[go: up one dir, main page]

RU2480281C1 - Катализатор, способ его приготовления (варианты) и способ очистки отходящих газов от оксидов азота - Google Patents

Катализатор, способ его приготовления (варианты) и способ очистки отходящих газов от оксидов азота Download PDF

Info

Publication number
RU2480281C1
RU2480281C1 RU2012107930/04A RU2012107930A RU2480281C1 RU 2480281 C1 RU2480281 C1 RU 2480281C1 RU 2012107930/04 A RU2012107930/04 A RU 2012107930/04A RU 2012107930 A RU2012107930 A RU 2012107930A RU 2480281 C1 RU2480281 C1 RU 2480281C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
carrier
nitrogen oxides
methane
calcined
Prior art date
Application number
RU2012107930/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Александра Степановна Иванова
Елена Марковна Славинская
Наталья Васильевна Карасюк
Ирина Алексеевна Полухина
Виктор Анатольевич Чумаченко
Александр Степанович Носков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук
Priority to RU2012107930/04A priority Critical patent/RU2480281C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2480281C1 publication Critical patent/RU2480281C1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/20Capture or disposal of greenhouse gases of methane

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к катализатору, способу его приготовления и способу очистки отходящих газов от NOx в окислительных условиях в присутствии углеводорода. Катализатор для очистки отходящих газов от оксидов азота каталитическим восстановлением метаном в окислительной атмосфере, содержит в своем составе 1.75-2.0 мас.% палладия, нанесенного на носитель, носитель представляет собой оксидную Mg(Sr)-Al-O композицию, содержащую 4-14 мас.% Mg(Sr)O, с удельной поверхностью (3.8-9.0) м2/г и влагоемкостью - (0.35-0.65) мл/г. Описаны способы приготовления катализатора, включающие получение Mg-Al-O и Sr-Al-O носителей, и также процесс очистки отходящих газов от оксидов азота каталитическим восстановлением углеводородами в окислительной атмосфере в присутствии описанного выше катализатора, содержащего в своем составе палладий, нанесенный на Mg-Al-O или Sr-Al-O носитель. Технический результат - эффективная очистка отходящих газов от оксидов азота. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 21 пр., 1 табл.

Description

Изобретение относится к катализатору, способу его приготовления и способу очистки отходящих газов от оксидов азота NOx в окислительных условиях в присутствии углеводорода.
Оксиды азота (NOx) наряду с оксидами серы являются наиболее опасными загрязнителями атмосферы, оказывающими вредное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. Основными источниками поступления оксидов азота в атмосферу являются энергетические установки, предприятия химической и металлургической промышленности, автотранспорт. Концентрация оксидов азота может колебаться, в зависимости от источника, и максимальна в отходящих газах производств азотной кислоты.
Каталитическое восстановление NOx до молекулярного азота с использованием различных восстановителей является наиболее распространенным способом очистки отходящих газов. В зависимости от природы газа-восстановителя и условий проведения процесса различают два варианта каталитического восстановления:
1. Неселективное восстановление оксидов азота с использованием водорода, оксида углерода, углеводородов (метан и т.д.).
2. Селективное восстановление оксидов азота в смеси с кислородом с помощью аммиака и углеводородов, в качестве которых используют метан, пропан, бутан.
Одним из наиболее распространенных в промышленной практике является метод неселективного каталитического восстановления оксидов азота природным газом, основу которого составляет метан. Этот процесс используется для очистки газовых выбросов производств неконцентрированной азотной кислоты [Производство азотной кислоты в агрегатах большой единичной мощности. / Под ред. В.М.Олевского. - М.: Химия, 1985. - 400 с]. Особенностью данного метода очистки является сопряжение стадий окисления метана кислородом и восстановления оксидов азота метаном. На первом этапе происходит окисление метана, сопровождаемое повышением температуры газов согласно уравнению: СН4+2O2=СO2+2H2O+Q. За счет этой реакции происходит резкое повышение температуры до 600-800°С. В связи с этим количество кислорода в газовой смеси и сжигаемого топлива также лимитируется температурой, которую может выдержать катализатор. Поэтому к катализатору предъявляются особые требования по термостабильности.
Для процессов каталитической очистки отходящих газов от NOx в присутствии метана в окислительных условиях предлагаются каталитические системы, содержащие, как правило, оксиды платины, палладия, нанесенные на оксидные носители: Аl2О3, Al-Si-O, ZrO2 (Iwamoto M. Air pollution abatement through heterogeneous catalysis. in Stud. Surf. Sci. Catal. Ed: A.Corma, F.V.Melo, S.Mendioroz, J.L.G.Fierro. Vol. 130A., p.23-47). В промышленных условиях высокотемпературная каталитическая очистка газовых выбросов с помощью природного газа в азотно-кислотных производствах осуществляется на катализаторе АПК-2 [Кузнецов В.А. Закономерности гетерогенно-каталитического восстановления монооксида азота метаном // Теор. и эксперим. химия. - 1991. - Т.27, №5. - С.553-560; Технология катализаторов. / Под ред. Мухленова И.И. - Л.; Химия, 1979, с.164-165]. Катализатор изготавливается в виде таблеток размером 12×12 мм, который содержит в своем составе в качестве активного компонента 2% палладия. Однако исследование работы катализатора в очистке отходящих газов от NOx показало, что на поверхности катализатора наряду с целевыми реакциями протекают побочные, в том числе с образованием кокса, приводящие к зауглероживанию его поверхности. На основании изложенного можно заключить, что носитель для указанного катализатора должен быть не только термически стабильным, но и более устойчивым к зауглероживанию. В этом плане представляет интерес использование в качестве носителя оксида алюминия, модифицированного оксидами щелочноземельных элементов.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является катализатор очистки газовых выбросов от оксидов азота на основе палладийсодержащего активного компонента, нанесенного на оксид алюминия, описанный в [пат. РФ №2102143, 1998].
Катализатор, содержащий 1.5÷1.9 мас.% РdO/Аl2О3, получают пропиткой носителя раствором азотнокислого палладия; после чего образец провяливают на воздухе в течение 5 ч с последующей сушкой и прокаливанием при температуре 400-460°С в токе воздуха или инертного газа; полученный катализатор содержит (1.5÷1.9) мас.% PdO и (98.1÷98.5) мас.% α-Аl2О3.
Каталитические свойства катализатора в реакции восстановления оксидов азота метаном оценивали по остаточной концентрации NOx в конечной реакционной смеси (КРС) при 590°С, которая составляет (0.005÷0.010) об.% или (5÷10) ppm. Поскольку при неполном сгорании метана возможно образование водорода и монооксида углерода по реакции: CH4+0,5O2=СО+2H2+Q, то КРС необходимо контролировать на содержание монооксида углерода, также являющего одним из загрязнителей атмосферы. Данные по содержанию монооксида углерода в КРС на этом катализаторе отсутствуют.
Недостатками известного катализатора являются низкая температура его термической обработки, так как температура реакции может достигать 600-800°С, что может приводить к изменению состояния активного компонента катализатора; невысокая степень очистки отходящих газов от NOx в свете сегодняшних требований: содержание NOx в конечной реакционной смеси КРС не должно превышать 0.005 об.% или 5 ppm при температуре реакции 550°С; кроме того, содержание СО в КРС не должно превышать 0.3 об.% или 3000 ppm.
Задача изобретения - разработать катализатор, обеспечивающий требуемую степень очистки от NOx отходящих газов при 550-590°С при одновременной низкой концентрации СО, не превышающей 3000 ppm, при сохранении высокой механической прочности.
Для решения поставленной задачи предложен катализатор для очистки отходящих газов от оксидов азота каталитическим восстановлением метаном в окислительной атмосфере, содержащий в своем составе 1.75-2.0 мас.% палладия, нанесенного на носитель, который представляет собой оксидную Mg(Sr)-Al-O композицию содержащую 4-14 мас.% Mg(Sr)O, с удельной поверхностью (3.8÷9.0) м2/г и влагоемкостью (0.35÷0.65) мл/г.
Для решения поставленной задачи предложен катализатор восстановления оксидов азота метаном в присутствии кислорода, содержащий палладий, нанесенный на носитель, который представляет собой оксидную Mg(Sr)-Al-O композицию, содержащую 4-14 мас.% Mg(Sr)O, характеризующуюся удельной поверхностью, равной (3.8÷9.0) м2/г, и влагоемкостью (0.35÷0.65) мл/г.
Содержание палладия составляет 1.75÷2.0 мас.%.
Задача решается также способом приготовления катализатора восстановления оксидов азота метаном в присутствии кислорода, который осуществляют пропиткой носителя по влагоемкости раствором азотнокислого палладия с последующими стадиями сушки и термической обработки в интервале температур 600-750°С, при этом носитель представляет собой оксидную Mg(Sr)-Al-O композицию, содержащую (4-14) мас.% Mg(Sr)O, характеризующуюся удельной поверхностью, равной (3.8÷9.0) м2/г, и влагоемкостью (0.35÷0.65) мл/г.
Алюмомагниевый носитель готовят смешением оксида магния 4.0-5.1 мас.% MgO) с алюмосодержащим сырьем 94.9-96.0 мас.% Аl2О3), в качестве которого используют глинозем и псевдобемит, взятых в определенных соотношении, при требуемой влажности пасты, которую формуют в виде гранул с последующими стадиями сушки при комнатной температуре, затем при 110±10°С в течение 12-14 ч и ступенчатой термической обработки вначале при 350±10°С, 4 ч; затем 700±10°С, 4 ч и 1250-1360°С, 5 ч, что позволяет получать носитель с удельной поверхностью, равной (3.8÷7.0) м2/г, и влагоемкостью - (0.35±0.05) мл/г.
Алюмостронциевый носитель готовят осаждением смешанного раствора азотнокислых солей стронция, содержащего в пересчете на SrO 14,0-14.2 мас.%, и алюминия, содержащего в пересчете на Аl2О3 85.8-86.0 мас.%, водным раствором NH4HCO3 при рН 7,2-7,5 и температуре 70±5°С и интенсивном перемешивании с последующим выдерживанием суспензии в течение 2 ч при указанных условиях. После этого осадок отфильтровывают и промывают дистиллированной водой, сушат на воздухе, затем при 110±10°С в течение 12-14 ч, после чего прокаливают при 700±10°С, 4 ч, затем при 1250-1360°С в течение 4 ч, что позволяет получать носитель с удельной поверхностью, равной (8.0-9.0) м2/г, и влагоемкостью - (0.55÷0.65) мл/г.
Предложен способ очистки отходящих газов от оксидов азота каталитическим восстановлением углеводородами в окислительной атмосфере в присутствии катализатора, содержащий в своем составе 1.75-2.0 мас.% палладия, нанесенного на носитель, который представляет собой оксидную Mg(Sr)-Al-O композицию с удельной поверхностью (3.8-9.0) м2/г и влагоемкостью (0.35÷0.65) мл/г.
Способ очистки осуществляют при температуре 550-590°С, объемной скорости 19000-20000 ч-1 и составе исходной реакционной смеси: CH4=1.41-1.82 об.%, O2=2.50-3.05 об.%, NO=1000-1998 ррm, предпочтительно: CH4=1.42 об.%, О2=2.51 об.%, NO=1000-1150 ppm.
Отличительными признаками изобретения являются:
1. Состав носителя катализатора, который представляет собой оксидную Mg(Sr)-Al-O композицию, содержащую (4-14) мас.% Mg(Sr)O, характеризующуюся удельной поверхностью, равной (3.8-9.0) м2/г, и влагоемкостью (0.35-0.65) мл/г.
2. Способ получения носителя, включающий смешение Mg- и Al-coдержащих компонентов, взятых в определенном соотношении и требуемой влажности получаемой пасты, с последующими стадиями формования, сушки и ступенчатой термической обработки вначале при 350±10°С, 4 ч, затем 700±10°С, 4 ч и 1250-1360°С, 5 ч.
3. Способ получения носителя, включающий осаждение смешанного раствора азотнокислых солей Аl и Sr, взятых в нужном соотношении, водным раствором NH4HCO3 при рН 7,5±0,2 и температуре 70±5°С и интенсивном перемешивании с последующим выдерживанием суспензии в течение 2 ч при указанных условиях, фильтрованием и промывкой осадка, который формуют в виде гранул, сушат на воздухе, затем при 110±10°C в течение 12-14 ч, после чего прокаливали при 700±10°С, 4 ч, затем при 1250-1360°С в течение 4 ч.
4. Температура обработки катализатора, изменяющаяся от 600 до 750°С.
Тестирование катализаторов (фракции 0.25-0.5 мм и объемом 0.6 см3) в реакции восстановления оксидов азота метаном в присутствии кислорода проводят в изотермических условиях при 550-590°С в автоматизированной установке с кварцевым проточным реактором. Состав исходной реакционной смеси (ИРС): СH4=1.41-1.82 об.%, О2=2.50-3.05 об.%, NO=1000-1998 ppm, He - баланс; расход ИРС=200 см3/мин; объемная скорость ИРС=19000-20000 ч-1. Анализ состава ИРС и конечной реакционной смеси (КРС) проводился с помощью газоанализатора «Тест-I» фирмы «Бонэр» (Россия). Газоанализатор предназначен для оперативного измерения концентрации O2, СH4, NO, NO2, СО. В качестве измерительного устройства в газоанализаторе используются электрохимические датчики для O2, NO, NO2, СО и оптический сенсор для СН4.
Измерения проводят следующим образом. Реактор с катализатором нагревают до требуемой температуры (550 или 590°С). С помощью регуляторов подачи газов индивидуальные реакционные компоненты направляются в смеситель. Из смесителя исходная реакционная смесь через кран, находящийся в положении «мимо реактора», подается в газоанализатор для измерения концентрации исходных компонентов. После установления температуры в реакторе и стационарного состава исходной реакционной смеси проводят переключение реакционной смеси в положение «на реактор». При этом регистрируют изменения концентрации исходных компонентов и продуктов реакции в течение 2-2.5 ч.
Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется следующими примерами, показывающими изменение активности {остаточная концентрация NOx, СН4 и О2, а также концентрация СО, образующегося в процессе реакции) в зависимости от температуры обработки катализатора, состава носителя, способа его приготовления, температуры обработки и восстановления NOx метаном в присутствии кислорода при изменении их концентрации в исходили реакционной смеси ИРС. Основные характеристики катализаторов и значения концентраций соответствующих компонентов реакционной смеси приведены в Таблице.
Примеры 1-4 иллюстрируют состав и температуру обработки носителя - Mg(Sr)-Al-O - катализаторов, представляющих собой Pd-содержащий активный компонент, нанесенный на алюмосодержащий носитель, при этом реакцию восстановления оксидов азота метаном в окислительной атмосфере проводят при 550°С и объемной скорости подачи реакционной смеси, равной 20000 ч-1, содержащей CH4=1.42 об.%, О2=2.51 об.%, NO=1000 ppm.
Примеры 5-9 иллюстрируют влияние температуры прокаливания катализатора - Pd/Mg-Al-O, при этом реакцию восстановления оксидов азота метаном в окислительной атмосфере проводят при 550°С и объемной скорости подачи реакционной смеси, равной 20000 ч-1, содержащей СН4=1.42 об.%, O2=2.51 об.%, NO= 1150 ppm.
Примеры 10-24 иллюстрируют влияние состава исходной реакционной смеси на каталитические свойства катализатора Pd/Mg-Al-O, различающегося температурой прокаливания, при этом реакцию восстановления оксидов азота метаном в окислительной атмосфере проводят при 550 и 590°С и объемной скорости подачи реакционной смеси, равной 19000 и 20000 ч-1.
Пример 1
4.2 г MgO смешивают с 72.5 г псевдобемита (АlOOН) и 40.1 г глинозема (Аl2О3), 8.3 мл 66%-ного раствора НNО3 и 75 мл H2O в течение 40-50 мин в Z-образном смесителе, затем формуют в виде черенков определенного размера, которые сушат на воздухе 12-14 ч, затем в сушильном шкафу при 110-120°С в течение 12-14 ч, после чего ступенчато прокаливают: при 350°С, 4 ч, 700°С, 4 ч и 1250°С, 5 ч. Полученный носитель имеет состав, мас.%: 4.2 MgO-95.8 Аl2О3, характеристики которого приведены в таблице.
Навеску носителя - Mg-Al-O, равную 10,1 г, пропитывают по влагоемкости раствором азотнокислого палладия, содержащего 0,9952 г Pd(NO3)2, с последующей сушкой при 110-120°С в течение 12-14 ч, после чего прокаливают при 600°С, 4 ч. Катализатор имеет состав: 1.89 мас.% Pd/Mg-Al-O; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 2
Аналогичен примеру 1, отличие состоит в том, что носитель прокаливают при 1360°С, 5 ч.
Навеску носителя - Mg-Al-O, равную 7,97 г, пропитывают по влагоемкости раствором азотнокислого палладия, содержащего 0,7833 г Рd(NО3)2, с последующей сушкой при 110-120°С в течение 12-14 ч, после чего прокаливают при 600°С, 4 ч. Катализатор имеет состав: 1.92 мас.% Pd/Mg-Al-O; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 3
В реактор, помещенный в термостат, заливают 600 мл дистиллированной воды, устанавливают рН-метр и включают обогрев реактора и мешалку; при достижении температуры 70°С в реактор дозируют смешанный раствор азотнокислых солей стронция и алюминия, содержащего 7,25 г SrO и 42,75 г Аl2O3, со скоростью 30 мл/мин, одновременно добавляя 395 мл раствора NH4HCO3 для поддержания рН осаждения равным 7,5. Полученную суспензию выдерживают при указанных условиях в течение 2 ч, после чего фильтруют и промывают дистиллированной водой. Полученный осадок сушат на воздухе, затем при 110°С в течение 12-14 ч, после чего ступенчато прокаливают: при 350°С, 4 ч, 700°С, 4 ч и 1250°С, 5 ч. Полученный носитель имеет состав, мас.%: 14 SrO-86 Аl2O3 характеристики которого приведены в таблице.
Навеску носителя - Sr-Al-O, равную 5,88 г, пропитывают по влагоемкости раствором азотнокислого палладия, содержащего 0,5778 г Рd(NО3)2, с последующей сушкой при 110-120°С в течение 12-14 ч, после чего прокаливают при 600°С, 4 ч. Катализатор имеет состав: 1.75 мас.% Pd/Sr-Al-O; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 4
Аналогичен примеру 3. отличие состоит в том, что носитель прокаливают при 1360°С, 5 ч.
Навеску носителя - Sr-Al-O, равную 3,81 г, пропитывают по влагоемкости раствором азотнокислого палладия, содержащего 0,3841 г Рd(NО3)2, с последующей сушкой при 110-120°С в течение 12-14 ч, после чего прокаливают при 600°С, 4 ч. Катализатор имеет состав: 1.85 мас.% Pd/Sr-Al-O; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 5
Аналогичен примеру 1, отличие состоит в том, что носитель имеет состав, мас.%: 5.1MgO-94.9 Аl2О3 и катализатор прокаливают при 500°С в течение 4 ч. Катализатор имеет состав: 2.0 мас.% Pd/Mg-Al-O; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 6
Аналогичен примеру 5, отличие состоит в том, что катализатор прокаливают при 550°С в течение 4 ч. Катализатор имеет состав: 1.99 мас.% Pd/Mg-Al-O; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 7
Аналогичен примеру 5. отличие состоит в том, что катализатор прокаливают при 600°С в течение 4 ч. Катализатор имеет состав: 1.99 мас.% Pd/Mg-Al-O; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 8
Аналогичен примеру 5, отличие состоит в том, что катализатор прокаливают при 650°С в течение 4 ч. Катализатор имеет состав: 1.99 мас.% Pd/Mg-Al-O; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 9
Аналогичен примеру 5, отличие состоит в том, что катализатор прокаливают при 750°С в течение 4 ч. Катализатор имеет состав: 1.99 мас.% Pd/Mg-Al-O; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 10
Аналогичен примеру 1, отличие состоит в том, что носитель имеет состав, мас.%: 4.0 MgO-96.0 Al2O3 и катализатор прокаливают при 500°С в течение 4 ч. Катализатор имеет состав: 1.95 мас.% Pd/Mg-Al-O; реакцию восстановления оксидов азота метаном в окислительной атмосфере проводят при 550°С и объемной скорости подачи реакционной смеси, равной 20000 ч-1, при этом исходная реакционная смесь содержит СН4=1.43 об.%. О2=2.51 об.%, NO=1138 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.57; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 11
Аналогичен примеру 10, отличие состоит в том, что исходная реакционная смесь содержит СН4=1.41 об.%, О2=2.51 об.%, NO=1984 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.56; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 12
Аналогичен примеру 10, отличие состоит в том, что исходная реакционная смесь содержит CH4=1.83 об.%, О2=2.99 об.%, NO=1158 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.61; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 13
Аналогичен примеру 10, отличие состоит в том, что исходная реакционная смесь содержит СН4=1.83 об.%, O2=3.05 об.%, NO=1975 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.60; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 14
Аналогичен примеру 10, отличие состоит в том, что исходная реакционная смесь содержит СН4=1.61 об.%, O2=2.72 об.%, NO=1542 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.59; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 15
Аналогичен примеру 10, отличие состоит в том, что исходная реакционная смесь содержит СH4=1.80 об.%, O2=2.51 об.%, NO=1154 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.72; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 16
Аналогичен примеру 1, отличие состоит в том, что носитель имеет состав, мас.%: 4.0 MgO-96.0 Аl2О3 и катализатор прокаливают при 750°С в течение 4 ч. Катализатор имеет состав: 1.95 мас.% Pd/Mg-Al-O; реакцию восстановления оксидов азота метаном в окислительной атмосфере проводят при 550°С и объемной скорости подачи реакционной смеси, равной 20000 ч-1, при этом исходная реакционная смесь содержит СН4=1.42 об.%, О2=2.50 об.%, NO=1157 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.57; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 17
Аналогичен примеру 16, отличие состоит в том, что исходная реакционная смесь содержит CH4=1.39 об.%, O2=2.50 об.%, NO=1964 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.56; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 18
Аналогичен примеру 16, отличие состоит в том, что исходная реакционная смесь содержит CH4=1.79 об.%, O2=3.00 об.%, NO=1155 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.60; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 19
Аналогичен примеру 16, отличие состоит в том, что исходная реакционная смесь содержит СH4=1.81 об.%, О2=3.05 об.%, NO=1998 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.59; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 20
Аналогичен примеру 16, отличие состоит в том, что исходная реакционная смесь содержит СН4=1.60 об.%, О2=2.72 об.%, NO=1518 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.59; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 21
Аналогичен примеру 16, отличие состоит в том, что исходная реакционная смесь содержит CH4=1.82 об.%, О2=2.52 об.%, NO=1167 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.72; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 22
Аналогичен примеру 16, отличие состоит в том, что катализатор состава: 1.95 мас.% Pd/Mg-Al-O испытывают в реакции восстановления оксидов азота метаном в окислительной атмосфере, проводимой при 590°С и объемной скорости подачи реакционной смеси, равной 20000 ч-1, при этом исходная реакционная смесь содержит СН4=1.43 об.%, O2=2.47 об.%, NO=1069 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.58; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 23
Аналогичен примеру 16, отличие состоит в том, что катализатор состава: 1.95 мас.% Pd/Mg-Al-O испытывают в реакции восстановления оксидов азота метаном в окислительной атмосфере, проводимой при 590°С и объемной скорости подачи реакционной смеси, равной 20000 ч-1, при этом исходная реакционная смесь содержит СН4=1.44 об.%, O2=2.51 об.%, NO=1939 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.57; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Пример 24
Аналогичен примеру 16, отличие состоит в том, что катализатор состава: 1.95 мас.% Pd/Mg-Al-O испытывают в реакции восстановления оксидов азота метаном в окислительной атмосфере, проводимой при 590°С и объемной скорости подачи реакционной смеси, равной 19000 ч-1, при этом исходная реакционная смесь содержит СН4=1.42 об.%, О2=2.50 об.%, NO=1059 ppm, при этом отношение СН4/O2 составляет 0.57; каталитические свойства катализатора приведены в таблице.
Как видно из приведенных примеров и таблицы предлагаемые катализаторы позволяют решить задачу эффективной очистки отходящих газов от оксидов азота, причем катализаторы работают более эффективно, если температура их обработки составляет 600-750°С, поскольку эти катализаторы обеспечивают в КРС концентрацию NOx≤5 ppm; при этом температура обработки носителя, изменяющаяся в интервале 1250-1360°С, не оказывает влияния на каталитические свойства катализаторов. В свою очередь, изменение состава исходной реакционной смеси (ИРС) показало, что катализаторы работают эффективно при соотношении СН4/O2=0.56-0.61 в ИРС; повышение указанного соотношения до 0.72 приводит к образованию большого количества продукта окисления метана - СО. Поведение катализатора сравнения резко отличается от предлагаемых катализаторов: при соотношении СН4/O2=0.56-0.60 оксид азота практически не восстанавливается, а при соотношении СН4/O2=0.72 также наблюдается образование большого количества продуктов окисления метана - СО.
Figure 00000001

Claims (7)

1. Катализатор для очистки отходящих газов от оксидов азота каталитическим восстановлением метаном в окислительной атмосфере, содержащий в своем составе 1,75-2,0 мас.% палладия, нанесенного на носитель, отличающийся тем, что носитель представляет собой оксидную Mg(Sr)-Al-O композицию, содержащую 4-14 мас.% Mg(Sr)O, с удельной поверхностью (3,8-9,0) м2/г и влагоемкостыо - (0,35-0,65) мл/г.
2. Способ приготовления катализатора для очистки отходящих газов от оксидов азота каталитическим восстановлением метаном в окислительной атмосфере нанесением соли палладия на носитель с последующей сушкой и прокаливанием, отличающийся тем, что носитель получают смешением магний- и -алюмосодержащих компонентов, полученную пасту формуют в виде гранул, затем сушат и прокаливают, в результате получают Mg-Al-O носитель с удельной поверхностью, равной 3,8-7,0 м2/г, и влагоемкостью, равной 0,35-0,45 мл/г, после чего полученный носитель пропитывают раствором соли палладия и получают катализатор по п.1.
3. Способ приготовления катализатора по п.2, отличающийся тем, что катализатор прокаливают при температуре 600-750°С.
4. Способ приготовления катализатора для очистки отходящих газов от оксидов азота каталитическим восстановлением метаном в окислительной атмосфере, нанесением соли палладия на носитель с последующей сушкой и прокаливанием, отличающийся тем, что носитель получают осаждением смешанного раствора азотнокислых солей стронция Sr и алюминия Al при постоянных значениях рН 7,2-7,5 и температуры водным раствором NH4НСО3, полученную суспензию фильтруют, промывают, формуют, сушат и прокаливают, в результате чего получают Sr-Al-O носитель с удельной поверхностью, равной 8,0-9,0 м2/г, и влагоемкостыо - 0,55-0,65 мл/г; после чего полученный носитель пропитывают раствором соли палладия и получают катализатор по п.1.
5. Способ приготовления катализатора по п.4, отличающийся тем, что катализатор прокаливают при температуре 600-750°С.
6. Способ очистки отходящих газов от оксидов азота каталитическим восстановлением углеводородами в окислительной атмосфере в присутствии катализатора, содержащего в своем составе палладий, нанесенный на оксидный носитель, отличающийся тем, что используют катализатор по п.1 или приготовленный по любому из пп.2-5.
7. Способ очистки отходящих газов по п.6, отличающийся тем, что его осуществляют при температуре 550-590°С, объемной скорости 19000-20000 ч-1 и составе исходной реакционной смеси: CH4=1,41-1,82 об.%, О2=2,50-3,05 об.%, NO=1000-1998 млн-1, предпочтительно: CH4=1,42 об.%, O2=2,51 об.%, NO=1000-1150 млн-1.
RU2012107930/04A 2012-03-01 2012-03-01 Катализатор, способ его приготовления (варианты) и способ очистки отходящих газов от оксидов азота RU2480281C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107930/04A RU2480281C1 (ru) 2012-03-01 2012-03-01 Катализатор, способ его приготовления (варианты) и способ очистки отходящих газов от оксидов азота

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107930/04A RU2480281C1 (ru) 2012-03-01 2012-03-01 Катализатор, способ его приготовления (варианты) и способ очистки отходящих газов от оксидов азота

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2480281C1 true RU2480281C1 (ru) 2013-04-27

Family

ID=49153075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012107930/04A RU2480281C1 (ru) 2012-03-01 2012-03-01 Катализатор, способ его приготовления (варианты) и способ очистки отходящих газов от оксидов азота

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2480281C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119657167A (zh) * 2024-12-12 2025-03-21 重庆大学 一种整体式负载型钯基催化剂及其制备方法和应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1130385A1 (ru) * 1983-01-12 1984-12-23 Romenskij Aleksandr V Способ очистки отход щих газов от окислов азота
RU2102143C1 (ru) * 1996-08-02 1998-01-20 Акционерное общество открытого типа "Катализатор" Способ получения катализатора для очистки газов от оксидов азота
RU2199386C1 (ru) * 2001-07-23 2003-02-27 Открытое акционерное общество "Катализатор" Катализатор для очистки газов от оксидов азота и способ его получения
RU2242269C2 (ru) * 2002-03-26 2004-12-20 Украинский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Азотной Промышленности И Продуктов Органического Синтеза Способ очистки газовых выбросов от оксидов азота с использованием алюмопалладиевого катализатора
US20050202966A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-15 W.C. Heraeus Gmbh Catalyst for the decomposition of N2O in the Ostwald process
US8022610B2 (en) * 1997-10-30 2011-09-20 Canon Kabushiki Kaisha Electronic device containing carbon nanotubes
CN101554581B (zh) * 2009-05-14 2011-11-09 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 选择性催化还原脱硝催化剂及制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1130385A1 (ru) * 1983-01-12 1984-12-23 Romenskij Aleksandr V Способ очистки отход щих газов от окислов азота
RU2102143C1 (ru) * 1996-08-02 1998-01-20 Акционерное общество открытого типа "Катализатор" Способ получения катализатора для очистки газов от оксидов азота
US8022610B2 (en) * 1997-10-30 2011-09-20 Canon Kabushiki Kaisha Electronic device containing carbon nanotubes
RU2199386C1 (ru) * 2001-07-23 2003-02-27 Открытое акционерное общество "Катализатор" Катализатор для очистки газов от оксидов азота и способ его получения
RU2242269C2 (ru) * 2002-03-26 2004-12-20 Украинский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Азотной Промышленности И Продуктов Органического Синтеза Способ очистки газовых выбросов от оксидов азота с использованием алюмопалладиевого катализатора
US20050202966A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-15 W.C. Heraeus Gmbh Catalyst for the decomposition of N2O in the Ostwald process
CN101554581B (zh) * 2009-05-14 2011-11-09 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 选择性催化还原脱硝催化剂及制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119657167A (zh) * 2024-12-12 2025-03-21 重庆大学 一种整体式负载型钯基催化剂及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim et al. The effect of Pt-Pd ratio on oxidation catalysts under simulated diesel exhaust
KR101626541B1 (ko) 암모니아의 선택산화 촉매 및 이의 제조방법
BR112017028424B1 (pt) Compósito catalisador de remoção de óxido nitroso, sistema de tratamento de emissões, e, método para tratar gases de escape
Bakhtadze et al. ACTIVITY OF Pd-MnOx/CORDIERITE (Mg, Fe) 2 Al 4 Si 5 O 18) CATALYST FOR CARBON MONOXIDE OXIDATION
US10188984B2 (en) Process for removing oxidisable gaseous compounds from a gas mixture by means of a platinum-containing oxidation catalyst
CN110935470B (zh) 一种废气净化催化剂的制备方法
KR100336967B1 (ko) 휘발성 유기화합물 제거용 하니컴형 일체식 촉매의 제조방법
CN109675576B (zh) 用于热催化氧化甲苯的酸改性钙掺杂钴酸镧钙钛矿型催化剂及其制备方法
Yashnik et al. Development of monolithic catalysts with low noble metal content for diesel vehicle emission control
RU2480281C1 (ru) Катализатор, способ его приготовления (варианты) и способ очистки отходящих газов от оксидов азота
KR100336963B1 (ko) 휘발성 유기화합물 제거용 하니컴형 일체식 촉매
Hernández et al. NOx storage capacity of yttria-stabilized zirconia-based catalysts
CN113042039A (zh) 一种钯基催化剂、其制备方法及应用
JP2015073961A (ja) 排気ガス浄化用触媒
Jędrzejczyk et al. Design of structured reactor for biogas exhaust abatement
JP4512691B2 (ja) 一酸化炭素による窒素酸化物の選択的還元触媒およびその調製法
SE463496B (sv) Katalytisk foerbraenning av sot fraan dieselmotorer samt katalysator haerfoer
KR20160039411A (ko) 저온에서의 질소산화물 제거용 망간-세리아-텅스텐-티타니아 촉매 및 그 제조방법
RU2549906C1 (ru) Способ приготовления нанесенных катализаторов методом импульсного поверхностного термосинтеза
JPH04334526A (ja) 排ガス中の窒素酸化物除去方法及び触媒
RU2797201C1 (ru) Способ очистки воздуха от диэтиламина
RU2004320C1 (ru) Способ изготовлени катализатора дл очистки газов
RU83945U1 (ru) Катализатор для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания и газообразных выбросов промышленных предприятий
CN112642429B (zh) 浸渍液及其制备方法和催化剂及其制备方法和应用以及废气的处理方法
JP4886613B2 (ja) 窒素酸化物浄化触媒及びこれを用いた窒素酸化物浄化方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210302