Способ получения активного компонента катализатора процесса очистки отходящих газов от оксидов азота Советский патент 1993 года по МПК C07F15/06 B01J31/22 

Изобретение относится к способу получения нового активного компонента катализатора процесса очистки отходящих газов от оксидов азота, который может найти применение в химической промышленности, черной металлургии и других отраслях промышленности для производств, требующих очистки большого количества газов с температурой ниже 200°С, при травлении металлов азотной кислотой в гальванических цехах, в ряде процессов в приборостроении, в производстве люминофоров и т.д. - там, где выбросы оксидов азота периодичны и газы часто запылены, содержат капельные жидкости, разбавлены кислородом воздуха.

Целью изобретения является увеличение каталитической активности целевого продукта.

Цель достигается тем, что тетра-4-кар- боксифталоцианин кобальта подвергают бромированию бромом в хлорсульфоновой кислоте в присутствии иода при 75-80°С в

течение 7-8 ч, охлаждают, высаженный осадок промывают до нейтральной среды и выделяют целевой продукт путем обработки реакционной массы щелочным раствором с последующим подкислением водного раствора и отделением целевого продукта.

Пример 1. Получение активного компонента катализатора. 1,5 г (0,002 моль) тетра-4-карбсжсифталоцианина кобальта помещают в трехгорлую колбу, добавляют 15 мл свежеперегнанной хлорсульфоновой кислоты, 0,7 мл (0,016 моль) брома и 0,02 г (0,00015 моль) иода. Реакционную массу при постоянном перемешивании нагревают до 80°С и выдерживают при этой температуре 8 ч. После охлаждения раствор осторожно выливают на лед. Выпавший осадок центрифугируют, промывают соляной кислотой, водой. Полученный продукт помещают в 200 мл 2,5%-ного водного раствора едкого кали и нагревают до 50°С при постоянном перемешивании. После выдерживания в этих условиях 0,5 ч раствор отфильтровываСП

00 О CJ 4 О

чэ

ванием активного компонента, полученного по примеру 3.

Пример 13. Приготовление катализатора 4. Аналогично примеру 10 с использованием активного компонента, полученного по примеру 4.

П р и м е р 14. Приготовление катализатора 5. Аналогично примеру 10 с использованием активного компонента, полученного по примеру 5.

Пример 15. Приготовление катализатора 6. Аналогично примеру 10 с использованием активного компонента, полученного по примеру 6.

Пример 16. Приготовление катализа- тора 7. Аналогично примеру 10с использованием активного компонента, полученного по примеру 7,

Пример 17, Приготовление катализа- тора 8. Аналогично примеру 10 с использованием активного компонента, полученного по примеру 8.

Пример 18. Приготовление катализатора 9. Аналогично примеру 10 с использо- ванием активного компонента, полученного по примеру 9.

Пример 19. Процесс очистки. Очистку проводили в стеклянном реакторе проточного типа диаметром 10 мм при объеме ка- тализатора 1, равном 1 см3. Состав газовой смеси до очистки: N0 1,0 об.%; МНз 1,0 об.%; 024,0 об.%; N2 94,0 об.%. Анализ газа до и после контактного аппарата проводили по методике 4. Температура в реакторе 50°С. Объемная скорость газового потока 10300 . Степень очистки газа от N0 составляет 99,5%.

Пример 20, Очистку проводили по примеру 19. Температура в реакторе 100°С. Объемная скорость газового потока 12000 . Степень очистки газа от N0 99,5%.

Пример 21. Очистку проводили по примеру 19. Температура в реакторе 150°С, Объемная скорость газового потока 13500 . Степень очистки газа от N0 99,5%.

Пример 22. Очистку проводили по примеру 19. Температура в реакторе 200°С. Объемная скорость газового потока 14600 . Степень очистки газа от N0 99,5%.

Данные по примерам 19-22 сведены в табл.1 и сравнены с результатами прототипа в аналогичных условиях.

Данные по очистке в присутствии катализаторов 2-9, при приготовлении которых использовались активные компоненты,син- тезированные по примерам 2-9, приведены

в табл.2 (условия для всех катализаторов аналогичные).

Сопоставление каталитических свойств, представленных в табл.1 и 2, катализаторов иллюстрируют несомненное преимущество катализатора, активным компонентом которого является тетрабромтетракарбоксифта- лоцианин кобальта, полученный заявленным способом. Катализатор с использованием полученного активного компонента обладает большей активностью, чем известный, что позволяет вести процесс очистки при объемных скоростях газового потока 14600 и степени очистки газа от оксидов азота 99,5% при 200°С, т.е. повышается эффективность процесса очистки, т.к. очистке подвергается больший объем газа за одно и то же время; кроме того, это ведет к снижению материалоемкости и других затрат.

Коэффициент стабильности катализатора с использованием активного компонента, полученного заявленным способом, как и с использованием известного активного компонента, составляет примерно 0,98- 0,99 и сохраняет свою стабильность минимум 200 ч работы.

Состав газа до очистки: N0-1,0 об.%; МНз-1,Ооб.%; 02-4,0 об. %; N2-94,0 об. %.

После очистки практически весь N0 (до 99,5%) и ЫНз переходят в N2 и .

Предлагаемый способ может быть использован для получения активного компонента катализатора процесса очистки отходящих газов от оксидов азота, обладающего высокой каталитической активностью.

Формула изобретения

Способ получения активного компонента катализатора процесса очистки отходящих газов от оксидов азота с использованием соединения кобальта и обработки реакционной массы щелочным раствором с последующим подкислением раствора и отделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения каталитической активности целевого продукта, в качестве соединения кобальта используют тетра-4-карбоксифталоцианин кобальта, который подвергают обработке бромом в хлорсульфоновой кислоте в присутствии иода при 75-80°С в течение 7-8 ч, с последующим охлаждением реакционной массы , установлением нейтральной среды путем промывания водой реакционной массы после обработки ее соляной кислотой с последующей обработкой щелочью и кислотой.

Т а б л и ц а 1

Сущность изобретения: обработка тет- ра-4-карбоксифталоцианин кобальта бромом в хлорсульфоновой кислоте в присутствии иода при 75-80°С в течение 7-8 ч, с последующим охлаждением реакционной массы, установлением нейтральной среды путем промывания водой реакционной массы после обработки ее соляной кислотой с последующей обработкой щелочью и кислотой. 22 примера. 2 табл.

Таблица2