BG64476B1 - Oxide catalyst for scrubbing of waste and flue gases and method for the preparation thereof - Google Patents
Oxide catalyst for scrubbing of waste and flue gases and method for the preparation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- BG64476B1 BG64476B1 BG106476A BG10647602A BG64476B1 BG 64476 B1 BG64476 B1 BG 64476B1 BG 106476 A BG106476 A BG 106476A BG 10647602 A BG10647602 A BG 10647602A BG 64476 B1 BG64476 B1 BG 64476B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- air
- oxide
- catalyst
- heated
- solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Description
Област на техникатаTechnical field
Изобретението се отнася до оксиден катализатор, прилаган за очистване на отработени и отпадъчни газове от азотни оксиди ΝΟχ чрез редукция с въглеводород, например метан (СН4), в присъствие на излишък от кислород, окисление на въглероден оксид (CO) и въглеводороди (НС) с кислород до въглероден диоксид (СО2).The invention relates to an oxide catalyst used for the purification of exhaust and exhaust gases from nitrogen oxides χ χ by reduction with a hydrocarbon, eg methane (CH 4 ), in the presence of excess oxygen, oxidation of carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC ) with oxygen to carbon dioxide (CO 2 ).
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Катализатори се прилагат в ауспусните системи на автомобилите с ДВГ и в отходните системи за димни газове на ОСПГ (отоплителни системи с природен газ), с цел да конвертират въглеродният оксид, въглеводородите и азотните оксиди, получени при изгарянето на горивото в поприемливи газове. Когато двигателят оперира със стехиометрични или слабо богати горивни смеси, катализатори, съдържащи паладий, платина и родий или паладий и родий, са способни ефективно да конвертират и трите газа едновременно. Оттук, такива катализатори се наричат “трипътни” катализатори. Желателно е обаче да се оперира с бедни горивни смеси, за да се реализира икономия на гориво и да се намали замърсяването на атмосферата с вредни газове. Такива условия са типични за горивните камери на ОСПГ. Трипътните катализатори могат да конвертират въглеродния оксид и въглеводородите, но не са ефикасни за редукцията на азотните оксиди в окислителни условия (излишък на кислород).Catalysts are applied to the exhaust systems of ICE vehicles and to the exhaust gas flue systems of OPGGs (natural gas heating systems) in order to convert the carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides produced by combustion into acceptable gases. When the engine operates with stoichiometric or low rich fuel mixtures, catalysts containing palladium, platinum and rhodium or palladium and rhodium are capable of effectively converting all three gases simultaneously. Hence, such catalysts are called "three-way" catalysts. However, it is desirable to operate with poor fuel mixtures in order to achieve fuel savings and reduce the pollution of the atmosphere by harmful gases. Such conditions are typical of OPGF combustion chambers. Three-way catalysts can convert carbon monoxide and hydrocarbons, but they are not effective in reducing nitrogen oxides under oxidizing conditions (excess oxygen).
В един от първите патенти за очистване на газове от ДВГ, работещи с бедни смеси (лит. източник 1), се описва нискотемпературен катализатор - Cu-йонообменен зеолит с високо съдържание на силиций. В двигателите обаче при нормална работа се реализират високи температури, при които тези катализатори се разлагат, тъй като преходният метал проявява тенденция да взаимодейства с алуминиевия оксид от зеолита и да образува алуминат с по-малка повърхност. Вследствие на това се намалява каталитичната активност на системата.One of the first patents for the purification of ICE gases operating with lean mixtures (lit. source 1) describes a low-temperature catalyst, a high-silicon Cu-ion zeolite. However, in the normal operation of the engines, high temperatures are realized at which these catalysts decompose, as the transition metal tends to interact with the zeolite alumina to form an aluminate with a smaller surface area. As a result, the catalytic activity of the system is reduced.
В лит. източник 2 се предлага двуфазна катализаторна система, изградена от фаза, съдържаща йонообменен с преходен метал зеолит с ви соко съдържание на силиций и фаза, съдържаща оксид на преходен метал. Катализаторната система може да бъде интимна смес или слоеста структура с първи слой от Cu-йонообменен зеолит и втори слой от Cu-съдържащ циркониев оксид. Преходният метал може да бъде един от групата Cu, Co, Ni, Cr, Fe, Μη, Ag, Zn, Са или тяхна смес, а оксидната фаза - лантанов, титанов, силициев или циркониев оксид. Активните фази се нанасят във вид на слой суспензия върху метален или кордиеритов субстрат с форма на пчелна пита. Тази система е способна да очиства с висока ефективност едновременно NO* и въглеводороди в присъствие на богати на кислород автомобилни газове.In lit. source 2, a two-phase catalyst system consisting of a phase containing a transition metal zeolite with a high silicon content and a phase containing a transition metal oxide is proposed. The catalyst system may be an intimate mixture or a layered structure with a first layer of Cu-ion-exchanged zeolite and a second layer of Cu-containing zirconium oxide. The transition metal can be one of the groups Cu, Co, Ni, Cr, Fe, Μη, Ag, Zn, Ca or a mixture thereof, and the oxide phase is lanthanum, titanium, silicon or zirconium oxide. The active phases are applied as a slurry on a honeycomb-shaped metal or cordierite substrate. This system is capable of high efficiency purification of both NO * and hydrocarbons in the presence of oxygen-rich car gases.
Недостатъците на горните конвенционални методи за производство на катализатори за очистване на газове се състои в това, че при нанасяне на активните компоненти слоят от суспензия се фиксира към субстрата чрез изпаряване на влагата при сушенето и накаляването и следователно, нанесеният слой катализатор е подложен на напрежения, които се генерират в слоя, покриващ субстрата. В резултат на това се образуват пукнатини в покриващия слой и вследствие на неизбежните вибрации и рязка смяна на термичните режими, след време може да се стигне до неговото разрушаване и отнасяне от газовия поток.The disadvantages of the above conventional methods of producing gas cleaning catalysts are that when the active components are applied, the slurry layer is fixed to the substrate by evaporation of moisture during drying and calcination, and therefore the applied catalyst bed is subjected to stresses, which are generated in the layer covering the substrate. As a result, cracks in the coating layer are formed and, due to the inevitable vibrations and abrupt change of thermal regimes, its destruction and displacement from the gas stream can occur over time.
Метод за повишаване устойчивостта на катализаторния слой, нанесен върху кордиеритов или метален субстрат, се описва в лит. източник 3, според който върху слоя от активни компоненти се нанася външен покриващ защитен слой с дебелина < 50 цт. Съществува обаче допълнително изискване към суспензията, от която се формира защитният слой, съгласно което размерът на частиците в нея трябва да бъде в границите на 3-7 цт. Недостатъкът на получения по този метод катализатор се състои в това, че съдържа скъпия благороден метал паладий в първия каталитичноактивен слой.A method for increasing the stability of a catalyst bed deposited on a cordierite or metal substrate is described in lit. source 3, according to which an active coating layer with a thickness <50 µm is applied to the active component layer. However, there is an additional requirement for the slurry from which the protective layer is formed, according to which the particle size therein should be in the range of 3-7 µm. The disadvantage of the catalyst obtained by this method is that it contains the precious precious metal palladium in the first catalytically active layer.
В лит. източник 4 се предлага катализатор за очистване на NOx в отработени газове на двигатели, работещи с бедни горивни смеси, който съдържа най-малко един от благородните метали Pt, Rh и Pd и перовскитен оксид LalxA*O3, като 0<х<1;АеСа или Ва, нанесени върху термичноустойчив неорганичен носител. Близък по действие и активни компоненти е катализаторът, защитен в лит. източник 5, съдържащ Pd и/или Rh и (La,.„АД _,ВОЬ, като А означава Ba, К и Cs, В е пре ходен елемент като Fe, Co, Ni и/или Μη; a x има стойност 0-1, a = 0-0.2 и b съответства на стойност, при която двойният оксид да е електронеутрален.In lit. source 4 proposes a catalyst for the purification of NO x in the exhaust gases of engines running low fuel mixtures containing at least one of the precious metals Pt, Rh and Pd and perovskite oxide La lx A * O 3 such as 0 <x <1; AECa or Ba, deposited on a thermally stable inorganic carrier. Close in action and active components is the catalyst protected in lit. source 5 containing Pd and / or Rh and (La,. 'AD _, BO b , A being Ba, K and Cs, B is a transition element such as Fe, Co, Ni and / or Μη; ax has a value of 0 -1, a = 0-0.2 and b corresponds to a value at which the double oxide is electroneutral.
Двата катализатора съдържат скъпи благородни метали като основни активни компоненти.Both catalysts contain expensive precious metals as major active components.
Съществуват и смесени оксидни шпинелни катализатори, съдържащи един или повече метални йони [6-8], но тези катализатори се нанасят върху носители с формата: на таблетки или сфери. Това не позволява катализаторът да се опакова в лесно манипулиращи се модули, устойчиви на хидродинамични и термични натоварвания.There are also mixed oxide spinel catalysts containing one or more metal ions [6-8], but these catalysts are deposited on carriers in the form of: tablets or spheres. This does not allow the catalyst to be packaged in easily manipulated modules, resistant to hydrodynamic and thermal loads.
Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION
Изобретението се отнася до оксиден катализатор за очистване на отработени и отпадъчни газове, който представлява многослойна система, състояща се от метален субстрат-профилирана неръждаема стомана, покрита с тънък порест филм от циркониев оксид, с дебелина 3-7 цт и специфична повърхност 18-25 m2/g; междинен слой от лантанов оксид и повърхностен слой от медно-кобалтов оксиден шпинел при състав 2-15 ат. % Zr, 1-4 ат. % La, 4-15 ат. % Си и 6-20 ат. % Co.The invention relates to an oxide catalyst for the purification of exhaust and exhaust gases, which is a multilayer system consisting of a metal substrate-profiled stainless steel coated with a thin porous zirconium oxide film, with a thickness of 3-7 µm and a specific surface of 18-25 m 2 / g; lanthanum oxide intermediate layer and copper-cobalt oxide spinel surface layer at 2-15 at. % Zr, 1-4 at. % La, 4-15 at. % Si and 6-20 at. % Co.
Изобретението се отнася и до метод за получаване на катализатора, включващ следните етапи.The invention also relates to a process for preparing a catalyst comprising the following steps.
A. Нанасяне на активния носител от циркониев оксид, като профилиран лист от неръждаема стомана (SS), тип 1,4301, или Sandvik ОС404 с дебелина 0.01-0.1 mm се обезмаслява чрез потапяне в разтвор, съдържащ NaOH, Na3PO4, Na - метасиликат, ПАВ, загрят до 70°С за време 5 min; промива се с гореща и обилно с течаща студена вода и се изсушава с горещ (150-200°С) въздух; потапя се във вана, в която са разположени противоелектроди (аноди), изработени от листов въглен, и електролит с концентрация на ZrCl4 от 10 до 70 g/l и 0.1-1 ml/10.2% разтвор на ПАВ, след което се провежда електроотлагане на циркониев оксид при клемно напрежение 1-10 V и продължителност 30-60 min. Полученият тънък порест филм от циркониев оксид има дебелина 3-7 цт и специфична повърхност 18-25 m2/g.A. Application of the active carrier of zirconium oxide, such as a profiled stainless steel (SS) sheet, type 1.4301, or Sandvik OC404 0.01-0.1 mm thick, is degreased by immersion in a solution containing NaOH, Na 3 PO 4 , Na - metasilicate, surfactant heated to 70 ° C for 5 min; washed with hot and copious cold water and dried with hot (150-200 ° C) air; immersed in a bath containing sheet carbon electrode electrodes (anodes) and an electrolyte with a ZrCl 4 concentration of 10 to 70 g / l and a 0.1-1 ml / 10.2% surfactant solution, followed by electrodeposition of zirconium oxide at a terminal voltage of 1-10 V and a duration of 30-60 min. The resulting thin porous zirconium oxide film has a thickness of 3-7 µm and a specific surface area of 18-25 m 2 / g.
B. Нанасяне на модифициращ слой от лантанов оксид, като активният носител от циркониев оксид, нанесен върху металния субстрат, се модифицира със слой от лантанов оксид (La2O3) за повишаване термичната стабилност на носителя и улесняване формирането на активния катали тичен слой от Си-Со оксиден шпинел. Профилираният лист от неръждаема стомана, носещ носителя ZrO2, се промива обилно с течаща дестилирана вода, суши се на въздух 2 h при 120°С, накалява се 1 h при 400-500°С, след което се охлажда до стайна температура; потапя се във воден разтвор на (лесноразлагаща се термично) сол на лантана, за предпочитане нитрат с концентрация 30-60 g/l, в който престоява 2 h при 20°С или 5-60 min при 60-90°С, суши се на въздух 24 h при стайна температура и 1 h при 120°С, и се накалява 1 h на въздух, или въздух, обогатен с кислород, при 450°С. Полученият междинен слой, покриващ филма от ZrO2, съдържа 15-22 ат.% La, като La е под формата на лантанов оксид (La2O3).B. Application of a lanthanum oxide modifying layer, wherein the active zirconium carrier supported on the metal substrate is modified with a lanthanum oxide layer (La 2 O 3 ) to enhance the thermal stability of the carrier and facilitate the formation of the active catalytic layer from Si-Co oxide spinel. The stainless steel profiled sheet bearing the ZrO 2 carrier was washed extensively with running distilled water, air-dried for 2 hours at 120 ° C, heated for 1 hour at 400-500 ° C, and then cooled to room temperature; immerse in an aqueous solution of (easily decomposable) salt of lanthanum, preferably nitrate at a concentration of 30-60 g / l, which is left to stand for 2 h at 20 ° C or 5-60 min at 60-90 ° C, dried in air for 24 h at room temperature and for 1 h at 120 ° C, and is heated for 1 h in air or oxygen-enriched air at 450 ° C. The resulting intermediate layer covering the film of ZrO 2 contains 15-22 at.% La, La being in the form of lanthanum oxide (La 2 O 3 ).
С. Нанасяне на каталитично активен слой от Си-Со оксиден шпинел, като профилираният лист, носещ модифицирания носител, се потапя във воден разтвор на лесно разлагащи се термично соли на медта и кобалта, за предпочитане нитрати с концентрация за медния нитрат (Cu(NO3)2.3H2O) 30-60 g/l и 77-155 g/l за кобалтовия нитрат (Co(NO3)2.6H2O), така че молното отношение Си:Со да бъде 1:2, престоява в разтвора 24 h при 20°С или 5-60 min при 60-90°С, суши се на въздух 24 h при стайна температура и 1 h при 120°С, и се накалява 3 h при 550°С на въздух, или въздух, обогатен с кислород. Получената катализаторна система съдържа 2-15 ат. % Zr, 1-4 ат. % La, 4-15 ат. % Си и 6-20 ат. % Co, като Си и Co се предпочита да бъдат под формата на смесен медно-кобалтов оксиден шпинел СиСо(3 х)О4.C. Application of a catalytically active layer of Cu-Co oxide spinel by immersing the profiled sheet bearing the modified carrier in an aqueous solution of readily decomposable copper and cobalt salts, preferably nitrates with a concentration of copper nitrate (Cu (NO 3 ) 2 .3H 2 O) 30-60 g / l and 77-155 g / l for cobalt nitrate (Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O), so that the molar ratio Cu: Co is 1: 2, stand in the solution for 24 h at 20 ° C or 5-60 min at 60-90 ° C, air-dry for 24 h at room temperature and 1 h at 120 ° C, and incubate for 3 h at 550 ° C in air, or oxygen-enriched air. The catalyst system obtained contains 2-15 at. % Zr, 1-4 at. % La, 4-15 at. % Si and 6-20 at. % Co, Cu and Co being preferably in the form of mixed copper-cobalt oxide spinel CuCO (3 x) O 4 .
Полученият оксиден катализатор, многослойна система, нанесена върху металния субстрат, се отличава с висока ефективност за очистване на газове - редукцията на азотен оксид в окислителни условия (излишък на кислород), а също така за пълно окисление на въглероден оксид (CO) и въглеводороди (НС). В различни приложения за очистване на газове, например от двигатели с вътрешно горене (ДВГ) и от отоплителни системи с природен газ (ОСПГ), субстратът се опакова в интегрирана структура с форма на пчелна пита или близка до нея.The resulting oxide catalyst, a multilayer system deposited on the metal substrate, is highly efficient for gas purification - the reduction of nitric oxide under oxidizing conditions (excess oxygen), as well as for the complete oxidation of carbon monoxide (CO) and hydrocarbons ( NA). In various gas cleaning applications, such as internal combustion engines (ICE) and natural gas heating systems (OSPG), the substrate is packaged in an integrated honeycomb-shaped structure or adjacent thereto.
Носителят ZrO2/SS и катализаторът СиСо(3х) O^LajOj/ZrOj/SS се охарактеризират чрез XPS (Xray photoelectron spectroscopy), SEM (scanning electron spectroscopy), ICP (ion coupled plasma) и TPD (temperature programmed desorption) методи и метода BET за специфична повърхност. Активността по отношение на реакциите NO + CO, О2 + CO и HC-SCR на NOx се определя с интегрален реак тор при обемни скорости на газовия поток 800021000 h1.The ZrO 2 / SS carrier and the SiCO (3x) O ^ LajOj / ZrOj / SS catalyst are characterized by XPS (Xray photoelectron spectroscopy), SEM (scanning electron spectroscopy), ICP (ion coupled plasma) and TPD (temperature programmed desorption) methods, and the BET method for a specific surface. The activity with respect to the NO + CO, O 2 + CO and HC-SCR reactions of NO x is determined by an integrated reactor at gas flow rates of 800021000 h 1 .
Така описаният катализатор и методът за неговото получаване имат следните предимства:The catalyst thus described and the process for preparing it have the following advantages:
- металният субстрат неръждаема стомана е конструкционен материал с висока механична якост и устойчивост към резки промени на термичните и корозионни режими на експлоатация; лесно се формува в модули с подходяща форма и габарити за: вграждане в каталитични конвертори за очистване на отходящи газове;- the stainless steel metal substrate is a structural material with high mechanical strength and resistance to sudden changes in thermal and corrosion modes of operation; easily molded into modules of suitable shape and size for: embedded in catalytic converters for flue gas cleaning;
- активният носител - тънък порест филм от циркониев оксид, има дебелина 3-7 pm и специфична повърхност 18-25 m2/g и притежава перфектна адхезия към субстрата, състояща се в това, че целостта на филма и неговата повърхност не се променят след отлагането на модификатора La2O3 и активната фаза от Си-Со оксиден шпинел и третиране на въздух при 550°С;- the active carrier is a thin porous zirconium film having a thickness of 3-7 pm and a specific surface area of 18-25 m 2 / g and having perfect adhesion to the substrate, in that the integrity of the film and its surface does not change after deposition of the La 2 O 3 modifier and the active phase of Cu-Co oxide spinel and air treatment at 550 ° C;
- получената върху металния субстрат катализаторна система съдържа 2-15 ат. % Zr, 1 -4 ат. % La, 4-15 ат. % Си и 6-20 ат. % Co, като Си и Co за предпочитане са във формата на смесен меднокобалтов оксиден шпинел СихСо(3ж)О4. Катализаторът има висока каталитична активност и термична стабилност;- the catalyst system obtained on the metal substrate contains 2-15 at. % Zr, 1 -4 at. % La, 4-15 at. % Si and 6-20 at. % Co, such as Cu and Co are preferably in the form of mixed copper cobalt oxide spinel Cu x Co (3g) O 4 . The catalyst has high catalytic activity and thermal stability;
- методът дава възможност за контролирано и възпроизводимо отлагане на тънки филми от циркониев оксид с дебелина 3-7 pm и многослойна катализаторна система с дефиниран състав и структура върху метален субстрат;- the method enables the controlled and reproducible deposition of 3-7 pm thick zirconium oxide films and a multilayer catalyst system with a defined composition and structure on a metal substrate;
- методът не изисква употребата на недостъпни и скъпоструващи суровини, както и употребата на сложни, допълнителни съоръжения, освен конвенционални химически реактори.- the method does not require the use of inaccessible and costly raw materials, as well as the use of sophisticated, additional equipment other than conventional chemical reactors.
Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention
Катализаторът съгласно изобретението може да се получи по следните начини.The catalyst according to the invention can be prepared in the following ways.
Пример 1. Профилиран лист от неръждаема стомана (SS) тип Sandvik ОС404 с дебелина 0.05 mm и размери 100 х 500 mm, се обезмаслява чрез потапяне в разтвор, съдържащ 30 g/1 NaOH, 15 g/1 Na3PO4,15 g/1 Na - метасиликат, 3 g/1 ПАВ и загрят до 70°C за време 5 min; промива се с гореща и обилно с течаща студена вода, след което се изсушава с горещ (200°С) въздух. Потапя се във вана, съдържаща електролит с концентрация на ZrCl4 от 10 g/Ι и добавени 0.1 ml/Ι от 0.2 % разтвор на ПАВ. Електроотлага се циркониев оксид при клемно напрежение 1V и продължителност 60 min.Example 1. A profiled stainless steel (SS) sheet Sandvik OC404, 0.05 mm thick and 100 x 500 mm in size, was defatted by immersion in a solution containing 30 g / 1 NaOH, 15 g / 1 Na 3 PO 4 , 15 g / 1 Na - metasilicate, 3 g / 1 surfactant and heated to 70 ° C for 5 min; it is washed with hot and copious cold water, then dried with hot (200 ° C) air. Immerse in a bath containing an electrolyte with a concentration of ZrCl 4 of 10 g / Ι and add 0.1 ml / Ι of 0.2% surfactant solution. Electro deposition of zirconium oxide at terminal voltage 1V and duration 60 min.
Профилираният лист се промива обилно с течаща дестилирана вода и се суши на въздух при 120°С 2 h. Накалява се в продължение на 1 h при 400°С на въздух, охлажда се до стайна температура и се потапя във воден разтвор на лантанов нитрат La(NO3)2.6H2O с концентрация 30 g/Ι, при температура 20°С. След престояване в разтвора в продължение на 24 h, се изважда, суши се на въздух 24 h при стайна температура и 1 h при 120°С, и се накалява 1 h на въздух при 450°С. След това профилираният лист се потапя във воден разтвор на меден нитрат (Cu(NO3)2.3H2O) 40 g/1 и кобалтов нитрат (Co(NO3)2.6H2O), 103 g/1 при температура 20°С и след престояване в разтвора в продължение на 24 h, се изважда, суши се на въздух 24 h при стайна температура и 1 h при 120°С, и се накалява 3 h на въздух, при 550°С. Катализаторът е означен като образец А.The profiled sheet was washed extensively with running distilled water and air-dried at 120 ° C for 2 h. It is heated for one hour at 400 ° C in air, cooled to room temperature and immersed in an aqueous solution of lanthanum nitrate La (NO 3 ) 2 .6H 2 O at a concentration of 30 g / Ι, at a temperature of 20 ° C. . After standing in the solution for 24 h, it was removed, air-dried for 24 h at room temperature and for 1 h at 120 ° C, and heated for 1 h in air at 450 ° C. The profiled sheet is then immersed in an aqueous solution of copper nitrate (Cu (NO 3 ) 2 .3H 2 O) 40 g / l and cobalt nitrate (Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O), 103 g / l at temperature. 20 ° C and after standing in the solution for 24 h, it was removed, air-dried for 24 h at room temperature and 1 h at 120 ° C, and heated for 3 h in air at 550 ° C. The catalyst is designated sample A.
Пример 2. Профилиран лист от неръждаема стомана (SS) тип Sandvik ОС404 с дебелина 0.1 mm и размери 100 х 500 mm се обезмаслява чрез потапяне в разтвор, съдържащ 30 g/1 NaOH, 15 g/Example 2. A stainless steel (SS) profiled sheet of Sandvik OC404 type 0.1 mm thick and 100 x 500 mm in size is oiled by immersion in a solution containing 30 g / 1 NaOH, 15 g /
Na3PO4,15 g/1 Na - метасиликат, 3 g/1 ПАВ и загрят до 70°C за време 5 min; промива се с гореща и с обилно течаща студена вода, след което се изсушава с горещ (150°С) въздух. Потапя се във вана, съдържаща електролит с концентрация на ZrCl4 от 30 g/Ι и добавени 0.2 ml/Ι от 0.2 % разтвор на ПАВ. Електроотлага се циркониев оксид при клемно напрежение 5 V и продължителност 30 min. Профилираният лист се промива обилно с течаща дестилирана вода и се суши на въздух при 120 °CNa 3 PO 4 , 15 g / 1 Na - metasilicate, 3 g / 1 surfactant and heated to 70 ° C for 5 min; it is washed with hot and copious cold water and then dried with hot (150 ° C) air. Immerse in a bath containing an electrolyte with a concentration of ZrCl 4 of 30 g / Ι and add 0.2 ml / Ι of 0.2% surfactant solution. Electrodeposition of zirconium oxide at a terminal voltage of 5 V and a duration of 30 min. The profiled sheet is washed thoroughly with running distilled water and air-dried at 120 ° C.
h. Накалява се в продължение на 1 h при 450°С на въздух, охлажда се до стайна температура и се потапя във воден разтвор на лантанов нитрат La(NO3)2.6H2O с концентрация 40 g/Ι, при температура 60°С. След престояване в разтвора в продължение на 1 h се изважда, суши се на въздух 24 h при стайна температура и 1 h при 120°С, и се накалява 1 h на въздух при 450°С. След това профилираният лист се потапя във воден разтвор на меден нитрат (Cu(NO3)2.3H2O) 60 g/1 и кобалтов нитрат (Co(NO3)2.6H2O), 155 g/1 при температура 60°С и след престояване в разтвора в продължение на 1 h, се изважда, суши се на въздух 24 h при стайна температура и 1 h при 120°С, и се накалява 3 h на въздух, при 550°С. Катализаторът е означен като образец В.h. It is heated for one hour at 450 ° C in air, cooled to room temperature and immersed in an aqueous solution of lanthanum nitrate La (NO 3 ) 2 .6H 2 O at a concentration of 40 g / Ι, at a temperature of 60 ° C. . After standing in the solution for 1 h, it was removed, air-dried for 24 h at room temperature and for 1 h at 120 ° C, and heated for 1 h in air at 450 ° C. The profiled sheet is then immersed in an aqueous solution of copper nitrate (Cu (NO 3 ) 2 .3H 2 O) 60 g / l and cobalt nitrate (Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O), 155 g / l at temperature. 60 ° C and after standing in the solution for 1 h, it was removed, air-dried for 24 h at room temperature and 1 h at 120 ° C, and heated for 3 h in air at 550 ° C. The catalyst is designated sample B.
Пример 3. Катализаторът се получава както образец В по метода, описан в пример 2, но отлагането на La и след това на Си и Co, се извършва при 80°С с продължителност 5 min. Катализа торът е означен като образец С.Example 3. The catalyst was prepared as sample B by the method described in example 2, but the deposition of La and then of Cu and Co was carried out at 80 ° C for a duration of 5 min. The catalysis of the fertilizer is referred to as sample C.
Пример 4. Профилиран лист от неръждаема стомана (SS) тип Sandvik ОС404 с дебелина 0.1 mm и размери 100 х 500 mm се обезмаслява чрез потапяне в разтвор, съдържащ 30 g/1 NaOH, 5 15 g/1 Na3PO4,15 g/1 Na - метасиликат, 3 g/1 ПАВ и загрят до 70°C за време 5 min; промива се с гореща и обилно с течаща студена вода, след което се изсушава с горещ (150°С) въздух. Потапя се във вана, съдържаща електролит с концентрация на ZrCl4 от 50 g/Ι и добавени 0.5 ml/Ι от 0.2 % разтвор на ПАВ. Електроотлага се циркониев оксид при клемно напрежение 10 V и прод ължителност 40 min. Профилираният лист се промива обилно с течаща дестилирана вода и се суши на въздух при 120°С 2 h. Накалява се в продължение на 1 h при 450°С на въздух, охлажда се до стайна температура и се потапя във воден разтвор на лантанов нитрат La(NO3)2.6H2O с концентрация 60 g/Ι, при температура 80°С. След престояване в разтвора в продължение на 1 h се изважда, суши се на въздух 24 h при стайна температура и 1 h при 120°С, и се накалява 1 h на въздух при 450°С. След това профилираният лист се потапя във воден разтвор на ме ден нитрат (Cu(NO3)2.3H2O) 30 g/1 и кобалтов нитрат (Co(NOj)2.6H2O), 77.35 g/1 при температура 80°С и след престояване в разтвора в продължение на 1 h се изважда, суши се на въздух 24 h при стайна температура и 1 h при 120°С, и се накалява 3 h на въздух, при 550°С. Катализаторът е означен като образец D.EXAMPLE 4 A stainless steel (SS) profiled sheet of Sandvik OC404 0.1 mm thick and 100 x 500 mm in size was degreased by immersion in a solution containing 30 g / 1 NaOH, 5 15 g / 1 Na 3 PO 4 , 15 g / 1 Na - metasilicate, 3 g / 1 surfactant and heated to 70 ° C for 5 min; It is washed with hot and copious cold water, then dried with hot (150 ° C) air. Immerse yourself in a bath containing an electrolyte with a concentration of ZrCl 4 of 50 g / Ι and add 0.5 ml / Ι of 0.2% surfactant solution. The zirconium oxide was deposited at a terminal voltage of 10 V and a duration of 40 minutes. The profiled sheet was washed extensively with running distilled water and air-dried at 120 ° C for 2 h. It is heated for 1 hour at 450 ° C in air, cooled to room temperature and immersed in an aqueous solution of lanthanum nitrate La (NO 3 ) 2 .6H 2 O at a concentration of 60 g / Ι, at a temperature of 80 ° C. . After standing in the solution for 1 h, it was removed, air-dried for 24 h at room temperature and for 1 h at 120 ° C, and heated for 1 h in air at 450 ° C. The profiled sheet was then immersed in an aqueous solution of copper nitrate (Cu (NO 3 ) 2 .3H 2 O) 30 g / l and cobalt nitrate (Co (NOj) 2 .6H 2 O), 77.35 g / l at temperature. 80 ° C and after standing in the solution for 1 h, it is removed, air-dried for 24 h at room temperature and 1 h at 120 ° C, and heated for 3 h in air at 550 ° C. The catalyst is referred to as sample D.
Пример 5. Катализаторът се получава както образец А по метода, описан в пример 1, но отлагането на La и след това на Си и Co, се извършва при 60°С с продължителност 60 min. Накаляването при 550°С след нанасянето на Си и Co, се извършва в поток от О2. Катализаторът е означен като образец Е.Example 5. The catalyst was prepared as sample A by the method described in example 1, but the deposition of La and then of Cu and Co was carried out at 60 ° C for a duration of 60 min. Tempering at 550 ° C after application of Cu and Co is carried out in a stream of O 2 . The catalyst is designated sample E.
Пример 6. Катализаторът се получава както образец D по метода, описан в пример 4, но отлагането на La се извършва при 90°С с продължителност 60 min, а нанасянето на Си и Co се извършва от разтвор с концентрация на меден нитрат (Cu(NO3)2.3H2O) 50 g/1 и на кобалтов нитрат (Co(NO3)2.6H2O) - 129 g/1 при 90°С с продължителност 60 min. Накаляването при 550°С, след нанасянето на Си и Co, се извършва в поток от О2. Катализаторът е означен като образец F.EXAMPLE 6 The catalyst was prepared as sample D by the method described in example 4, but La deposition was carried out at 90 ° C for a duration of 60 min and Cu and Co deposition was carried out with a solution of copper nitrate (Cu ( NO 3 ) 2 .3H 2 O) 50 g / l and cobalt nitrate (Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O) - 129 g / l at 90 ° C for a duration of 60 min. The calcination at 550 ° C, after application of Cu and Co, is carried out in a stream of O 2 . The catalyst is designated sample F.
Таблица 1.Table 1.
Съдържание на елементите (ат. %) в повърхностния слой на нанесения върху профилиран лист от неръждаема стомана, каталитичноактивен филм.Content of the elements (at%) in the surface layer of the stainless steel film deposited on the profiled sheet, catalytically active film.
Чрез метода XPS са определени концентрациите на Zr, La, Cu, Co и О и тяхното химическо състояние. При нанасянето на La върху повърхността на електрохимично отложения ZrO2, се формира La2O3. При нанасяне на Си и Co, медта е в състояние Cu2+, а кобалтът в състояние Со3+, като образуват смесени оксидни шпинели СихСо(3 х)О4 с различно съотношение Со:Си.The concentrations of Zr, La, Cu, Co and O and their chemical state were determined by the XPS method. When La is applied to the surface of electrochemically deposited ZrO 2 , La 2 O 3 is formed. When applied to Cu and Co, the copper is in the Cu 2+ state and the cobalt is in the Co 3+ state, forming mixed oxide spinels Cu x Co (3 x) O 4 with different Co: Cu ratios.
Таблица 2.Table 2.
Активност (% конверсия на NO до N2) на катализаторите по отношение редукцията азотен оксид (NO) с въглероден оксид (CO).Activity (% conversion of NO to N 2 ) of the catalysts with respect to the reduction of nitric oxide (NO) with carbon monoxide (CO).
Газов поток със съдържание 0.12 об. %NO + 0.12 об. % CO + Аг, обемна скорост 15 000 h1.0.12 vol. Gas flow % NO + 0.12% % CO + Ar, volumetric rate 15 000 h 1 .
Таблица 3.Table 3.
Активност (% конверсия на CO до СО2) на катализаторите по отношение окислението на въглероден оксид (CO) с кислород (О2).Activity (% conversion of CO to CO 2 ) of catalysts for the oxidation of carbon monoxide (CO) with oxygen (O 2 ).
Газов поток 0.5 об. % CO + 1 об. % О2 + Аг, обемна скорост 20 000 h’1 Gas flow 0.5 vol. % CO + 1 vol. % O 2 + Ar, volumetric rate 20 000 h ' 1
Таблица 4.Table 4.
Активност (% конверсия на NO до N2) на катализаторите по отношение редукцията азотен оксид (NO) с метан (СН4) в присъствие на излишък от кислород (О2).Activity (% conversion of NO to N 2 ) of the catalysts with respect to the reduction of nitric oxide (NO) with methane (CH 4 ) in the presence of excess oxygen (O 2 ).
Газов поток 0.1 об. % N0 + 0.25 об. % СН4 + 3 об. % О2 + Аг, обемна скорост 8000 h_1 Gas flow 0.1 vol. % N0 + 0.25 vol. % CH 4 + 3 vol. % O 2 + Ar, volumetric rate 8000 h _1
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG106476A BG64476B1 (en) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | Oxide catalyst for scrubbing of waste and flue gases and method for the preparation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG106476A BG64476B1 (en) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | Oxide catalyst for scrubbing of waste and flue gases and method for the preparation thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG106476A BG106476A (en) | 2003-11-28 |
BG64476B1 true BG64476B1 (en) | 2005-04-30 |
Family
ID=29721160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG106476A BG64476B1 (en) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | Oxide catalyst for scrubbing of waste and flue gases and method for the preparation thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG64476B1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BG29154A1 (en) * | 1979-06-27 | 1980-10-15 | Mekhandzhiev | Catalyst for making harmless of nitrogen oxides in gases |
US4297328A (en) * | 1979-09-28 | 1981-10-27 | Union Carbide Corporation | Three-way catalytic process for gaseous streams |
BG37896A1 (en) * | 1984-04-27 | 1985-09-16 | Angelov | Method for preparing binary copper- cobalt oxide cu below x co below 3x o below 4 with spinel structure |
US5155077A (en) * | 1991-09-03 | 1992-10-13 | Ford Motor Company | Catalyst for purification of lean-burn engine exhaust gas |
JPH08229355A (en) * | 1995-03-02 | 1996-09-10 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust gas purifying catalyst |
GB2322309A (en) * | 1997-02-24 | 1998-08-26 | Nissan Motor | Three-way catalyst with perovskite-like support for noble metals |
EP1127604A1 (en) * | 2000-02-28 | 2001-08-29 | Nissan Motor Company, Limited | Exhaust gas purifying catalyst and method of producing same |
-
2002
- 2002-03-04 BG BG106476A patent/BG64476B1/en unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BG29154A1 (en) * | 1979-06-27 | 1980-10-15 | Mekhandzhiev | Catalyst for making harmless of nitrogen oxides in gases |
US4297328A (en) * | 1979-09-28 | 1981-10-27 | Union Carbide Corporation | Three-way catalytic process for gaseous streams |
BG37896A1 (en) * | 1984-04-27 | 1985-09-16 | Angelov | Method for preparing binary copper- cobalt oxide cu below x co below 3x o below 4 with spinel structure |
US5155077A (en) * | 1991-09-03 | 1992-10-13 | Ford Motor Company | Catalyst for purification of lean-burn engine exhaust gas |
JPH08229355A (en) * | 1995-03-02 | 1996-09-10 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust gas purifying catalyst |
GB2322309A (en) * | 1997-02-24 | 1998-08-26 | Nissan Motor | Three-way catalyst with perovskite-like support for noble metals |
EP1127604A1 (en) * | 2000-02-28 | 2001-08-29 | Nissan Motor Company, Limited | Exhaust gas purifying catalyst and method of producing same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BG106476A (en) | 2003-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6107239A (en) | Heat resistant metallic oxide catalyst for reducing pollution emission | |
US5814576A (en) | Catalyst for purifying exhaust gas and method of producing same | |
KR101432330B1 (en) | Exhaust gas-purifying catalyst | |
EP0832688B1 (en) | Exhaust gas purifying catalyst and exhaust gas purifying method | |
EP1793914B1 (en) | Catalyst for purifying exhaust gases | |
KR100241666B1 (en) | Catalyst for purifying oxygen rich exhaust gas | |
EP2047903B1 (en) | Catalyst for purifying exhaust gas | |
US5559073A (en) | Pollution control catalyst with mutual protective distributed-active-combinations each including noble-metal-atoms stably structured and protected therein | |
EP1857170B1 (en) | Exhaust gas purification catalyst | |
KR20090045214A (en) | Three-way catalyst | |
EP0695580A2 (en) | Process for producing exhaust-gas-purifying catalyst | |
EP2695673A1 (en) | Exhaust gas purification catalyst | |
KR20060090222A (en) | Layered ammonia oxidation catalyst | |
KR100904029B1 (en) | Exhaust gas purifying catalyst | |
WO1997040923A1 (en) | Three-way catalyst for treating exhaust gases | |
JP2002361083A (en) | Exhaust gas cleaning catalyst for internal combustion engine, method of producing the same and claening apparatus | |
JPH11276907A (en) | Catalyst for purifying exhaust gas and its production | |
US4064073A (en) | Catalyst for the purification of the exhaust gases of internal combustion engines | |
BG64476B1 (en) | Oxide catalyst for scrubbing of waste and flue gases and method for the preparation thereof | |
JPH0616853B2 (en) | Non-precious metal combustion catalyst and method for producing the same | |
JPH04122447A (en) | Catalyst for cleaning exhaust gas | |
JP4519725B2 (en) | Exhaust gas purification catalytic converter with excellent high-temperature oxidation resistance | |
JPH0356147A (en) | Preparation of catalyst carrier | |
JPS62277150A (en) | Catalyst for purifying exhaust gas | |
JPS59154139A (en) | Manufacture of catalyst for cleaning exhaust gas from internal-combustion engine |