Способ приготовления катализатора для очистки отходящих газов от вредных органических примесей и оксида углерода Советский патент 1986 года по МПК B01J23/72 B01J37/02 

Изобретение относится к технологии приготовления катализаторов, а именно к способам приготовления медно-оксидных катализаторов, активных в процессах глубокого окисления, а именпо в процессах очистки отходящих газов промышленных производств и автотранспорта от вредных органических примесей и оксида углерода. Цель изобретения - получение катализатора с повышенной активностью и ликвидация выбросов оксидов азота за счет исполь зования в качестве носителя шамота и проЬедения пропитки в присутствии мочевины. Взятой в стехиометрическом количестве по отношению к нитрату меди. Пример 1. В 100 мл подогретого до 50°С раствора нитрата меди с ,67 г/см добавляют порошок мочевины (52,2 г) и размешивают до полного растворения. После этого в приготовленный раствор добавляют 30 г шамота и выдерживают 30-40 мин. Затем избыток раствора отфильтровывают, пропитанный катализатор сушат при 100- 120°С в течение 6-8 ч и прокаливают в токе воздуха, выдерживая при заданной температуре 400°С в течение 2 ч. Пример 2. Аналогичен примеру 1. Отличие состоит в том, что для пропитки используют в качестве носителя катализатор, приготовленный согласно примеру 1.25 г образца 1 погружают в заранее приготовленный и подогретый до 50°С раствор азотнокислой меди и мочевины, взятых в стехиометрическом соотношении друг к другу (50 мл нитрата меди с ,67 г/см и 26,1 г мочевины). Далее повторяют последовательность операций в соотетствии с примером . Пример 3. Аналогичен примеру 1. Отличие состоит в том, что для пропитки используют образец, приготовленный согласно примеру 2. 25 г образца 2 погружают в 50 мл раствора, содержащего нитрат меди и мочевину в стехиометрическом соотношении при 50°С и далее повторяют последовательность операций,описанных в примере 1 Увеличение числа пропиток до 2-х или 3-х с использованием предлагаемой методики пропитки в присутствии мочевины (примеры 2,3) позволяет получить катализаторы с равномерным и достаточно прочным нанесением активного компонента. Пример 4 (сравнительный). 30 г шамота погружают в 10 мл предварительно подогретого раствора нитрата меди (,67 г/см) и выдерживают в течение 40 мин. Затем избыток раствора отфильтровывают и катализатор сушат при 100-120°С в течение 6-8 ч. После этого катализатор прокаливают при заданной температуре 400°С в течение 2 ч. Пример 5 (сравнительный). Аналогичен примеру 4. Отличие состоит в том, что для пропитки в качестве носителя используют катализатор, приготовленный согласно примеру 4. 30 г образца 4 погружают в 100 мл раствора нитрата меди с ,67 г/см, подогретого до 50°С и далее повторяют последовательность операций, описанных в примере 4. Пример 6 (сравнительный). Аналогичен примеру 4. Отличие состоит в том, что для пропитки используют катализатор, приготовленный согласно примеру 5. 30 г образца 5 погружают в 100 мл раствора нитрата меди с ,67 г/см при 50°С и далее повторяют последовательность операций, описанных в примере 4. Пример 7 (известный). Метод, приготовления известного катализатора (ИК-12-1), выбранного в качестве прототипа, основан на нанесении раствора азотнокислой меди (с плотностью 1,67-1,72 г/см) на оксид алюминия (-модификация) при 50-60°С с последуюшей сушкой и разложением азотнокислой меди до оксида меди в токе воздуха при 400°С. Содержание меди в катализаторе в результате одноразовой пропитки составляет 20-21 вес.%. Катализаторы согласно изобретению были испытаны в реакции окисления СО и бутана. Исследования были проведены безградиентным методом в проточно-циркуляционной установке при постоянном составе реакционной смеси в избытке кислорода при атмосферном давлении с использованием хроматографического метода анализа. Активность катализаторов в реакции окисления СО характеризуют температурой достижения заданной степени окисления при стандартных условиях испытаний: навеска катализатора 1 г, скорость подачи реакционной смеси 10 л/ч, скорость циркуляции 500- 1000 л/ч, концентрация СО в реакционной смеси 1 об.%. Каталитическую активность в реакции окисления бутана характеризуют скоростью реакции в см бутана/г.с. при концентрации бутана 0,2 об%. Данные по каталитической активности известных и предлагаемых катализаторов приведены в таблице.

CuOОдна

(30 мас.%) шамоте

CuOДве

7 1,2102

(48 мас.%) шамоте

165

150

135

10 2

120

114

104

125

137

Изобретение относится к области технологии приготовления катализаторов, а именно к способам приготовления меднооксидных катализаторов, активных в процессах глубокого окисления, в частности в процессах очистки отходящих газов промышленных производств и автотранспорта от вредных органических примесей и оксида углерода. Предложенный способ обеспечивает значительное снижение количества оксидов азота в отходящих газах (на 90%), выделяющихся при приготовлении катализаторов из нитратов на стадии прокаливания. Катализатор готовят следующим образом: в подогретый до 50°С раствор нитрата меди d 1,6721 г/см добавляют порошок мочевины и размещивают до полного растворения. После этого в приготовленный раствор добавляют в качестве носителя шамот и выдерживают 30-40 мин. После чего избыток раствора отфильтровывают, катализатор сушат при 100-120°С в течение 6-8 ч и прокаливают в токе воздуха, выдерживая при заданной температуре 400°С в тече ние 2 ч. Мочевину берут в стехиометрическом количестве по отношению к нитрату меди. Способ обеспечивает лучшую активность и позволяет ликвидировать выбросы С оксидов азота за счет использования носителя - шамота. 1 табл. ND 05 СО 00 4

Формула изобретения

Способ приготовления катализатора для очистки отходящих газов от вредных органических примесей и оксида углерода путем пропитки носителя раствором нитрата меди с последующей сушкой и прокаливанием

катализаторнои массы, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью и ликвидации выбросов оксидов азота, в качестве носителя используют шамот и пропитку ведут в присутствии мо чевины, взятой в стехиометрическом количестве по отношению к нитрату меди.