Катализатор для разложения аммиака Советский патент 1978 года по МПК B01J23/46 B01J21/04 

Изобретение относится к области катализаторов для разложения аммиака.

Известен катализатор для этого процесса, состоящий из окислов никеля, алюминия, кальция, 1.

Ближайшим известным решением является катализатор, содержащий, вес. %: рутений 3-10, 7-окись алюминия 90-97 2.

Однако этот катализатор имеет недостаточно высокую активность, т. е. при 400°С, W 2500 конверсия аммиака составляет 97,5-98%.

Цель предлагаемого изобретения - повышение активности катализатора.

Предлагаемый катализатор дополнительно содержит иттрий ири следующем содержании компонентов, вес. %:

Y-ОКИСЬ алюминия90-97

Рутений2,7-9

Иттрий0,3-1

Благодаря применению этого катализатора объемная скорость разложения аммиака достигает 27000 , что в два раза превышает скорость разложения цри применении известного катализатора.

Пример 1. Рутенийиттриевый катализатор (2,7 RU и 0,3% Y) на окиси алюминия получают адсорбционным методом из рутената калия и азотнокислого иттрия.

2

Рутенат получают из металлического рутения сплавлением его с едким кали и селитрой (на 1 вес. ч. рутения берут 2,5 вес.ч. селитры и 8 вес. ч. едкой И1елочи). В муфельной печи расплавляют 2,2265 г едкого кали и небольщимн порцнямн ири помещивании серебряной налочкой засыпают растертую в порошок смесь 0,2783 г рутения с 0,6957 г селитры. Содержимое выдерживают в иечи в течение 15 мин ирн ЗООС. Полученный сплав рутената калия растворяют в 100 мл дистиллированной воды.

Азотнокислый натрий получают нз хлористого иттрия. 3 г хлористого иттрия растворяют в 200 мл дистиллированной воды, добав5ляют 10 мл 10%-ного раствора едкого кали. Выпадает осадок гидроокиси иттрия, который выдерживают в течение двух месяцев. Затем осадок отф 1льтровывают, высушивают, отвешивают 0,0486 г (что соответствует 0,0309 г

0 иттрия), растворяют в 10 мл 0,5 н. азотной кислоты и разбавляют водой до 50 мл.

Берут 10 г окиси алюминия в виде порошка зернением 0,2-0,5 мм, засыпают в колбу на 500 мл, добавляют 50 мл воды и ири перемещивании магнитной мешалкой прикапывают небольщнми порциями смесь растворов рутената калия (100 мл) и азотнокислого иттрия (50 мл). Через 10 час контакта раствора с носителем смесь из колбы выливают в фар3

форовую чашку и выпаривают на водяной бане при 80°С при постоянном перемешивании досуха. Полученную массу загружают в кварцевую трубку и восстанавливают в токе водорода при 400°С в течение 6 час. Восстановленный катализатор отмывают дистиллированной водой (20 л) от иосторопии.к ионов и высушивают ири 60°С. Для опыта берут 1 г катализатора.

Пример 2. При приготовлении 10%-ного рутенийиттриевого (9% Ru+1% Y) катализатора для получения рутената калия сплавляют 1,0000 г рутения € 2,5000 г селитры и

8,0000 г едкого кали. Плав растворяют в 100 мл воды.

При получении азотнокислого иттрия растворяют 0,1748 г гидроокиси иттрия в 30 мл 0,5 и. азотной кислоты и разбавляют водой до 50 мл.

Смесь рутената калия (100 мл) и азотнокислого иттрия (50 .мл) наносят на 10 г окиси алю.миния по той же методике, как и в примере 1. Сравнение активности известного и настояш:его катализаторов дано в табл. 1.

Зависимость разложения аммиака на предлагаемом катализаторе от объемной скорости приведена в табл. 2.

Таблица 1

Формула изобретения

Катализатор для разложения аммиака, включающий рутений и алюминия, отличаюш,ийся тем, что, с целью повышения активности, катализатор дополнительно содержит иттрий при следуюшем содержании компонентов, вес. %:

7-ОкИСь алю.миния90-97

Таблица 2

Рутений

2,7-9 Иттрий 0,3-1

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР №494185, кл. В 01J 21/04, 1973.