Способ приготовления катализатора для очистки газов от органических веществ Советский патент 1991 года по МПК B01J23/72 B01J37/00 

Изобретение относится к очистке отходящих газов, содержащих органические вещества и оксид углерода, путем каталитического дожигания до безвредных продуктов - диоксида углерода и воды, и может быть использовано при приготовлении катализатора на основе металлического носителя.

Цель изобретения - упрощение способа и устранение вредных выбросов в атмосферу за счет использования в качестве медьсо- держащего носителя предварительно прокаленного при 500-550°С жаропрочного дуралюминия, в качестве активатора - раствор гидроокиси натрия или калия определенной концентрации и проведения обработки в течение обпределенного времени.

П р и м е р 1. Дуралюминовую стружку (сплав Д-20) отжигают при 500°С для удаления с ее поверхности масел и других органических веществ, в количестве 20 г

помещают в стеклянный стакан, заливают 100 мл 5%-го раствора гидроокиси натрия и обрабатывают при перемешивании стружку в течение 2 мин. После этого раствор сливают, а стружку промывают водой, достают из стакана и сушат на воздухе.

20 г дробленой стружки помещают в лабораторный реактор проточного типа. При температурах реактора 350, 400 и 450°С

пропускают воздух, содержащий 1,5г/м3 фенола с объемной скоростью 10 тыс.ч . Степень дожигания фенола при указанных температурах соответственно 84,5; 97,5 и 100%.

П р и м е р 2, Прокаленную при 550°С дуралюминовую стружку в количестве 20 г помещают в стеклянный стакан, заливают 100 мл 3%-го раствора гидроокиси калия и обрабатывают при перемешивании стружку в течение 3 мин. После обработки щелочной раствор сливают, обрабатывают катализаOs

ОП

NO

о

00 чо

тор слабокислым раствором () азотной кислоты и сушат.

20 г дробленого катализатора (частицы не более 10 мм) помещают в лабораторный реактор проточного типа. При рабочих тем- пературах реактора 350, 400 и 450°С пропускают воздух, содержащий 2,5 г/м фенола с объемной скоростью 10 тыс. . Степень каталитического обезвреживания воздуха от фенола при указанных температурах со- ставляет соответственно 85,6; 97,2 и 100%.

Дополнительно испытаны катализаторы, полученные в других технологических режимах, Результаты испытаний приведены в таблице.

Для получения катализатора, обладающего еще большей каталитической активностью, рекомендуется перед щелочной обработкой наносить на поверхность соли меди или благородных металлов, например палладия.

П р и м е р 3. Прокаленную при 500°С дуралюминовую стружку в количестве 20 г помещают в фарфоровую чашку и заливают 5 мл водного раствора, содержащего 10% азотной кислоты и 1 % хлористого палладия. При перемешивании раствор упаривают досуха на электроплитке, а стружку после обработки прокаливают при 500°С в течение 2ч. 20 г полученного катализатора помеща- ют в лабораторный реактор и пропускают воздух, содержащий 2,0 г/м3 фенола. При 350, 400 и 450°С и объемной скорости 10 тыс.ч 1 степень дожигания фенола составляет соответственно 33, 70 и 87%.

Катализатор извлекают из реактора и проводят повторную обработку в стеклянном стакане 100 мл 5%-го раствора гидроокиси калия при перемешивании в течение 2 мин. После слива щелочи и промывки водой катализатор сушат и помещают в лабораторный реактор. При рабочих температурах 350, 400 и 450°С пропускают через катализатор воздух, содержащий 2, фенола с объемной скоростью 10 тыс.ч. . Степень дожигания фенола при указанных температурах составляет соответственно 97,100 и 100%.

Предлагаемый способ практически не имеет вредных выбросов в отличие от известного, предусматривающего использование высококонцентрированного раствора аммиака, через который барботирует воздух. Единственным вредным отходом является водный раствор алюмината натрия или калия, который после нейтрализации какой- либо минеральной кислотой становится практически безвредным. Можно рекомендовать использовать его в качестве флоку- лянта для нейтрализации кислых стоков.

Обработка дуралюмина щелочью протекает в течение 2-3 мин. После промывки катализатор не требует дополнительной обработки и готов к работе, так как процесс нагрева свыше 300°С протекает непосредственно в реакторе. Достоинствами полученного катализатора являются его дешевизна и доступность, так как сгружка дуралюмина является дешевым многотоннажным отходом металлообрабатывающих цехов В отличие от медного носителя дура- люмин легче и имеет большую теплопроводность.

Предлагаемый способ может быть использован практически на любом предприятии, так как основной материал - дуралюминовая стружка везде, где есть металлообрабатывающие участки. Способ не требует какого-либо специального оборудования.

Формула изобретения

Способ приготовления катализатора для очистки газов от органических веществ, включающий обработку медьсодержащего носителя водным раствором активатора, с последующей промывкой и сушкой, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и устранения вредных выбросов в атмосферу, в качестве медьсодержащего носителя используют предварительно прокаленный при 500-550°С жаропрочный ду- ралюминий, в качестве активатора - 2-5%-ный раствор гидроокиси натрия или калия и обработку ведут в течение 2-3 мин

Продолжение таблицы

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению катализатора для очистки газов от органических веществ. Цель изобретения - упрощение способа и устранение вредных выбросов в атмосферу. Приготовление ведут обработкой прокаленного при 500- 550°С жаропрочного дуралюминия 2-5%-ным раствором гидроокиси натрия или калия в течение 2-3 мин с последующей промывкой и сушкой. 1 табл.