СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАКИСИ АЗОТА Советский патент 1974 года по МПК C01B21/26 

1

Изобретение относится к способу получения закиси азота каталитическим окислением аммиака.

Известен способ получения закиси азота окислением аммиака на катализаторе, в качестве которого применяют окись марганца или закись-окись кобальта. Однако реакцию по известному способу проводят при неполном превращении аммиака: на выходе из реактора помимо закиси азота и азота имеется 8-14% непрореагировавшего аммнака. Это означает, что закись азота загрязнена аммиаком, и ее нельзя использовать в качестве анестезирующего средства в медицине; выход закиси азота мал.

С целью повышения выхода и чистоты продукта предлагают проводить процесс на окисном катализаторе, содержащем окись марганца или закись-окись кобальта, промотированном добавками платины.

При проведении процесса на промотированном окисномарганцевом катализаторе выход чистой закиси азота при 200°С составляет 76%, а при использовании промотированного окиснокобальтового катализатора выход чистой закиси азота составляет 60%.

Пример 1. Порошок двуокиси марганца, полученный разложением нитрита марганца при 400°С, смешивают с порошком сульфата бария, на который нанесен 0,1 вес. % платины. Нанесение осуществляют пропиткой сульфата бария раствором платинохлористоводородной кислоты соответствующей концентрации, после чего проводят сущку при 100°С и прокаливание при 585°С до полного превращения кислоты в металлическую платину. Двуокись марганца и платинированный сульфат бария смешивают в соотношении 1 : 1 по весу, тщательно истирают в ступке и перемешивают для получения однородной смеси, затем катализатор таблетируют и дробят на зерна размером 2 мм.

В реактор (кварцевая трубка с внутренним диаметром 15 мм и длиной 20 см) загружают

7,2 г катализатора, к которому добавляют кварцевое стекло. Реакционная смесь состоит из аммиака и кислорода, поступающих в реактор из баллонов через систему очистки, измерения скоростей потока газов и их смешиваНИН. Анализ продуктов проводят хроматографически. Исходная смесь содержит 10 об. % аммиака, остальное - кислород. Перед проведением каталитического окисления катализатор нагревают в токе кислорода при 200°С в

течение 2 час.

При 200°С и скорости потока газовой смеси 50 мл/мин каталитическое превращение аммиака составляет 100%; выход закиси азота 76%. Высшие окислы азота при этом не образуются.

Пример 2. Порошок закиси-окиси кобальта, полученный разложением нитрита кобальта нри 400°С, смешивают с порошком сульфата бария, на который нанесен 0,1 вес. % платины. Нанесение осуществляют пропиткой сульфата бария раствором платинохлористоводородной кислоты соответствующей концентрации, после чего проводят сушку при 100°С и прокаливание при 595°С до полного превращения кислоты в металлическую платину. Закись-окись кобальта и платинированный сульфат бария смешивают в соотношении 1 : 1 по весу, тщательно истирают в ступке и перемешивают для получения однородной смеси, затем катализатор таблетируют и дробят на зерна размером 2 мм.

В реактор (кварцевая трубка с внутренним диаметром 15 мм и длиной 20 см) загружают 6,2 г катализатора, к которому добавляют кварцевое стекло. Реакционная смесь состоит из аммиака и кислорода, поступающих в реактор из баллонов через систему дчистки, измерения скоростей потока газов и их смешивания. Анализ продуктов проводят хроматографическц. И9ходная смесь содержит 10 Об. % аммиака, остальное кислрррДг Перед

проведением каталитического катализатор нагревают в токе кислорода при 500°С в течение 2 час. При и скорости потока газовой смеси 12,5 мл/мин каталитическое превращение аммиак составляет

100%; выход закиси азота 60% Высшие окислы азота при этом не образуются.

Предм.ет изобр ет,ени.я

Способ получения закиси азота окислением аммиака кислородом на окисном катализаторе, выбранном из группы окислов, содержащей окись марганца и закись-окись кобальта, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и чистоты продукта, процесс ведут на катализаторе, промотированном добавками плат.ин1:|1.