Способ фотокаталитического получения аммиака Советский патент 1990 года по МПК C01C1/02 

Изобретение относится к процессам фотокаталитического восстановления азота до аммиака в ходе фотолиза воды под действием УФ-света и может быть использовано в промышленной технологии получения аммиака.

Цель изобретения - повышение выхода аммиака.

Пример. 5мг немодифицированного диоксида титана, нанесенного на диоксид кремния путем совместного пламенного гидролиза тетрахлоридов титана и кремния суспензировали в 30 мл деиониэированной воды (что соответствует количеству фотокатализатора - 0,017 мас.%). Полученную суспензию заливают в пирексовый реактор, представляющей собой тонкостенную пнрексовую трубку длиной 500 мм, внешним диаметром 11 мм, внутренним диаметром 10 мм, соединенную с фильтром Шотта. Заполненный указанной суспензией реактор tзакрепляют вертикально в цилиндрической камере. В центре камеры установлен источник УФ-излу- чения - ргутно-кварцевая лампа ДРТ- 1000. По периметру радиусом 20 см вокруг лампы равномерно распределено восемь отверстий для крепления восьми реакторов. Снизу через фипьтр Шотта в облучаемый реактор подается ток азота, предварительно очищенного от. следов кислорода и углекислого газа, со скоростью 0,04 л/мин, которая обеспечивает оптимальный режим фото- каталитического процесса в данном реакторе и нахождение фотокатализатора во взвешенном состоянии. Выход из реактора подсоединен последовательно к поглотительной колонке с раствором соляной кислоты (для улавливания частично выносимого образовавшегося аммиака) и ротаметру (для регулировки расхода азота). Время облучения 60 с, после чего суспензию извлекают из реактора и водный раствор образовав(Л

СП

СГС 00 00 4

шегося аммиака отделяют от фотокатализатора, добавляют к нему водный раствор из поглотительной колонки и фотоколориметрически по методу Нес- слера определяют количество образовавшегося аммиака. Выход аммиака составляет 6.-10 г/мин, г кат.

Для подбора оптимальных режимов процесс фотокаталитического восстановления азота до аммиака проводя т при комнатной температуре, различных значениях расхода азота и состава суспензии. Результаты приведены в табл. 1.

Таблица 1

Изобретение относится к химической промышленности и позволяет получать аммиак путем взаимодействия азота и воды в присутствии фотокатализатора под действием УФ-облучения. Причем азот барботируют с оптимальной скоростью 0,04 л/мин через водную суспензию фотокатализатора с концентрацией катализатора 0,017 мас.%:. Фотокатализатором является немодифицированный диоксид титана, нанесенный на диоксид кремния путем совместного пламенного гидролиза тетрахлоридов титана и кремния. 2 табл.

Как следует из табл.1э максимум выхода аммиака достигается при значениях расхода азота и концентрации суспензии соответственно 0,04 л/мин и 0,17 мг/мл, которые приняты за оптимальные для проведения процесса.

Сравнительные исследования по предлагаемому и известному способам фотокаталитического получения аммиака лриведены.в в табл,2,

Таблица2

6,0-10

s

-3

Как видно из табл.2з предлагаемый способ фотокаталитического восстановРедактор Н.Яцола

Составитель М Наумова Техред М.Ходанич

Заказ 814

Тираж 404

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ления азота до аммиака обеспечивает выход конечного продукта, на два порядка превышающий выход аммиака, полученного по известному способу.

Формула изобретения

Способ фотокаталитического получения аммиака, включающий взаимодействие азота и воды под действием

УФ-облучения в присутствии фотокатализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода аммиака, азот барботируют через водную суспензию фотокатализатора - не-

модифицированного диоксида титана, нанесенного на диоксид кремния путем совместного плазменного гидролиза тетрахлоридов титана и кремния.

Корректор О.Ципле

Подписное