Катализатор для окисления оксида углерода Советский патент 1988 года по МПК B01J23/889 B01D53/62 B01J23/10 

со

00 4:

00 го

Ot)

Изобретение относится к катализаторам окисления оксида углерода и может быть использовано для обезвреживания выхлопных газов автомобилей и выбросных газов промышленных предприятий .

Целью изобретения является повышение активности и термостабильности катализатора за счет дополнительного содержания оксидов стронция и алюминия и состава катализатора определенной формулы.

Пример 1. Катализатор формулы ЗГо5 О, оксидного состава, масо %: 39,6, SrO 25,5, CuO 13,2, MgO,, 14,4, Al.O 7,3 получают следующим образом.

Последовательно смешивают 2М растворы азотнокислых солей в следующих количествах, мл: LaCNO) бНгО 7,5, Sr(NOj)2 4,5, Си(НОз)а.-ЗНгО 5,25, Mn(NO,),,. 5,25, Al(NO), 4,5. В полученный сложный раствор

4,5 мл, двузамещенного лимоннокислого аммония 12,7 г. Последующие операции аналогичны примеру 1. ТемпераJ. тура реакции 100-процентного превращения оксида в двуоксид углерода достигает 146°С.

Пример 3. Катализатор формулы Lao,, 5Го, CUo,,gMno3j, А1 д.. О, сидного состава, мае. %: , 52,5, SrO 14,2, CuO 12,6, Mn02 13,8, Al,j03 6,9 получают аналогично примеру 1. Берут 2М растворы азотнокислых солей и смешивают в следующих коли15 чествах, мл: LaCNO), 10,5, Sr(NOj)2 4,5, Cu(NO,)j, 5,25, MnCNO,)- 6Hj,0 5,25, AKNO,), 9Н20 4,5, двузамещенного лимоннокислого аммония 11 ,-8 г. Последующие операции ана20 логичны примеру 1. Температура реакции 100-процентного превращения оксида в двуоксид углерода достигает

.

Пример 4. Катализатор формуазот.нокислых солей металлов при пере- 25 лы La., Sr э оксидкатали- о воздухе до 750 С

мешивании вносят 10,9 г двузамещенного лимоннокислого аммония. После его растворения массу выпаривают на во- , дяной бане до смолоподобного состояния. Затем массу сушат под лампой накаливания в вытяжном шкафу до ее разложения. Полученную гомогенную смесь оксидов металлов тщательно перетирают, таблетируют и дробят до размера зерен 1-2 мм. Зерна затора нагревают на и вьщеряшвают при этой температуре 12 ч. Активность готового катализатора определяют.в проточной установке в температурном интервале 100 - 250 С при объемной скорости газового потока 10000 , содержаще го, об. %; оксид углерода 1,5, кислород 13,0, азот остальное. Хроматографический анализ выходящего из установки газа показывает, что 100-процентное превращение оксида в двуоксид углерода достигается при температуре реакции 130°Со

ного состава, мае. %: 26,3, SrO 36,9, CuO 13,9, МпОг 15,2, А1,г,0з 7,7 получают аналогично примеру 1.

Берут 2м растворы азотнокислых со- 30 лей и смешивают в следующих количествах, мл: LaCNO,),- бН.0 4,5, Sr(NO),. 10,5, Си(НОэ).1 ЗН20 5,25, Mn(NOg)2x 5,25; АКМО,),- 9Н20 4,5, двузамещенного аммония лимоннокислого 10,0 г„ Последующие операции аналогичны примеру 1. Температура реакции 100-процентного превращения оксида в двуоксид углерода .

Пример 5. Катализатор формулы Сид дуМп0 45Alp, О оксидного состава, мае. %: , 39,4, SrO 23,8, CuO 16,5, МпО 18,0, 2,3 получают аналогично примеру 1 и вносят в раствор 10,5 г аммония лимоннокислого двузамещенного, состоящий из 2М растворов азотнокислых солей, мл: La(NO), 7,5, Sr(NO,)2 7,5, Cu(NO,)j.-3H20 6,75, MnCNO,):- 6HjO 6,75, Al (NO,), 9НгО 1,5. Температура реакции 100-про35

40

45

Пример 2о Катализатор формулы ЗГо,, Cuo,,sAlo,, О, оксидного состава, мае. %: , 63,8, SrO 4,4, CuO 12,0, Mn02 13,2, А1,,0з 6,6 получают аналогично примеру 1. Берут 2М растворы азотнокислых солей и смешивают в следующих количествах: LaCNO,) 13,5 мл, Sr(NO,)2 1,5 мл, CuCNO,) 5,25ш Мп( бНгО 5,25 мл, A1(NO,),- 9Н20

4,5 мл, двузамещенного лимоннокислого аммония 12,7 г. Последующие операции аналогичны примеру 1. Температура реакции 100-процентного превращения оксида в двуоксид углерода достигает 146°С.

Пример 3. Катализатор формулы Lao,, 5Го, CUo,,gMno3j, А1 д.. О, оксидного состава, мае. %: , 52,5, SrO 14,2, CuO 12,6, Mn02 13,8, Al,j03 6,9 получают аналогично примеру 1. Берут 2М растворы азотнокислых солей и смешивают в следующих количествах, мл: LaCNO), 10,5, Sr(NOj)2 4,5, Cu(NO,)j, 5,25, MnCNO,)- 6Hj,0 5,25, AKNO,), 9Н20 4,5, двузамещенного лимоннокислого аммония 11 ,-8 г. Последующие операции аналогичны примеру 1. Температура реакции 100-процентного превращения оксида в двуоксид углерода достигает

.

Пример 4. Катализатор формуы La., Sr э оксидного состава, мае. %: 26,3, SrO 36,9, CuO 13,9, МпОг 15,2, А1,г,0з 7,7 получают аналогично примеру 1.

Берут 2м растворы азотнокислых со- лей и смешивают в следующих количествах, мл: LaCNO,),- бН.0 4,5, Sr(NO),. 10,5, Си(НОэ).1 ЗН20 5,25, Mn(NOg)2x 5,25; АКМО,),- 9Н20 4,5, двузамещенного аммония лимоннокислого 10,0 г„ Последующие операции аналогичны примеру 1. Температура реакции 100-процентного превращения оксида в двуоксид углерода .

Пример 5. Катализатор формулы Сид дуМп0 45Alp, О оксидного состава, мае. %: , 39,4, SrO 23,8, CuO 16,5, МпО 18,0, 2,3 получают аналогично примеру 1 и вносят в раствор 10,5 г аммония лимоннокислого двузамещенного, состоящий из 2М растворов азотнокислых солей, мл: La(NO), 7,5, Sr(NO,)2 7,5, Cu(NO,)j.-3H20 6,75, MnCNO,):- 6HjO 6,75, Al (NO,), 9НгО 1,5. Температура реакции 100-прооксида в двуок

центного превращения сид углерода 155 С

Пример 6. Катализатор формулы CUo,j5.Mno,.,5Alo,5 О, оксидного состава, мас.%: 41,0,, SrO 26,3, CuO 9,7, MnO, 10,6,А120з 12,4 получают аналогично примеру 1.

Берут 2м растворы азотнокислых солей и смешивают в следующих количествах, мл: La(NO) 7,5, Sr(NO,,)2 7,5, Cu(NO,) 3,75, Mn(NO,)- 3,75, Al( 7,5 и аммония лимоннокислого двуза- мещенного 11,3 г. Последующие операции аналогичны примеру,1, Температура реакции 100-процентного превращения оксида в двуоксид углерода 170°Со

Пример 7. Катализатор формулы БГо.г .sAlo,, О, оксидного состава, мас.%: , 57,9, SrO 9,7, CuO 12,3, MnO 13,5 , 6,8 получают аналогично при- меру 1.

Берут 2М растворы азотнокислых солей в следующих количествах, мл: La(NO,),- 12,0, SrCNO,) 3,0, Cu(NO,)i. 3H.jO 5,25, Мп(МОз)г 6Н.20 5,25, A1(NO,), 9Н20 4,5, аммония лимоннокислого двузамещенного 12,2г Последующие операции аналогичны примеру 1. Температура реакции 100- процентного превращения оксида в двуоксид углерода 144°С.

Пример Во Катализатор формулы La ЗГд CUo,,jMno,5Alo,3 О, оксидного состава, мас.%: , 33,6, SrO 30,7, CuO 13,5, MnOj 14,8 AljOj 7,4 получают аналогично примеру 1.

Берут 2М растворы азотнокислых солей и смешивают в следующих количествах, мп: LaCNO,),-бНгО 6,0, SrCNOj) 9,0, Cu(NO,)2 3H.,0 5,25, Mn(NO) 5,25, A1(NO,),. 9Н,,0 4,5, аммония лимоннокислого двузамещенного 10,4 г. Последующие операции аналогичны примеру 1. Темпера- тура реакции превращения оксида в двуоксид углерода 136 С.

Пример 9. Катализатор формулы 8го,5 Си Мп Alo.i О 5 ок- .сидного состава, мас.%: 39,4, SrO 26,1, CuO 14,2, МпОг 15,8, 4,5 получают аналогично примеру 1.

Берут 2М растворы азотнокислых солей и смешивают в следующих количествах, мл: La(NO,), 7,5, SrCNO,) 7,5, Cu(NO,) 6,0, MnCNO,) 6,0, Al(NO,)j. 9Н20 3,0 аммония лиммонокислого двузамещенно- го 10,7 г. Последующие операции аналогичны примеру 1. Температура реакции 100-процентного превращения оксида в двуоксид углерода .

Пример 10. Катализатор формулы Cugj Мпо.з А1о,4 0 ок

г

O

5

0 5

Q

,.

5

сидного состава, мае. %: LajO 41,2, SrO 25,0, CuO 11,5, MnOj 12,5, , 9,8 получают аналогично примеру 1.

Берут 2М растворы азотнокислых солей и смешивают в следующих количествах, мл: LaCNO,),- 7,5, Sr(NO,) 7,5, Cu(NOj)i ЗНгО 4,5, Mn(NOj). 6H,jO 4,5, AKNO,)- 9Н20 6,0, аммония лимоннокислого двузамещенного 11,1 г. Последующие операции аналогичны примеру 1. Температура реакции 100-процентного превращения оксида в двуоксид углерода 142 С.

Результаты испытаний образцов предлагаемого и известного катализаторов приведены в табл. 1.

Результаты оценки оптимальной температуры и термической стабильности наиболее активного образца катализатора формулы CuO, AIo,3 0 и оксидного состава, мас.%: , 39,6, SrO 25,5, CuO 13,2, MnOj 14,4, 7,3 приведены в таблс 2,

Показатель активность и термостабильность катализатора выражают температурой реакции, при которой достигается 100-процентное превращение оксида в двуоксид углерода. Различие этих показателей состоит в том, что показатель активность характеризует катализатор после его предварительного нагрева на воздухе при 750 С 12 ч, а термостабильность - после дополнительного перегрева при 950°С 12 Чо I

Из полученных данных видно, что предлагаемый катализатор обладает по- вьшенной активностью и термостабильностью по сравнению с известным. Так, 100-процентная степень превращения оксида в двуоксид углерода после его предварительной прокалки при 750 и - 950°С достигается при 130 и , что на 80 и 79 С ниже, чем в известном катализаторе.

Формула изобретения

Катализатор для окисления оксида углерода, включающий куприто-манга- нит лантана перовскитовой структуры, отличающийся тем, что, с целью повьшения активности и тер- мостабкльности катализатора, он дополнительно содержит оксиды стронция

и алюминия, и состав катализатора соответствует следующей общей формуле:

13843266

La,. SrxCu,.YiiMn,-Y/zAlz05, где X 0,1-0,7, у 0,1-0,5.

Таблица 1

Изобретение касается каталитической химии, в частности катализатора (КТ) для окисления оксидов углерода, и может быть использовано для обезвреживания выхлопных газов автомобилей и выбросов промьшшенных предприятий. Для повышения активности и стабильности КТ в него дополнительно вводят оксиды стронция и алюминия. КТ имеет общую ф-лу La,., (,. v);7 Mn