Катализатор для очистки газов от оксидов азота и серы Советский патент 1984 года по МПК B01D53/86 B01D53/60 B01J23/89 C01B17/60 

СО

ро ч

о Изобретение относится к катализаторам для очистки газов от оксидов азота и серы и может быть приме нено для очистки отходящих газов хи мических производств и воздуха, содержащего вредные примеси. Известен катализатор для очистки газов от оксидов азота и серы, содержащий медь или оксиды меди, а также рутений и рений или их оксиды нанесенные на носитель из т или t{ - с удельной поверхностью 50-500 , при содержании компонентов (в пересчете на металл): 5-15 мас.%, Си и 0,01 - 2% Ru и Re, носитель остальное Г1 3Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор для очистки газов от оксидов азота серы, содержащий оксиды железа (Ш), марганца (П), алюминия, кальция, кремния и титана при следующем соде нии компонентов, мас.%; Оксид железа (Ш) 23,0 Оксид марганца (И) 0,1 Оксид алюминия Оксид кальция Оксид кремния Оксид титана Однако известный катализатор хар теризуется недостаточной активность Так, например, 80-85%-ная степен очистки газа от оксидов азота и сер происходит при и объемной ско рости 350 ч при восстановлении их метаном в присутствии известного ка тализатора, а при взаимодействии S0 и N0 с СО подобная степень очистки . достигается при и объемной ск рости 200-400 ч. Цель изобретения - повышение активности катализатора. Указанная цель достигается тем, что катализатор для очистки газов от оксидов азота и серы, содержащий оксиды железа (Ш) , марганца (II), ал миния, кальция и кремния, дополнительно содержит палладий и оксиды меди (И) и магния при следующем отношении компонентов, мас.%: Палладий0,1-1,0 Оксид меди (и) 1,0-10 702 Оксид магния 1,5-3,9 Оксид железа (Ш) 40,0-60,0 Оксид марганца (II) 0,1-1,0 Оксид алюминия 1,0-5,0 Оксид кальция 1,0-2,0 Оксид кремния Остальное Предлагаемый катализатор по сравнению с известным обладает повышенной активностью. Так, например, 80-85%-ная степень очистки газа от оксидов азота и серы происходит при 650-700 0 при восстановлении их метаном в присутствии предлагаемого катализатора, а при взаимодействии SO и N0 с СО подобная степень очистки достигается при 350-400°С. Предлагаемый катализатор получают путем пропитки магнетизированной железной руды растворами нитратов или других солей меди и палладия с последующей сушкой и термообработкой. Испытания проводят в проточной установке с фильтрующим слоем. Результаты испытания активности катализаторов, характеризующейся степенью восстановления N0 и SO; метаном или оксидом углерода (водородом) , вычисляют по анализам концент|раций оксидов азота и серы в азоте до и после катализа при следующих входных параметрах: соотношения CH/(NO + 302) 2,5 и температур 650-700 С, соотношения CO/(NO + 80.2) 3,5 и температур 350-400 0, Во всех опытах дозировкой в азот поддерживались постоянным начальное содержание N0 0,01-0,03%, 50 0,03-0,1% и объемная скорость 2 . Пример 1. Железную руду обрабатывают путем магнетизирующего обжига при 500 С в течение 3 ч в восстановительной атмосфере. Это придает ей требуемую пористость за счет удаления гуминовых и сернистых соединений. 06работанную железную руду фракции 1,0-3,0 мм, содержащую, мас.%: FejO 60,0, МпО 1,0; ,0; Si0230,5,MgO 2,3, CaO 1,2, загружают в реактор и пропускают газовую смесь указанного вьше состава. Степень восстановления N0 и SOj метаном и оксидом углерода (об.%) приведена в табл. 1.

Таблица 1

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА И СЕРЫ, включающий оксиды железа (Ш), марганца (П), алю «шния, кальция и кремния, о т л игчающийся тем, что, с целью повьшения активности, он дополнительно содержит палладий и оксиды меди (П) и магния при следукяцем отношении компонентов, мас.%: Палладий0,1-1,0 Оксид меди (П) 1,0-10,0 Оксид магния t,5-3,9 Оксид железа (Ш) 40,0-60,0 Оксид марганца (П) 0,1-1,0 Оксид алюминия 1,0-5-, О Оксид кальция 1,0-2,0 Оксид кремния Остальное

доо

67 73

650 700

Пример 2. Обработанную путем магнетизирующего обжига железную руду фракции 1,0-3,0 мм при 35 С раздельно пропитывают 10%-ным раствором нитрата меди и палладия в течение 5 ч каждым, после чего гранулы сушат при в течение 3 ч, прокаливают при 500 С

75 85

Пример 3. Обработанную nyfeM магнетизирующего обжига железную руду фракции 1,0-3,0 мм при раздельно пропитывают 15%-ным раствором нитрата. меди и 10%-ным палладия в течение 5 после чего гранулы сушат при

каждым,

п течение 3 ч, прокаливают при

500 С в течение 3 ч до удаления окси69

35

35 40

в течение 3 ч до удаления оксидов азота и вьщерживают 3 ч в восстановительной атмосфере при . Полученный контакт содержит, мае.%: 40,0; МпО 0,1; AEjO, 1,0; SiO 51,9, MgO 3,9; CaO 2,0, CuO 1,0, Pd 0,1.

В табл. 2 даны степени восстановления N0 и SO, (об.%).

Таблица 2

78

60

57 68

дов азота и вьщерживают в восстспновительной атмосфере 3 ч при 25°С. Полученный контакт содержит, мас.%: 50-, МпО 0,55-, А120з 3,0, SiO 36,2; MgO 2,7i CaO 1,5; CuO 5,5; Pd 0,ЗГ.

В табл. 3 даны степени восстанопления N0 и 80 (об.%).

87

92

Пример 4. Обработанную путем агнетизируняцего обжига железную руду фракции 1,0-3,0 мм при раздельно пропитывают 20%-ным раствором нитрата меди и 15%-ным раствором палладия в 25 течение 5 ч каждым, после чего гранулы сушат при t20°C в течение 3ч, про аливают при 500 С в течение 3 ч до

Таблица 3

84

65

93

78

75 85

удаления оксидов азота и вьздерживают в восстановительной атмосфере 3 ч при . Полученный контакт содержит, мас.%: ,0, МпО 1,0, 5 SiO 20,5; MgO 1,5-, CaO 1,0; CuO 10,0, Pd 1,0.

Степень восстановления NO и SC приведена в табл. 4 (об.%).

Таблица 4