КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ ОЗОНА Российский патент 1997 года по МПК B01J23/889 B01J23/889 B01J101/30 

Изобретение относится к гетерогенным катализаторам разложения озона и может быть использовано в производствах с участием озона: очистка сточных вод, обработка полупроводников в микроэлектронной промышленности и т.д.

Известен катализатор разложения озона гопталюм, содержащий, MnO₂ 30 40; CuO 20 30; талюм 30 50 [1] активность катализатора в сухой среде γ (1,5 2)•10^-4, во влажной среде g (0,4 - 0,6)•10^-4.

Задачей изобретения является создание катализатора разложения озона, активность которого во влажной среде превышает активность известного катализатора на 25 и 50% соответственно.

Задача решается предлагаемым составом катализатора при следующем соотношении компонентов, Mn₃O₄ 7 20; CuO 3 10; NiO 30 - 50; талюма 30 40 (моно и диалюминат кальция).

Отличием предложенного катализатора разложения озона от прототипа является то, что он в качестве активного компонента дополнительно содержит оксид никеля, в качестве оксида марганца Mn₃O₄, при следующем соотношении компонентов, мас. Mn₃O₄ 7 20; CuO 3 10; NiO 30 50; талюм 40. Установлено что введение в состав катализатора оксида никеля в пределах 30 50% и остальных компонентов в выше указанных пределах приводит к повышению активности катализатора в сухой и влажной среде на 25 и 50% соответственно.

Предложенный катализатор получают смешением основных карбонатов указанных выше металлов и талюма, прессованием в таблетки, гидротермальной обработкой и последующим прокаливанием. Предлагаемый катализатор можно назвать гопталюм-H.

Пример 1. Предварительно измельченные основные карбонаты меди, марганца, никеля и талюм, тщательно совместно перетирали и прессовали в таблетки диаметром 5 мм и высотой 6 мм под давлением 4 т/см². Далее таблетки подвергали гидротермальной обработке при температуре 80^oC в течение 6 ч, сушили при температуре 120^oC в течение 6 ч и прокаливали при температуре 420^oC в течение 6 ч. Состав полученного катализатора, талюм 40; NiO 30; CuO 10; Mn₃O₄ 20.

Синтезированный катализатор был использован для разложения озона в сухой и влажной озоно-кислородной смесях.

Условия испытания катализаторов:
скорость озоно-кислородной смеси 150 л/ч,
входная концентрация (0,5 1%).

За меру активности катализаторов принимали коэффициент активности g (коэффициент разложения озона), показывающий долю распавшихся молекул при столкновении с поверхностью катализатора в общем числе столкновений с поверхностью. Коэффициент активности g рассчитывали по формуле:

где ω объемная скорость, см³/с;
Co входная концентрация O₃;
C выходная концентрация O₃;
V_t тепловая скорость молекул, см/с;
S внешняя поверхность катализатора, см².

Активность получения катализатора в сухом и влажном газе 2.6•10^-4 и 1.0•10^-4 соответственно.

Синтез катализатора в примерах 2 4 проводят аналогично примеру 1, изменяя содержание компонентов в предложенных пределах.

Результаты по активности полученных катализаторов предложены в таблице.

Таким образом, предложенный состав катализатора повышает коэффициент разложения озона в сухой и влажной среде соответственно на 25 и 50% что позволит получить более глубокую степень очистки газовых выбросов от остаточного озона или уменьшение количества используемого катализатора.

Изобретение относится к гетерогенным катализаторам разложения озона и может быть использовано в производства с участием озона: очистка сточных вод, обработка полупроводников в микроэлектронной промышленности и т.д. Задачей изобретения является создание катализатора разложения озона, активность которого во влажной среде превышает активность известного катализатора на 25 и 50% соответственно. Задача решается предлагаемым составом катализатора, при следующем соотношении компонентов, %: Mn₃O₄ 7 - 20; CuO 3 - 10; NiO 30 - 50; талюм 30 - 40 (моно и диалюминат кальция). Таким образом, предложенный состав катализатора повышает коэффициент разложения озона в сухой и влажной среде соответственно на 25 и 50%, что позволит получить более глубокую степень очистки газовых выбросов от остаточного озона или уменьшение количества используемого катализатора. 1 табл.

Катализатор для разложения озона, содержащий оксиды марганца, меди и талюм, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид никеля, а в качестве оксида марганца содержит закись-окись марганца при следующем содержании компонентов, мас.

Закись-окись марганца 7 20
Оксид никеля 30 50
Оксид меди 3 10
Талюм 30 40