Vпор 0,48 см3/г, пор с радиусом до 100 23% от 100 до 1000 77%) и перемешивают до воздушно-сухого состояния. Катализатор сушат и прокаливают как в примере 4. Состав катализатора как в примере 6. Активность приведена в таблице. Повышение концентрации V2O5- выше 10,5% нецелесообразно, так как эффективность катализатора не увеличивается, что иллюстрируется примером 11.
П р и м е р 11. Для приготовления катализатора 65 мл водного раствора, содержащего по 15,92 г метаванадата аммония и щавелевой кислоты и 0,277 г Na2PdCl4 (соотношение V Pd 1 0,016) набрызгивают на 100 г черенкового γ Θ -Al2O3 (см. пример 7) и перемешивают до воздушно-сухого состояния. Сушат и прокаливают как в примере 7. Получают катализатор, содержащий 11,0% V2O5 и 0,1% Pd, остальное Al2O3. Активность приведена в таблице.
П р и м е р 12. Для приготовления катализатора в 38 мл водного раствора, содержащего 6,89 г метаванадата, 6,04 г щавелевой кислоты и 0,416 г Na2PdCl4 (соотношение V Pd 1 0,05), всыпают 100 г сферического χ -Al2O3 (см. пример 3) и перемешивают до воздушно-сухого состояния. Сушат и прокаливают как в примере 1. Получают катализатор, содержащий 0,15% Pd и 5,25% V2O5, остальное Al2O3. Активность приведена в таблице.
П р и м е р 13. Для приготовления катализатора в 38 мл водного раствора, содержащего 6,89 г метаванадата аммония, 6,04 г щавелевой кислоты и 0,083 г Na2PoCl4 (соотношение V Pd 1 0,01), всыпают 100 г сферического χ -Al2O3 (см. пример 3) и перемешивают до воздушно-сухого состояния. Сушат и прокаливают как в примере 1. Получают катализатор, содержащий 0,03% Pd и 5,25% V2O5, остальное Al2O3. Активность приведена в таблице.
Обоснование содержания палладия и пористой структуры носителя в катализаторе.
Уменьшение доли палладия в катализаторе меньше 0,016, например до 0,015, нецелесообразно, так как при этом наблюдается снижение степени превращения оксидов азота до 89% Увеличение доли палладия в катализаторе больше 0,05 так же нецелесообразно, так как начиная с доли палладия 0,022 и до 0,05 степень превращения оксидов азота одинакова и составляет ≈95% Использование оксида алюминия с долей пор радиусом более 100 менее 70% (см. примеры 1-3, 8, 9, 11-13) не приводит к достижению поставленной цели получению катализатора с повышенной активностью при 150 200оС.
Формула изобретения: 1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА, включающий обработку оксида алюминия щавелевокислым водным раствором метаванадата аммония с последующей его сушкой и прокалкой, отличающийся тем, что в раствор дополнительно вводят хлорпалладат натрия при соотношении ванадий: палладий 1 (0,016 0,05) и используют оксид алюминия κ- либо смесь γ+Θ -модификации с долей пор радиусом более не менее 60%
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку оксида алюминия раствором метаванадата аммония и хлорпалладата натрия проводят по влагоемкости смешиванием оксида алюминия с раствором солей или набрызгиванием раствора солей на оксид алюминия.