SU1727879A1

SU1727879A1 - Способ приготовлени катализатора дл окислени монооксида углерода

Info

Publication number: SU1727879A1
Application number: SU904847545A
Authority: SU
Inventors: Лев Николаевич Морозов; Евгений Михайлович Савин; Татьяна Ивановна Кулева; Владимир Васильевич Костров; Риф Хабирович Хайретдинов; Любовь Викторовна Акимова
Original assignee: Ивановский Химико-Технологический Институт
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1992-04-23

Abstract

Изобретение касаетс каталитической химии, в частности способа приготовлени катализатора дл окислени монооксида углерода . Цель - повышение активности и термостабильности катализатора. Дл этого используют бентонитовую глину, которую вначале обрабатывают раствором хромовой кислоты с концентрацией 5-15 г/л по металлу , сушат, формуют в гранулы и прокаливают при 450-500&deg;С. Затем пропитывают раствором перманганата кали , сушат и далее пропитывают аммиачно-карбонатным раствором меди с концентрацией 120-150 г/л по металлу, сушат и прокаливают при 350-450&deg;С. Степень конверсии монсоксида углерода в присутствии катализатора, полученного насто щим способом, при 250 и 350&deg;С составл ет 0.99 и 1,00 (против 0.94 и 0.91 в известном случае соответственно), термостабильность катализатора составл ет 101-105 2% (против 96,8%). 1 табл.

Description

Изобретение относитс к .приготовлению катализаторов, например нанесенных катализаторов дл окислени монооксида углерода, которые могут быть использованы дл очистки отход щих газов производств химической, нефтехимической и металлургической промышленности от монооксида углерода и других углеводородов.

Известен способ получени катализатора дл окислени окиси углерода в воздухе путем смешени азотнокислых солей меди и цери с последующим упариванием, прокаливанием нитратов и смешением полученной массы с оксидом алюмини .

Недостатком способа вл етс дефицитность соединений цери и выделение токсичных оксидов азота при термообработке нитратных солей.

Известен способ получени катализатора дл очистки газовоздушных смесей от окиси углерода путем пропитки силикагел марки КСК раствором аммиаката меди в течение 40 сут с последующей промывкой рзс- твсром аммиака, затем водой и сушкой.

КЗ

ч

00 VI О

Недостатком способа вл етс длительна пропитка носител аммиакатом меди, необходимость операции промывки пропитанного носител , недостаточна активность катализатора - при 250°С степень конверсии СО составл ет 72-75%; через 300 ч работы при 275°С степень конверсии СО снижаетс с 90%.

Известен способ получени катализатора дл очистки отход щих газов, который заключаетс в пропитке оксида алюмини аммиэчно-карбонатным раствором меди, сушкой, прокаливанием и дополнительной обработке восстановительной газовой смесью.

Недостатком способа вл етс необходимость дополнительной обработки восстановительной газовой смесью.

Известен способ приготовлени катализатора дл очистки отход щих газов, содержащий диоксид марганца, заключающийс в том, что диоксид марганца смешивают с оксидом меди и силикатом кальци в качестве св зующего с последующей термо,- обработкой.

Недостатком катализатора вл етс недостаточна активность - рабочий температурный интервал,активности находитс на уровне 500°С.

Известен способ получени палладий- рутениевых катализаторов дл очистки газовоздушных смесей от окиси углерода путем пропитки носител из окиси алюмини , силикагел или бентонитовой глины растворами солей паллади и рутени с последующей термообработкой.

Недостатком способа приготовлени катализатора вл етс недостаточна активность - при 300°С степень окислени СО составл ет 92,5%, а также дефицитность и дороговизна палладий и рутениевых солей. Известен способ приготовлени катализатора дл очистки газов от окиси углерода . Способ приготовлени катализатора заключаетс в пропитке носител из шамота водными растворами азотнокислых солей меди, марганца и хрома, сушке при 100-120°С в течение 3 ч и прокаливанием при 500-550°С в течение 3 ч на воздухе.

Недостатком известного способа вл етс недостаточна активность и термостабильность катализатора. Так, при очистке газа, содержащего 1,5 об.% СО при объемной скорости потока 20000 на данном катализаторе степень конверсии СО составл ет 90,3%. При повышении температуры процесса от 260 до 320°С степень окисле- ни монооксида углерода снижаетс в среднем на 4-6 отн.%. При прокаливании пропитанного носител выдел ютс токсичные оксиды азота в результате разложени нитратных солей меди, марганца и хрома.

Целью изобретени вл етс получение катализатора с повышенной активностью и

термостабильностью.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе приготовлени катализатора в качестве носител используют бентонитовую глину, которую вначале обрабатывают рас0 твором хромовой кислоты с концентрацией 5-15 г/л по металлу, сушат, формуют в гранулы , прокаливают при 450-500°С, затем пропитывают раствором перманган ата кали , сушат, пропитывают аммиачно-карбо5 натным раствором меди с концентрацией меди 120-150 г/л, сушат и прокаливают при 350-450°С.

Пример 1.8 отдельной емкости готов т раствор хромовой кислоты, содер0 жащий 5 г/л хрома. В этот раствор погружа . ют глину (фракци 0,063 мм) и пропитывают

при посто нном перемешивании в течение

1 ч (на 1 объем порошка глины берут 1 объем

раствора). Влажную массу сушат в конвек5 тивной сушилке при 100-120°С до формовочной влажности. Массу формуют на формователе. Гранулы сушат в конвективной сушилке при 100-120°С, а затем прокаливают в муфельной печи при 450°С в

0 течение 4 ч,В другой емкости готов т водный раствор перманганата кали , содержащий 20 г/л марганца. В этот раствор погружают на 1 ч гранулы глины, модифицированные хро5 мовой кислотой. На 1 объем гранул берут 2 объема раствора перманганата кали . После пропитки гранулы отдел ют от раствора и сушат в конвективной сушилке при 100- 120°С. посто нно перемешива .

0В третьей емкости готов т аммиачнокарбонатный раствор меди, содержащий 130 г/л меди. В этот раствор погружают на 1 ч носитель, модифицированный хромовой кислотой и перманганатом кали (на 1 объем

5 носител берут 2 объема раствора). После пропитки катализатор отдел ют от раствора и сушат в конвективной сушилке при 100- 120°С, посто нно перемешива . Затем катализатор прокаливают в муфельной печи

0 при 400°С в течение 4 ч.

Каталитические свойства катализаторов в реакции окислени монооксида угле,- рода (объемна скорость 3000 ) приведены в таблице.

5 Достаточно высокую активность и термостабильность показывают образцы, приготовленные по предлагаемому способу в пределах изменени предлагаемых пара-, метров. Катализаторы, приготовленные по предлагаемому способу, на газе, содержащем 3,0 об.% СО, воздух остальное, позвол ют достигать при 250°С степени окислени монооксида углерода 98-99% при объемной скорости потока 30000 . Подь- ем температуры до 350°С не ухудшает ката- литических свойств.

Выход параметров способа приготовлени за предлагаемые пределы приводит к ухудшению показателей катализатора. Мала концентраци хромовой кислоты и низ- ка температура прокаливани после первой пропитки не обеспечивают получение прочных гранул - получаетс менее активный и термостабильный катализатор (опыты 3, 9). Высокие концентрации хромо- вой кислоты и высока температура прокаливани способствуют спеканию пористой структуры катализатора и уменьшению каталитической активности (опыты 4, 7).

При низкой концентрации аммиачно- карбонатного раствора мало количество нанесенной меди и низка активность, а при высокой концентрации происходит ее агломераци и снижение термостабильности катализатора (опыты 5, 11).

При низкой температуре прокаливани мала степень взаимодействи нанесенной

меди с модифицированной глиной и термостабильность катализатора недостаточна, а при высокой температуре слишком глубокое взаимодействие и спекание активного компонента и, как результат, получаетс низка активность катализатора (опыты 8, 10).

Claims

Формула изобретени Способ приготовлени катализатора дл окислени монооксида углерода, включающий пропитку носител водными растворами солей хрома, марганца и меди, сушку и прокаливание, отличающий- с тем, что, с целью получени катализатора с повышенной активностью и термостабильностью , в качестве носител используют бентонитовую глину, которую вначале обрабатывают раствором хромовой кислоты с концентрацией 5-15 г/л по металлу , сушат, формуют в гранулы и.прокаливают при температуре 450-500°С, затем пропитывают раствором перманганата кали , сушат и далее пропитывают аммиач- но-карбонатным раствором меди с концентрацией 120-150 г/л по металлу, сушат и прокаливают при температуре 350- 450°С.