RU2841306C1 - Method of producing and composition of catalyst for afterburning chambers of incinerator plants - Google Patents
Method of producing and composition of catalyst for afterburning chambers of incinerator plants Download PDFInfo
- Publication number
- RU2841306C1 RU2841306C1 RU2024108384A RU2024108384A RU2841306C1 RU 2841306 C1 RU2841306 C1 RU 2841306C1 RU 2024108384 A RU2024108384 A RU 2024108384A RU 2024108384 A RU2024108384 A RU 2024108384A RU 2841306 C1 RU2841306 C1 RU 2841306C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- weight
- catalyst
- manganese
- nitrate
- microspheres
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Группа изобретений относится к технологии приготовления дожиговых порошковых катализаторов, применяемых для дожига отходящих промышленных газов, содержащих углеводороды и/или оксид углерода при температурах от 800 до 1600°С.The group of inventions relates to a technology for preparing afterburning powder catalysts used for afterburning industrial exhaust gases containing hydrocarbons and/or carbon monoxide at temperatures from 800 to 1600°C.
Известны катализаторы, состоящие из оксидов алюминия в качестве инертного носителя и активной фракции оксидов марганца [патент Японии N 52-38977, кл. B01D 53/34, 1977], эффективно работающие при температурах до 800°С. Повышение температуры более 800°С приводит к снижению механической прочности и постепенному разрушению катализатора.Catalysts are known that consist of aluminum oxides as an inert carrier and an active fraction of manganese oxides [Japanese Patent No. 52-38977, class B01D 53/34, 1977], which operate effectively at temperatures up to 800°C. Increasing the temperature above 800°C leads to a decrease in mechanical strength and gradual destruction of the catalyst.
Известен способ приготовления алюмомарганцевого катализатора очистки отходящих газов [патент США N 3905917, кл. B01J 29/06, 1975] осуществляемый смешением диоксида марганца, алюмината кальция и жаропрочного наполнителя, состоящего из кварцевого песка, или муллита, корунда или их смеси с водой в количестве, достаточном для того, чтобы можно было отформовать массу в требуемую форму. Гранулы представленного состава сначала подвергаются предварительному схватыванию, а затем заключительное отверждение при обработке теплой водой или паром. Недостатками данного изобретения являются низкая каталитическая активность при высоких температурах, связанная с тем, что при температурах выше 700°С в заявленной системе образуется CaMn2O4. Решение этой проблемы введением в состав MnO2 в количестве более 20%, что приводит к удорожанию катализатора.A method is known for preparing an alumina-manganese catalyst for cleaning exhaust gases [US Patent No. 3,905,917, Class B01J 29/06, 1975] carried out by mixing manganese dioxide, calcium aluminate and a heat-resistant filler consisting of quartz sand or mullite, corundum or a mixture thereof with water in an amount sufficient to be able to mold the mass into the required shape. Granules of the presented composition are first subjected to preliminary setting, and then final hardening by treatment with warm water or steam. The disadvantages of this invention are low catalytic activity at high temperatures, associated with the fact that at temperatures above 700°C, CaMn 2 O 4 is formed in the claimed system. The solution to this problem is the introduction of MnO 2 into the composition in an amount of more than 20%, which leads to an increase in the cost of the catalyst.
Наиболее близким к заявленному изобретению техническим решением является катализатор [RU 2120333], содержащий соединения марганца в количестве 4,8-8,5 в пересчете на элементарный марганец, мас. %, и оксид алюминия, при этом активный компонент катализатора содержит от 40 до 100 мас. % (в пересчете на элементарный марганец) тетрагональный γ-Mn2O3 и тетрагональный α-Mn3O4 при отношении γ-Mn2O3/α-Mn3O4=1-2 (прототип). Основным недостатком прототипа является низкая активность в связи с высоким содержанием инертного носителя.The closest technical solution to the claimed invention is a catalyst [RU 2120333] containing manganese compounds in an amount of 4.8-8.5 in terms of elemental manganese, wt. %, and aluminum oxide, wherein the active component of the catalyst contains from 40 to 100 wt. % (in terms of elemental manganese) tetragonal γ-Mn 2 O 3 and tetragonal α-Mn 3 O 4 with a ratio of γ-Mn 2 O 3 /α-Mn 3 O 4 = 1-2 (prototype). The main disadvantage of the prototype is low activity due to the high content of inert carrier.
Технической проблемой группы изобретений является высокое содержание инертного носителя, недостаточная термостойкость (до 800°С) и низкая удельная поверхность катализатора.The technical problem of the group of inventions is the high content of inert carrier, insufficient heat resistance (up to 800°C) and low specific surface area of the catalyst.
Поставленная проблема решается созданием катализатора в виде мезопористых каталитических микросфер алюмомарганцевой шпинели, в котором микросферы синтезируют методом спрей-пиролиза из прекурсора, представляющего собой водный раствор смеси нитрата марганца, нитрата алюминия и хлорида натрия в пропорциях, обеспечивающих стабильное формирование полых и мезопористых микросфер с удельной поверхностью от 9 до 20 м2/г: нитрат марганца (Mn(NO3)2*6H2O) - от 2,17 до 6,50% масс., нитрат алюминия (Al(NO3)3*9H2O) - от 2,83 до 8,50% масс., хлорид натрия (NaCl) - от 0 до 5% масс., вода дистиллированная -остальное. При этом способ получения катализатора заключается в том, что компоненты нитрат марганца (Mn(NO3)2*6H2O) - от 2,17 до 6,50% масс., нитрат алюминия (Al(NO3)3*9H2O) - от 2,83 до 8,50% масс., хлорид натрия (NaCl) - от 0 до 5% масс., растворяют в дистиллированной воде; далее полученный раствор прекурсора заливают в ультразвуковой генератор аэрозоля, затем воздушный аэрозоль прекурсора насосом втягивают в трубчатую печь, где поддерживают постоянную температуру в диапазоне 850-1150°С, до высыхания частиц аэрозоля прекурсора, разложения нитратов марганца и алюминия и формирования сферической формы полых частиц и высокой пористости, обеспечивающей величину удельной поверхности от 9 до 20 м2/г, сформированные частицы в составе аэрозоля улавливают на фильтре из нержавеющей стали или электрофильтре, а отработанный газ очищают от продуктов разложения солей пропусканием через каскад барботеров.The stated problem is solved by creating a catalyst in the form of mesoporous catalytic microspheres of aluminum-manganese spinel, in which the microspheres are synthesized by spray pyrolysis from a precursor, which is an aqueous solution of a mixture of manganese nitrate, aluminum nitrate and sodium chloride in proportions that ensure the stable formation of hollow and mesoporous microspheres with a specific surface area of 9 to 20 m2 /g: manganese nitrate (Mn( NO3 ) 2 * 6H2O ) - from 2.17 to 6.50% by weight, aluminum nitrate (Al( NO3 ) 3 * 9H2O ) - from 2.83 to 8.50% by weight, sodium chloride (NaCl) - from 0 to 5% by weight, distilled water - the rest. In this case, the method for obtaining the catalyst consists in the fact that the components manganese nitrate (Mn(NO 3 ) 2 *6H 2 O) - from 2.17 to 6.50% by weight, aluminum nitrate (Al(NO 3 ) 3 *9H 2 O) - from 2.83 to 8.50% by weight, sodium chloride (NaCl) - from 0 to 5% by weight, are dissolved in distilled water; then the obtained precursor solution is poured into an ultrasonic aerosol generator, then the air aerosol of the precursor is drawn into a tubular furnace by a pump, where a constant temperature is maintained in the range of 850-1150°C, until the precursor aerosol particles dry, manganese and aluminum nitrates decompose and form a spherical shape of hollow particles and high porosity, providing a specific surface area of 9 to 20 m2 /g, the formed particles in the aerosol are captured on a stainless steel filter or an electrostatic precipitator, and the exhaust gas is purified from salt decomposition products by passing through a cascade of bubblers.
Технический результат заключается в получении катализатора в форме порошка с низкой плотностью, высокой термостойкостью (до 1600°С) и высокой удельной поверхностью (до 20 м2/г).The technical result consists in obtaining a catalyst in the form of a powder with low density, high heat resistance (up to 1600°C) and high specific surface area (up to 20 m2 /g).
Группа изобретений поясняется чертежами: фиг. 1 - принципиальная схема установки, фиг. 2 - график степени конверсии СО до СО2.The group of inventions is explained by drawings: Fig. 1 - basic diagram of the installation, Fig. 2 - graph of the degree of conversion of CO to CO 2 .
Принципиальная схема установки фиг. 1 состоит из: 1 - Вакуумный насос; 2 - Каскад барботеров; 3 - Фильтр; 4 - Трубчатая печь; 5 - УЗ распылитель.The basic diagram of the installation Fig. 1 consists of: 1 - Vacuum pump; 2 - Cascade of bubblers; 3 - Filter; 4 - Tubular furnace; 5 - Ultrasonic atomizer.
Заявленный катализатор в форме порошка, состоящий из мезопористых каталитических микросфер алюмомарганцевой шпинели, получается методом спрей-пиролиза из прекурсора, представляющего собой водный раствор смеси нитратов марганца и алюминия с добавкой хлорида натрия или без нее. Содержание растворенных солей в преркурсоре находится в диапазонах, проиллюстрированных таблицей 1.The claimed catalyst in powder form, consisting of mesoporous catalytic microspheres of aluminum-manganese spinel, is obtained by spray pyrolysis from a precursor, which is an aqueous solution of a mixture of manganese and aluminum nitrates with or without the addition of sodium chloride. The content of dissolved salts in the precursor is in the ranges illustrated in Table 1.
Мезопористые каталитические микросферы алюмомарганцевой шпинели представляют собой полые структуры следующего химического состава - Mn1,5Al1,5O4, содержание Mn - 43-45 масс. %; Al - 20-23% масс.; О - 33-35 масс. %.Mesoporous catalytic microspheres of aluminum manganese spinel are hollow structures of the following chemical composition: Mn 1.5 Al 1.5 O 4 , Mn content - 43-45 wt.%; Al - 20-23 wt.%; O - 33-35 wt.%.
Заявленный способ осуществляют следующим образом.The claimed method is carried out as follows.
Мезопористые каталитические микросферы алюмомарганцевой шпинели синтезируют методом спрей-пиролиза из прекурсора, представляющего собой водный раствор смеси нитрата марганца, нитрата алюминия и хлорида натрия в следующих пропорциях:Mesoporous catalytic microspheres of aluminomanganese spinel are synthesized by spray pyrolysis from a precursor, which is an aqueous solution of a mixture of manganese nitrate, aluminum nitrate and sodium chloride in the following proportions:
1. Нитрат марганца (Mn(NO3)2*6H2O) - от 2,17 до 6,50% масс. При выходе концентрации за указанные пределы сферы не формируются или содержатся в синтезированном продукте в незначительном количестве, а преобладают осколочные частицы, не обеспечивающие требуемый технический результат.1. Manganese nitrate (Mn(NO 3 ) 2 *6H 2 O) - from 2.17 to 6.50% by weight. When the concentration exceeds the specified limits, spheres are not formed or are contained in the synthesized product in insignificant quantities, and fragmentary particles predominate, which do not provide the required technical result.
2. Нитрат алюминия (Al(NO3)3*9H2O) - от 2,83 до 8,50% масс. При выходе концентрации за указанные пределы сферы не формируются или содержатся в синтезированном продукте в незначительном количестве, а преобладают осколочные частицы, не обеспечивающие требуемый технический результат.2. Aluminum nitrate (Al(NO 3 ) 3 *9H 2 O) - from 2.83 to 8.50% by weight. When the concentration exceeds the specified limits, spheres are not formed or are contained in the synthesized product in insignificant quantities, and fragmentary particles predominate, which do not provide the required technical result.
3. Хлорид натрия (NaCl) - от 0 до 5% масс. Без добавления NaCl сферы формируются, но их удельная поверхность сравнительно не высока, образцы с NaCl обладают большей удельной поверхностью и более развитыми порами. Повышение концентрации NaCl ведет к снижению прочности сфер и введение более 5% масс., ведет к их разрушению.3. Sodium chloride (NaCl) - from 0 to 5% by weight. Without adding NaCl, spheres are formed, but their specific surface is relatively low, samples with NaCl have a larger specific surface and more developed pores. Increasing the concentration of NaCl leads to a decrease in the strength of the spheres and the introduction of more than 5% by weight leads to their destruction.
4. Вода дистиллированная - остальное.4. Distilled water - the rest.
Компоненты 1 -3 растворяют в дистиллированной воде (компонент 4) и полученный раствор прекурсора заливают в ультразвуковой генератор аэрозоля. Воздушный аэрозоль прекурсора насосом втягивают в трубчатую печь, где поддерживает постоянную температуру в диапазоне 850-1150°С. При более низкой температуре разложение солей протекает с низким выходом и целевой продукт в форме порошка мезопористых каталитических микросфер не формируется, при более высоких температурах существенно возрастают энергозатраты и требования к материалу футеровки трубчатой печи и фильтра, что технико-экономических не целесообразно. В печи происходит высыхание частиц аэрозоля прекурсора, разложение нитратов марганца и алюминия и формирование заданной формы частиц и пористости. Сформированные частицы в составе аэрозоля улавливаются на фильтре из нержавеющей стали или электрофильтре, а отработанный газ очищается от продуктов разложения солей пропусканием через каскад барботеров, принципиальная схема показана на фиг. 1.Components 1-3 are dissolved in distilled water (component 4) and the resulting precursor solution is poured into an ultrasonic aerosol generator. The air aerosol of the precursor is drawn into a tubular furnace by a pump, where a constant temperature in the range of 850-1150°C is maintained. At a lower temperature, the decomposition of the salts occurs with a low yield and the target product in the form of a powder of mesoporous catalytic microspheres is not formed; at higher temperatures, energy costs and requirements for the lining material of the tubular furnace and filter increase significantly, which is not technically feasible. In the furnace, the precursor aerosol particles dry out, manganese and aluminum nitrates decompose, and a given particle shape and porosity are formed. The formed particles in the aerosol are captured on a stainless steel filter or an electrostatic precipitator, and the exhaust gas is purified from salt decomposition products by passing through a cascade of bubblers, the schematic diagram is shown in Fig. 1.
Катализатор в форме порошка мезопористых каталитических микросфер алюмомарганцевой шпинели не содержит инертного носителя, благодаря чему сохраняет высокую термостойкость, соответствующую диаграмме состояния смеси оксидов магния и алюминия Mn1,5Al1,5O4, полая мезопористая структура частиц катализатора исключает агрегацию и обеспечивает длительный период их нахождения в воздушном аэрозоле и эффективный контакт с горячими топочными газами, обеспечивающий высокую степень конверсии. После оседания на электрофильтре или улавливании иным способом частицы могут быть возвращены в аппарат для последующего использования.The catalyst in the form of a powder of mesoporous catalytic microspheres of aluminum-manganese spinel does not contain an inert carrier, due to which it maintains high thermal stability corresponding to the phase diagram of a mixture of magnesium and aluminum oxides Mn 1.5 Al 1.5 O 4 , the hollow mesoporous structure of the catalyst particles eliminates aggregation and ensures a long period of their presence in the air aerosol and effective contact with hot flue gases, ensuring a high degree of conversion. After settling on an electrostatic precipitator or collecting in another way, the particles can be returned to the device for subsequent use.
Мезопористые каталитические микросферы алюмомарганцевой шпинели представляет собой полые структуры следующего химического состава - Mn1.5Al1.5O4, содержание Mn - 43-45 масс. %; Al - 20-23% масс.; О - 33-35 масс. %. Высокие каталитические свойства алюмомарганцевой шпинели были показаны в ряде научных работ и приведены в некоторых изобретениях, общей проблемой их применения является невысокая активность катализатора вследствие высокого содержания инертного наполнителя и низкой удельной площади контакта, а также низкая термостойкость в связи с химическим взаимодействием или сплавлением между шпинелью и инертным носителем при повышенных температурах.Mesoporous catalytic microspheres of alumina-manganese spinel are hollow structures of the following chemical composition - Mn 1.5 Al 1.5 O 4 , Mn content - 43-45 wt. %; Al - 20-23 wt. %; O - 33-35 wt. %. High catalytic properties of alumina-manganese spinel have been demonstrated in a number of scientific papers and are given in some inventions, a common problem of their application is low catalyst activity due to high content of inert filler and low specific contact area, as well as low heat resistance due to chemical interaction or fusion between the spinel and the inert carrier at elevated temperatures.
Существенными отличительными признаками заявленного катализатора являются:The essential distinguishing features of the claimed catalyst are:
- тонкодисперсная мезопористая сферическая полая форма частиц с пониженной насыпной плотностью, обеспечивающей длительное пребывания в аэрозольной форме в газовой фазе дожигового агрегата.- finely dispersed mesoporous spherical hollow particle form with reduced bulk density, ensuring long-term presence in aerosol form in the gas phase of the afterburner.
- термостойкость до 1600°С.- heat resistance up to 1600°C.
- содержание активного компонента более 95% масс.- the content of the active component is more than 95% by weight.
Примеры практической реализации.Examples of practical implementation.
Испытания катализатора проводили на автоматическом проточном хемосорбционном анализаторе ChemBET PULSAR TPR/TPD на примере окисления угарного газа до диоксида углерода.The catalyst was tested on a ChemBET PULSAR TPR/TPD automatic flow chemisorption analyzer using the example of carbon monoxide oxidation to carbon dioxide.
Определение дисперсности, размера и формы частиц проводили на сканирующем электронном микроскопе Tescan Vega 3 при ускоряющем напряжении 20 кВ и интенсивности пучка 6 в режиме регистрации вторичных электронов.The determination of the dispersion, size and shape of the particles was carried out on a Tescan Vega 3 scanning electron microscope at an accelerating voltage of 20 kV and a beam intensity of 6 in the secondary electron recording mode.
Определение насыпной плотности проводили на волюметре Скотта PT-SV100 с диаметром отверстия 2,5 мм.The bulk density was determined using a Scott PT-SV100 volume meter with a hole diameter of 2.5 mm.
Определение термостойкости проводили прокаливанием в высокотемпературной муфельной печи Thermolyne 1700, скорость нагрева 20 град/мин., максимальная температура 1700 град., время выдержки 10 мин.The heat resistance was determined by calcination in a Thermolyne 1700 high-temperature muffle furnace,
Определение содержание активного компонента осуществляли на основе анализа фазового состава катализатора, который проводили рентгенографическим методом на рентгеновском дифрактометре Дифрей 401, оснащенным рентгеновской трубкой с излучением Cr Kα при углах 2θ от 14 до 140°.The content of the active component was determined based on the analysis of the phase composition of the catalyst, which was carried out using the X-ray diffraction method on a Diffray 401 X-ray diffractometer equipped with an X-ray tube with Cr Kα radiation at 2θ angles from 14 to 140°.
Активность катализатора, согласно настоящему изобретению, обеспечивается активным марганцевым компонентом, высокой удельной поверхностью и оценивается по степени конверсии СО до СО2 (фиг. 2).The activity of the catalyst, according to the present invention, is provided by the active manganese component, high specific surface area and is assessed by the degree of conversion of CO to CO2 (Fig. 2).
Удельная поверхность синтезированных порошков катализатора составляла от 9 до 20 м2/г, данное значение получено при измерении методом БЭТ на автоматическом анализаторе удельной поверхности NOVA Series 1200е, время дегазации составляло 4 часа при температуре 200°С.The specific surface area of the synthesized catalyst powders ranged from 9 to 20 m2 /g, this value was obtained by measuring by the BET method on a NOVA Series 1200e automatic specific surface analyzer, the degassing time was 4 hours at a temperature of 200°C.
Элементный состав синтезированных порошков катализатора был определен методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии с применением сканирующего электронного микроскопа Tescan Vega 3 с энергодисперсионным детектора рентгеновского излучения Oxford Instruments INC А Х-Act. Количество Mn составляет 43,9-44,1 масс. %, Al 20,9-22,1 масс. %, О 34,0-34,2 масс. %.The elemental composition of the synthesized catalyst powders was determined by energy-dispersive X-ray spectroscopy using a Tescan Vega 3 scanning electron microscope with an Oxford Instruments INC A X-Act energy-dispersive X-ray detector. The amount of Mn is 43.9-44.1 wt. %, Al 20.9-22.1 wt. %, O 34.0-34.2 wt. %.
Фазовый состав синтезированных порошков катализатора представлен двумя фазами - основной фазой MnAl2O4 и незначительными примесями фазы оксида марганца MnO.The phase composition of the synthesized catalyst powders is represented by two phases - the main phase MnAl 2 O 4 and minor impurities of the manganese oxide phase MnO.
Таким образом, поставленная проблема решается предложенным катализатором для дожигания органических соединений и оксида углерода.Thus, the problem posed is solved by the proposed catalyst for the afterburning of organic compounds and carbon monoxide.
Пример 1.Example 1.
Прекурсор состава:Precursor composition:
1. Нитрат марганца (Mn(NO3)2*6H2O) - 2,17% масс.1. Manganese nitrate (Mn(NO 3 ) 2 *6H 2 O) - 2.17% by weight.
2. Нитрат алюминия (Al(NO3)3*9H2O) - от 2,83% масс.2. Aluminum nitrate (Al(NO 3 ) 3 *9H 2 O) - from 2.83% by weight.
3. Хлорид натрия (NaCl) - 0% масс.3. Sodium chloride (NaCl) - 0% by weight.
4. Вода дистиллированная - остальное.4. Distilled water - the rest.
Компоненты 1-3 растворяются в дистиллированной воде (компонент 4), полученный раствор прекурсора заливается в ультразвуковой генератор аэрозоля. Воздушный аэрозоль прекурсора насосом втягивается в трубчатую печь, где поддерживается постоянной температуре, составляющей 950°С. Аэрозоль синтезированных микросфер улавливается на фильтре из нержавеющей стали, а отработанный газ очищается от продуктов разложения солей пропусканием через каскад барботеров.Components 1-3 are dissolved in distilled water (component 4), the resulting precursor solution is poured into an ultrasonic aerosol generator. The air aerosol of the precursor is drawn into a tubular furnace by a pump, where a constant temperature of 950°C is maintained. The aerosol of the synthesized microspheres is captured on a stainless steel filter, and the exhaust gas is purified from salt decomposition products by passing through a cascade of bubblers.
Синтезированный катализатор имеет сферическую форму частиц с развитой мезопористой структурой стенок с низким содержанием расколотых сфер при среднем размере частиц 1-3 мкм. Удельная поверхность частиц составляет 15±1 м2/г. Термостойкость - до 1600°С.The synthesized catalyst has a spherical particle shape with a developed mesoporous structure of the walls with a low content of broken spheres with an average particle size of 1-3 μm. The specific surface area of the particles is 15±1 m2 /g. Heat resistance is up to 1600°C.
Пример 2.Example 2.
Прекурсор состава:Precursor composition:
1. Нитрат марганца (Mn(NO3)2*6H2O) - 4,34% масс.1. Manganese nitrate (Mn(NO 3 ) 2 *6H 2 O) - 4.34% by weight.
2. Нитрат алюминия (Al(NO3)3*9H2O) - 5,66% масс.2. Aluminum nitrate (Al(NO 3 ) 3 *9H 2 O) - 5.66% by weight.
3. Хлорид натрия (NaCl) - 0% масс.3. Sodium chloride (NaCl) - 0% by weight.
4. Вода дистиллированная - остальное.4. Distilled water - the rest.
Синтезе микросфер осуществляется аналогично примеру 1. Синтезированный катализатор имеет сферическую форму частиц с развитой мезопористой структурой стенок с низким содержанием расколотых сфер при среднем размере частиц 1-3 мкм. Удельная поверхность частиц составляет 13±1 м2/г. Термостойкость - до 1600°С.The synthesis of microspheres is carried out similarly to example 1. The synthesized catalyst has a spherical particle shape with a developed mesoporous structure of the walls with a low content of broken spheres with an average particle size of 1-3 μm. The specific surface area of the particles is 13±1 m2 /g. Heat resistance is up to 1600°C.
Пример 3. Прекурсор состава:Example 3. Precursor composition:
1. Нитрат марганца (Mn(NO3)2*6H2O) - 6,50% масс.1. Manganese nitrate (Mn(NO 3 ) 2 *6H 2 O) - 6.50% by weight.
2. Нитрат алюминия (Al(NO3)3*9H2O) - 8,50% масс.2. Aluminum nitrate (Al(NO 3 ) 3 *9H 2 O) - 8.50% by weight.
3. Хлорид натрия (NaCl) - 0% масс.3. Sodium chloride (NaCl) - 0% by weight.
4. Вода дистиллированная - остальное.4. Distilled water - the rest.
Синтезе микросфер осуществляется аналогично примеру 1.The synthesis of microspheres is carried out similarly to example 1.
Синтезированный катализатор имеет сферическую форму частиц с развитой мезопористой структурой стенок с низким содержанием расколотых сфер при среднем размере частиц 1-3 мкм. Удельная поверхность частиц составляет 9±1 м2/г. Термостойкость - до 1600°С.The synthesized catalyst has a spherical particle shape with a developed mesoporous structure of the walls with a low content of broken spheres with an average particle size of 1-3 μm. The specific surface area of the particles is 9±1 m2 /g. Heat resistance is up to 1600°C.
Пример 4.Example 4.
Прекурсор состава:Precursor composition:
1. Нитрат марганца (Mn(NO3)2*6H2O) - 3,90% масс.1. Manganese nitrate (Mn(NO 3 ) 2 *6H 2 O) - 3.90% by weight.
2. Нитрат алюминия (Al(NO3)3*9H2O) - 5,10% масс.2. Aluminum nitrate (Al(NO 3 ) 3 *9H 2 O) - 5.10% by weight.
3. Хлорид натрия (NaCl) - 1,0% масс.3. Sodium chloride (NaCl) - 1.0% by weight.
4. Вода дистиллированная - остальное.4. Distilled water - the rest.
Синтезе микросфер осуществляется аналогично примеру 1.The synthesis of microspheres is carried out similarly to example 1.
Синтезированный катализатор имеет сферическую форму частиц с развитой мезопористой структурой стенок с низким содержанием расколотых сфер при среднем размере частиц 1-3 мкм. Удельная поверхность частиц составляет 17±1 м2/г. Термостойкость - до 1600°С.The synthesized catalyst has a spherical particle shape with a developed mesoporous structure of the walls with a low content of broken spheres with an average particle size of 1-3 μm. The specific surface area of the particles is 17±1 m2 /g. Heat resistance is up to 1600°C.
Пример 5.Example 5.
Прекурсор состава:Precursor composition:
1. Нитрат марганца (Mn(NO3)2*6H2O) - 3,25% масс.1. Manganese nitrate (Mn(NO 3 ) 2 *6H 2 O) - 3.25% by weight.
2. Нитрат алюминия (Al(NO3)3*9H2O) - 4,25% масс.2. Aluminum nitrate (Al(NO 3 ) 3 *9H 2 O) - 4.25% by weight.
3. Хлорид натрия (NaCl) - 2,5% масс.3. Sodium chloride (NaCl) - 2.5% by weight.
4. Вода дистиллированная - остальное.4. Distilled water - the rest.
Синтезе микросфер осуществляется аналогично примеру 1.The synthesis of microspheres is carried out similarly to example 1.
Синтезированный катализатор имеет сферическую форму частиц с развитой мезопористой структурой стенок с низким содержанием расколотых сфер при среднем размере частиц 1-3 мкм. Удельная поверхность частиц составляет 19±1 м2/г. Термостойкость - до 1600°С.The synthesized catalyst has a spherical particle shape with a developed mesoporous structure of the walls with a low content of broken spheres with an average particle size of 1-3 μm. The specific surface area of the particles is 19±1 m2 /g. Heat resistance is up to 1600°C.
Пример 6.Example 6.
Прекурсор состава:Precursor composition:
1. Нитрат марганца (Mn(NO3)2*6H2O) - 2,17% масс.1. Manganese nitrate (Mn(NO 3 ) 2 *6H 2 O) - 2.17% by weight.
2. Нитрат алюминия (Al(NO3)3*9H2O) - 2,83% масс.2. Aluminum nitrate (Al(NO 3 ) 3 *9H 2 O) - 2.83% by weight.
3. Хлорид натрия (NaCl) - 5,0% масс.3. Sodium chloride (NaCl) - 5.0% by weight.
4. Вода дистиллированная - остальное.4. Distilled water - the rest.
Синтезе микросфер осуществляется аналогично примеру 1.The synthesis of microspheres is carried out similarly to example 1.
Синтезированный катализатор имеет сферическую форму частиц с развитой мезопористой структурой стенок с высоким содержанием расколотых сфер при среднем размере частиц 1-3 мкм. Удельная поверхность частиц составляет 20±1 м2/г. Термостойкость - до 1600°С.The synthesized catalyst has a spherical particle shape with a developed mesoporous structure of the walls with a high content of broken spheres with an average particle size of 1-3 μm. The specific surface area of the particles is 20±1 m2 /g. Heat resistance is up to 1600°C.
Пример 7.Example 7.
Прекурсор состава:Precursor composition:
1. Нитрат марганца (Mn(NO3)2*6H2O) - 2,17% масс.1. Manganese nitrate (Mn(NO 3 ) 2 *6H 2 O) - 2.17% by weight.
2. Нитрат алюминия (Al(NO3)3*9H2O) - 2,83% масс.2. Aluminum nitrate (Al(NO 3 ) 3 *9H 2 O) - 2.83% by weight.
3. Хлорид натрия (NaCl) - 5,0% масс.3. Sodium chloride (NaCl) - 5.0% by weight.
4. Вода дистиллированная - остальное.4. Distilled water - the rest.
Синтезе микросфер осуществляется аналогично примеру 1.The synthesis of microspheres is carried out similarly to example 1.
Синтезированный катализатор имеет сферическую форму частиц с развитой мезопористой структурой стенок с высоким содержанием расколотых сфер при среднем размере частиц 1-3 мкм. Удельная поверхность частиц составляет 20±1 м2/г. Термостойкость - до 1600°С.The synthesized catalyst has a spherical particle shape with a developed mesoporous structure of the walls with a high content of broken spheres with an average particle size of 1-3 μm. The specific surface area of the particles is 20±1 m2 /g. Heat resistance is up to 1600°C.
При концентрации нитрат марганца менее 2,17% масс., или более 6,50% масс. нарушается стехиометрия шпинели или общее содержание сухой фракции в результате чего сферы не формируются или содержатся в синтезированном продукте в незначительном количестве, а преобладают осколочные частицы, не обеспечивающие требуемый технический результат.At a manganese nitrate concentration of less than 2.17% by weight or more than 6.50% by weight, the stoichiometry of the spinel or the total content of the dry fraction is disrupted, as a result of which spheres are not formed or are contained in the synthesized product in an insignificant amount, and fragmentary particles predominate, which do not provide the required technical result.
При концентрации нитрат алюминия менее 2,83% масс., или более 6,50% масс. нарушается стехиометрия шпинели или общее содержание сухой фракции в результате чего сферы не формируются или содержатся в синтезированном продукте в незначительном количестве, а преобладают осколочные частицы, не обеспечивающие требуемый технический результат.At an aluminum nitrate concentration of less than 2.83% by weight or more than 6.50% by weight, the stoichiometry of the spinel or the total content of the dry fraction is disrupted, as a result of which spheres are not formed or are contained in the synthesized product in an insignificant amount, and fragmentary particles predominate, which do not provide the required technical result.
Без добавления хлорида натрия сферы формируются, но их удельная поверхность сравнительно не высока, образцы сфер при введении NaCl в прекурсор обладают большей удельной поверхностью и более развитыми порами, однако повышение концентрации NaCl ведет к снижению прочности сфер и при введении более 5% масс.NaCl сферы преимущественно разрушаются во время технологического цикла.Without the addition of sodium chloride, spheres are formed, but their specific surface area is comparatively low; samples of spheres with the introduction of NaCl into the precursor have a larger specific surface area and more developed pores; however, an increase in the concentration of NaCl leads to a decrease in the strength of the spheres, and with the introduction of more than 5% by weight of NaCl, the spheres are predominantly destroyed during the technological cycle.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2841306C1 true RU2841306C1 (en) | 2025-06-05 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU382261A3 (en) * | 1969-07-25 | 1973-05-22 | ||
| RU2120333C1 (en) * | 1997-03-05 | 1998-10-20 | Акционерное общество открытого типа "Катализатор" | Catalyst for afterburning of organics and carbon monoxide and method of its preparation |
| RU2219998C1 (en) * | 2002-06-27 | 2003-12-27 | Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН | Catalyst and method for production of nitrous oxide |
| US20130011729A1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Takeshi Yao | Multiple inorganic compound structure and use thereof, and method of producing multiple inorganic compound structure |
| US20170354956A1 (en) * | 2014-10-24 | 2017-12-14 | Basf Se | High-temperature synthesis of hexaaluminates by flame spraying pyrolysis |
| CN108568313A (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-25 | 中国科学院大连化学物理研究所 | A kind of method that catalyst and co hydrogenation directly convert producing light olefins |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU382261A3 (en) * | 1969-07-25 | 1973-05-22 | ||
| RU2120333C1 (en) * | 1997-03-05 | 1998-10-20 | Акционерное общество открытого типа "Катализатор" | Catalyst for afterburning of organics and carbon monoxide and method of its preparation |
| RU2219998C1 (en) * | 2002-06-27 | 2003-12-27 | Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН | Catalyst and method for production of nitrous oxide |
| US20130011729A1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Takeshi Yao | Multiple inorganic compound structure and use thereof, and method of producing multiple inorganic compound structure |
| US20170354956A1 (en) * | 2014-10-24 | 2017-12-14 | Basf Se | High-temperature synthesis of hexaaluminates by flame spraying pyrolysis |
| CN108568313A (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-25 | 中国科学院大连化学物理研究所 | A kind of method that catalyst and co hydrogenation directly convert producing light olefins |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hartman et al. | Reaction of sulfur dioxide with limestone and the influence of pore structure | |
| Chen et al. | A facile one-pot synthesis of CaO/CuO hollow microspheres featuring highly porous shells for enhanced CO 2 capture in a combined Ca–Cu looping process via a template-free synthesis approach | |
| JP6169069B2 (en) | Large crystals of organic chabazite and methods for making and using the same | |
| SU1322969A3 (en) | Method of producing catalyst for oxidation purification of acid gas containing hydrogen sulfide | |
| CA1331174C (en) | Mixed metal oxide powders, mixtures of these, metal oxide powders, and their use in the catalytic dehydration of hydrocarbons | |
| US4337178A (en) | Catalyst for steam reforming of hydrocarbons | |
| JP2001062297A (en) | Deep desulfurization catalyst, its production and desulfurization method using same | |
| AU4105299A (en) | Method and apparatus for fire extinguishing | |
| US4424197A (en) | Gas desulfurization | |
| RU2841306C1 (en) | Method of producing and composition of catalyst for afterburning chambers of incinerator plants | |
| JP6503473B2 (en) | Stabilized microporous crystalline material, method of making it and its use for the selective catalytic reduction of NOx | |
| Li et al. | Preparation of various manganese dioxide composites and their desulfurization performance | |
| EA021965B1 (en) | Catalyst for removing detrimental hydrocarbons present in effluent or process gases and method for manufacture of such catalyst | |
| JP4953435B2 (en) | Solid catalyst for producing biodiesel oil and method for producing the solid catalyst | |
| USRE32044E (en) | Catalyst for steam reforming of hydrocarbons | |
| JP2021109818A (en) | GIS type zeolite | |
| US4552683A (en) | Gas desulfurization reactant | |
| JP7734365B2 (en) | Catalyst, catalyst composition, catalyst manufacturing method, and method for removing volatile organic compounds | |
| JP7461364B2 (en) | Composite oxide powder containing cerium and zirconium elements, catalytic composition for exhaust gas purification using the same, and method for producing the same | |
| JP7734366B2 (en) | Catalyst and volatile organic compound removal method | |
| Blanco et al. | Influence of the operation time on the performance of a new SCR monolithic catalyst | |
| Alvarado-Ibarra et al. | Nickel (II) sorption on porous ZnO prepared by solution combustion method | |
| UA72543C2 (en) | Combination comprising lead compounds upstream of the copper-containing catalyst, and method for carrying out the catalytic reaction using the catalyst | |
| WO2012047649A2 (en) | HYDROCARDON SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION CATALYST FOR NOx EMISSIONS CONTROL | |
| Kim et al. | Catalytic Properties of Nanoporous manganese oxides in decomposition of high-purity hydrogen peroxide |