КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА Российский патент 1996 года по МПК B01J23/86 B01J23/86 B01J103/64 B01J103/18 B01J101/42 

Описание патента на изобретение RU2068732C1

Изобретение относится к средствам защиты окружающей среды от токсичных промышленных выбросов, а именно к катализаторам для подавления оксидов азота в выхлопных газах двигателей.

Известен катализатор для нейтрализации оксидов азота, состоящий из следующих компонентов, мас.

V2O5 12
Fe2O3 5
Al2O3 остальное /1/
Указанный катализатор достаточно эффективен при использовании в качестве восстановителя аммиака, с соотношением NO аммиак 1:1,2 моль/моль. При меньшем соотношении между NO и NH3 степень очистки газов от оксидов азота относительно низка.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является катализатор, представляющий собой фаянсовый носитель, на который нанесены оксиды никеля и хрома при следующем соотношении компонентов, мас.

оксид никеля 5,5 8,3
оксид хрома 10,4 15,2
фаянс остальное /2/
Этот катализатор обладает достаточной эффективностью при температуре 400oС. В то же время катализатор снижает свою активность при использовании в качестве восстановителя мочевины, а также обеспечивает необходимую степень конверсии оксидов азота лишь при относительно низкой объемной скорости газового потока.

Предлагается катализатор для очистки газовых выбросов от оксидов азота, содержащий оксиды никеля, хрома и дополнительно в качестве промотирующих добавок оксиды бария и железа, нанесенные на носитель из оксида кремния при следующем соотношении компонентов, мас.

оксид никеля 3,5 5,1
оксид хрома 16,0 18,0
оксид бария 0,05 0,15
оксид железа 0,03 0,25
оксид кремния остальное
Отличительными признаками изобретения являются дополнительное содержание оксидов бария и железа, использование в качестве носителя оксида кремния, а также вышеуказанное соотношение компонентов.

Катализатор характеризуется повышенной активностью, особенно при применении в качестве восстановителя водного раствора мочевины.

Пример 1. Готовят носитель из оксида кремния массой 100 г. При этом карбонат бария в количестве 0,07 г (0,05 мас. ВаО) вводят в 2 л 5%-ного раствора метасиликата натрия и осаждают серной кислотой.

Из полученного осадка формуют гранулы носителя диаметром 3 мм. Гранулы высушивают в течение 6 ч при температуре 120oС.

К 100 г носителя приливают 85 мл раствора, содержащего 18 г нитрата никеля Ni(NO3)2•6H2O, 62,1 г нитрата хрома Сr(NO3)3•9H2O и 0,97 м нитрата железа Fe(NO3)3•6H2O. Носитель сушат на воздухе в течение 3 ч при температуре 120oС и прокаливают при температуре 550oC в течение 4 ч. Полученный катализатор имеет состав, мас. NiO 3,5; Cr2O3 16,0; BaO 0,05; Fe2O3 0,03 и оксид кремния 80,42%
Через полученный катализатор пропускают продукты сгорания дизельного топлива при коэффициенте избытка воздуха α 1,3. Испытания проводят при атмосферном давлении, температуре 250oC300oС, объемной скорости газового потока 10 тыс. oC 12 тыс.ч.-1. В качестве восстановителя используют водный раствор мочевины, который вводят в реактор, предварительно нагретый совместно с продуктами сгорания до температуре 300oС.

При температуре 300oС и объемной скорости газового потока 10000 ч-1 степень восстановления оксида азота составляет: при использовании в качестве восстановителя аммиака 90% при использовании в качестве восстановителя мочевины 92%
Пример 2. Готовят носитель из оксида кварца массой 100 г, осаждая диоксид кварца совместно с BaSO4 из метасиликата натрия серной кислотой. Предварительно в 2 л раствора метасиликата натрия вводят 0,13 ч. карбоната бария (0,10 мас. ВаО). Из полученного осадка формуют гранулы носителя, которые после сушки пропитывают водным раствором смеси солей никеля, хрома и железа. На 100 г носителя используют для пропитки раствор, содержащий 21 г нитрата никеля Ni(NO3)3•6H2, 66 г нитрата хрома Cr2(NO3)3•9H2O и 5 г нитрата железа Fe(NO3)3•6H2O. В остальном методика изготовления катализатора аналогична описанной в примере 1. Полученный катализатор имеет следующий состав, мас. NiO 4,0; Cr2O3 17,0; ВаО 0,10; Fe2O3 0,15, оксид кремния остальное. Катализатор испытывают в условиях примера 1.

При температуре 295oС и объемной скорости газового потока 12000 ч-1 степень восстановления оксида азота составляет при использовании в качестве восстановителя: аммиака 93% мочевина 95%
Пример 3. Готовят носитель из оксида кварца массой 100 г, осаждая диоксид кварца совместно с BaSO4 из метасиликата натрия серной кислотой. Предварительно в 2 л раствора метасиликата натрия вводят 0,17 г карбоната бария (0,15 мас. BaO). Из полученного осадка формуют гранулы носителя, которые после сушки пропитывают водным раствором солей никеля, хрома, железа. На 100 г носителя используют для пропитки раствор, содержащий 27 г нитрата никеля Ni(NO3)3•6H2O, 70 г нитрата хрома и 8,5 г нитрата железа Fe(NO3)3•6H2O. В остальном методика изготовления катализатора аналогична описанной в примере 1. Полученный катализатор имеет следующий состав, мас. NiO 5,1; Cr2O3 18,0; ВаО 0,15; Fe2O3 0,25; оксид кремния остальное.

При температуре 280oC и объемной скорости газового потока 10000 ч-1 степень восстановления оксида азота составляет при использовании в качестве восстановителя: аммиака 90% мочевины 93%
Пример 4. Готовят носитель из оксида кварца массой 100 г, осаждая диоксид кварца совместно с BaSO4 из метасиликата натрия серной кислотой. Предварительно в 2 л раствора метасиликата натрия вводят 0,05 ч. карбоната бария (0,06 мас. BaO). Из полученного осадка формуют гранулы носителя, которые после сушки пропитывают водным раствором солей никеля, хрома и железа. На 100 г носителя применяют для пропитки раствор, содержащий 15 г нитрата никеля Ni(NO3)2•6H2O, 58 г нитрата хрома Сr(NO3)3•9H2O и 0,64 г нитрата железа Fe(NO3)3•6H2O. В остальном методика изготовления катализатора аналогична описанной в примере 1. Полученный катализатор имеет следующий состав, мас. NiO 3,0; Cr2O3 15,0; ВаО 0,04; Fe2O3 0,02; оксид кремния остальное. Катализатор испытывают в условиях примера 1.

При температуре 300oС и объемной скорости газового потока 10000 ч-1 степень восстановления оксида азота при использовании в качестве восстановителя мочевины составляет 90%
Пример 5. Готовят носитель из оксида кварца массой 100 г, осаждая диоксид кварца совместно с ВаSO4 из метасиликата натрия серной кислотой. Предварительно в 2 л раствора метасиликата натрия вводят 0,20 г карбоната бария (0,18 мас. ВаО). Из полученного осадка формуют гранулы носителя, которые после сушки пропитывают водным раствором солей никеля, хрома и железа. На 100 г носителя используют для пропитки раствор, содержащий 30 г нитрата никеля Ni(NO3)2•6H2O; 73,5 г нитрата хрома Сr(NO3)3•9H2O и 9,6 г нитрата железа Fe(NO3)3•6H2O. В остальном методика изготовления катализатора аналогична описанной в примере 1. Полученный катализатор имеет следующий состав, мас. NiO 6,0; Cr2O3 19,0; ВаО 0,20; Fe2O3 0,02; оксид кремния остальное.

Катализатор испытывают в условиях примера 1.

При температуре 300oС и объемной скорости газового потока 10000 ч-1 степень восстановления оксида азота при использовании в качестве восстановителя мочевины составляет 90%
Результаты испытаний, приведенные в примерах, сведены в таблицу. В этой же таблице приведены результаты испытаний в аналогичных условиях известного катализатора прототипа.

Как следует из таблицы, катализаторы, изготовленные в соответствии с изобретением, имеют более высокую активность, чем известные. Степень восстановления оксида азота предложенным катализатором значительно выше, чем у известного катализатора. Преимущества предложенного катализатора перед известным более существенны при использовании в качестве восстановительной среды водного раствора мочевины. ТТТ1

Похожие патенты RU2068732C1

название год авторы номер документа
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА 1998
  • Логинов В.М.
  • Андреев Л.В.
  • Ковшун Л.Ф.
  • Муленко Л.Ф.
  • Черная С.И.
  • Корж Т.И.
RU2156655C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА 1996
  • Ковшун Л.Ф.
  • Хасанов Р.М.
  • Логинов В.М.
  • Андреев Л.В.
  • Муленко Л.Ф.
  • Черная С.И.
RU2115473C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ОКСИДА УГЛЕРОДА И УГЛЕВОДОРОДОВ И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1992
  • Кравчук Л.С.
  • Валиева С.В.
  • Иващенко Н.И.
  • Юрша И.А.
  • Ницкая В.Н.
RU2054959C1
КАТАЛИЗАТОР ХРОМОВО-НИКЕЛЕВЫЙ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА И МОНООКСИДА УГЛЕРОДА 2000
  • Логинов В.М.
  • Андреев Л.В.
  • Ковшун Л.Ф.
  • Муленко Л.Ф.
  • Кудряшова С.И.
  • Корж Т.И.
RU2191624C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ОКСИДА УГЛЕРОДА В ГАЗОВЫХ ВЫБРОСАХ 1995
  • Мулина Т.В.
  • Балашов В.А.
  • Чумаченко В.А.
  • Мельникова О.М.
RU2098180C1
КАТАЛИЗАТОРНАЯ ЗАГРУЗКА РЕАКТОРА ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА И СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ 1992
  • Бурдейная Т.Н.
  • Давыдова М.Н.
  • Загвоздкин В.К.
  • Лунин А.Ф.
  • Сиверцева Н.С.
RU2050191C1
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 1997
  • Кладова Н.В.
  • Борисова Т.В.
  • Макаренко М.Г.
  • Исаева Г.Г.
RU2132227C1
АДСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРЫ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ 2000
  • Сорокин И.И.
  • Красий Б.В.
  • Зеленцов Ю.Н.
  • Порублев М.А.
RU2164445C1
ХРОМСОДЕРЖАЩИЙ КАТАЛИЗАТОР И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2001
  • Мулина Т.В.
  • Любушкин В.А.
  • Чумаченко В.А.
  • Макаренко М.Г.
RU2191625C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ β ФЕНИЛЭТИЛОВОГО СПИРТА 1995
  • Хейфец В.И.
  • Пивоненкова Л.П.
  • Якубенок В.В.
  • Масленникова Т.А.
  • Милицин И.А.
  • Шкуро В.Г.
  • Нагоров А.М.
RU2086528C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 068 732 C1

Реферат патента 1996 года КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА

Изобретение относится к катализаторам для очистки газовых выбросов от оксидов азота. Сущность изобретения: катализатор содержит, мас.%: оксид хрома 16,0 - 18,0; оксид никеля 0,5 - 5,1; оксид бария 0,05 - 0,15; оксид железа 0,03 - 0,25, оксид кремния - остальное. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 068 732 C1

Катализатор для очистки газовых выбросов от оксидов азота, включающий оксиды кремния, хрома и никеля, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксиды бария, железа при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксид хрома 16,0 18,0
Оксид никеля 0,5 5,1
Оксид бария 0,05 0,15
Оксид железа 0,03 0,25
Оксид кремния Остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1996 года RU2068732C1

Способ очистки отходящих газов от окислов азота 1983
  • Мирзарахимов Мирсалих Султанович
  • Мусаев Маруфджан Набиевич
  • Сафаев Абиджан
  • Алижанов Тухтасим
SU1134222A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Катализатор для очистки газов от оксидов азота 1985
  • Алхазов Тофик Гасанович
  • Гасан-Заде Галина Заидовна
  • Багдасарян Бабкен Вартанович
  • Данг Минь Кхой
  • Имаметдинова Галия Зейдуловна
SU1447393A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1

RU 2 068 732 C1

Авторы

Хасанов Р.М.

Андреев Л.В.

Логинов В.М.

Даты

1996-11-10Публикация

1993-04-19Подача