PL169899B1

PL169899B1 - Sp osób selektywnego katalitycznego rozkladania czystego lub wystepujacego w mieszaninach gazów monotlenku diazotowego PL PL PL

Info

Publication number: PL169899B1
Application number: PL92302582A
Authority: PL
Inventors: Thomas Fetzer; Wolfgang Buechele; Hermann Wistuba; Claus Witte; Gert Buerger; Guenter Hermann
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 1991-08-29
Filing date: 1992-08-20
Publication date: 1996-09-30
Also published as: SK279974B6; TW274059B; EP0600962A1; DK0600962T3; US5612009A; EP0600962B1; DE59204957D1; CZ34494A3; DE4128629A1; NO300918B1; SK23194A3; FI940915A0; NO940653L; JPH06509984A; ES2081624T3; NO940653D0; WO1993004774A1; ATE132393T1; FI940915A7; FI940915L

Abstract

1. Sposób selektywnego katalitycznego rozkladania czystego lub wystepujacego w mieszaninach gazów monotlenku diazotowego w temperaturze 200-1000°C na zawierajacych srebro katalizatorach nosnikowych, znamienny tym, ze stosuje sie katalizator skladajacy sie z 0,1 do 40% wagowych srebra w przeliczeniu na calosc katalizatora i nosnika z tlenku glinu zawierajacego mezopory i makropory, o powierzchni BET 26 do 350 m2 /g. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób selektywnego katalitycznego rozkładania czystego lub występującego w mieszaninie gazów monotlenku diazotowego z zastosowaniem zawierającego srebro katalizatora na nośniku.

Katalityczny rozkład monotlenku diazotowego (gaz rozweselający) jest już znany od dawna i opisany w licznych publikacjach w ramach badań kinetycznych. Już w 1936 r. w Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, Azot, 8 wydanie, str. 573 i następne, opisano rozkład monotlenku diazotowego w naczyniu kwarcowym bez obecności lub w obecności różnych katalizatorów, takich jak S1O2, folia platynowa, dwutlenek tytanu, czerń platynowa, AI2O3, węgiel drzewny oraz dwutlenek toru, w różnych temperaturach. Badania kinetyczne z czystym srebrem, stopami srebro-złoto 1 srebro-wapń opisał K.E. Hayes, Canad. J. Chem. 37,583 (1959).

169 899

R. Larsson w Catalysie Today 4, 235-251 (1989) podaje przegląd energii aktywacji rozkładu monotlenku diazotowego na katalizatorach tlenkowych, zwłaszcza na tlenkach mieszanych.

Techniczne zainteresowanie rozkładem monotlenku diazotowego na azot i tlen wyszło od NASA, która wychodząc z azotanu amonu poprzez gaz rozweselający chciała wykorzystać rozkład na pierwiastki, aby z łatwo dostępnego związku uzyskać powietrze do oddychania dla astronautów (Chem. Abstract 6, 1481 (1965)). Jako korzystne katalizatory wymieniano platynę na różnych nieorganicznych nośnikach, rod na tlenku glinu oraz tlenki niklu, kobaltu i molibdenu.

Dalszą dziedziną technicznego zastosowania jest usuwanie gazów anestezjologicznych, np. w pomieszczeniach operacyjnych. Dla tego rodzaju zastosowania istnieje szereg japońskich opisów patentowych. Wymienia się tam następujące układy katalizatorów: węgiel aktywny (JP 54/11090), pierwiastki grupy żelaza w zestawieniu z metalami ziem rzadkich (JP 61/45487), platyna, pallad, rod, ind i/lub ruten (JP 55/31463) oraz tlenek miedzi, chromu na tlenku glinu (JP 61/50650). Na ogół rozkłada się monotlenek diazotowy w mieszaninie monotlenku diazotowego-powietrza (1:1). JP 61/53142 opisuje usuwanie monotlenku diazotowego z gazów odlotowych na tlenkach kobaltu, miedzi i manganu osadzonych na tlenku glinu gamma.

W DE-OS 3543640 do rozkładu monotlenku diazotowego opisuje się katalizatory zawierające pallad.

JP 63/07826 opisuje usuwanie monotlenku diazotowego z gazów odlotowych między innymi wobec palladu lub tlenku miedzi na nośniku gamma-glinowym. Stężenie N2O w gazie wynosi na przykład 26 ppm.

SU 1011238 opisuje wreszcie rozkład monotlenku diazotowego wobec węglików na CaCh jako nośniku.

W wyżej opisanych publikacjach stosuje się w reakcji mieszaniny monotlenku diazotowego-powietrza względnie monotlenku diazotowego-tlenu. Według DE-OS 3543640 reakcji poddaje się również mieszaniny z 430 ppm NOx i 4% wody (w postaci gazu) na katalizatorach palladowych.

W nie opublikowanym opisie DE-P 4029061.1 opisane są zawierające srebro katalizatory nośnikowe na AI2O3, przy czym AI2O3 wykazuje powierzchnię BET wynoszącą 5 do 25 m²/g.

Zadaniem niniejszego wynalazku było postawienie do dyspozycji sposobu i katalizatora do katalitycznego rozkładania czystego lub zawartego w mieszaninach gazów monotlenku diazotowego, za pomocą którego monotlenek diazotowy można rozkładać na pierwiastki azot i tlen również w obecności wyższych stężeń tlenków azotu i innych gazów nie będących tlenem lub azotem (zwłaszcza gazów odlotowych powstających podczas wytwarzania kwasu adypinowego np. drogą utleniania cykloheksanolu i cykloheksanonu z zastosowaniem kwasu azotowego). Dalszy problem do rozwiązania polega na selektywnej obudowie monotlenku diazotowego bez rozkładu innych tlenków azotu na pierwiastki.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób selektywnego katalitycznego rozkładania czystego lub występującego w mieszaninach gazów monotlenku diazotowego w temperaturze 200-1000°C na zawierających srebro katalizatorach nośnikowych, polegający na tym, że stosuje się katalizator składający się z 0,1 do 40% wagowych srebra w przeliczeniu na całość katalizatora i nośnika z tlenku glinu zawierającego mezopory i makropory o powierzchni BET 26 do 350 m²/g, korzystnie 40-300 m/g.

W sposobie tym stosuje się katalizator na nośniku z tlenku glinu, który występuje w krystalograficznie czystej fazie albo w fazie mieszanej i którego rozdział porów jest bimodalny lub trimodalny. Nośnik z tlenku glinu składa się z czystego tlenku glinu albo z mieszanin tlenku glinu z innymi tlenkami, przy czym inny tlenek lub inne tlenki występują w ilości 0,01 do 50% wagowych w przeliczeniu na ciężar nośnika i chodzi tu o tlenki metali alkalicznych, metali ziem alkalicznych Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Y, Zr, B, Ge, Sn, Pb, P, Bi i/lub Si.

W sposobie według wynalazku stosuje się katalizator na nośniku, w którym w dotowanym nośniku występuje faza spinelowa i na którym obok srebra naniesione są jeszcze dalsze składniki aktywne, zwłaszcza Cu, Au, Pd, i/lub Pt. Rozkład prowadzi się w obecności gazów 0,01 do 50% objętościowych NO i/lub NO2, w przeliczeniu na całość gazu. Zawartość N2O w mieszaninie gazów wynosi 0,01 do 50% objętościowych, przy czym obok N 2O i NO zawiera ona jeszcze N2, O2, CO, CO2, H2O i/lub gazy szlachetne. W sposobie według wynalazku rozkłada się monotlenek

169 899 diazotowy obecny w mieszaninie gazów odlotowych z procesu wytwarzania kwasu adypinowego z zastosowaniem kwasu azotowego.

Zaletą tego sposobu jest to, że monotlenek diazotowy zarówno w najczystszej postaci, w mieszaninach z tlenem lub powietrzem, jak i w mieszaninach z powietrzem zawierających większe ilości wody i/lub większe ilości tlenków azotu (monotlenek azotu, ditlenku azotu), można selektywnie rozkładać na pierwiastki azot i tlen, nie powodując przy tym odbudowy wyższych tlenków azotu. Bezproblemowo można rozkładać na pierwiastki monotlenek diazotowy w mieszaninach zawierających np. do 50% ditlenku azotu (NO2) i/lub 20% wody.

Jako sposób wytwarzania katalizatorów nośnikowych nadają się w zasadzie wszystkie metody zaproponowane w literaturze do wytwarzania zawierających srebro katalizatorów na nośniku (por. np. D.I. Hocknall,.Selective Oxidations of Hydrocarbons, Academic Press, Londyn (1974), str. 6). Przykładowo można zawiesinę świeżo strąconego, dobrze przemytego tlenku srebra (DE-AS 1211607) albo węglanu srebra (US-PS 3043854) nanosić walcem na nośnik i następnie związek srebra termicznie rozkładać do srebra. Korzystnie nadaje się metoda polegająca na tym, że gruboporowaty nośnik nasyca się roztworem soli srebra (jak np. azotanu srebra (US-PS 3575888) albo mleczanu srebra (DE-AS 1211607) albo związku kompleksowego srebra (np. kompleksu aminokarboksylanu srebra (DE-OS 2159346)) i następnie drogą traktowania środkiem redukującym albo przez obróbkę cieplną związek srebra rozkłada się do elementarnego srebra.

W przypadku wytwarzania katalizatorów nośnikowych z zastosowaniem soli kompleksowych srebrowo-aminowych wskazuje się zwłaszcza na DE-P 4029061.1, gdzie sposób ten jest bliżej opisany.

Wprowadzane korzystnie w sposobie według wynalazku katalizatory zawierają na ogół 0,1 do 40% wagowych, zwłaszcza 2 do 25% wagowych srebra w przeliczeniu na masę całego katalizatora. Wielkość cząstek srebra w nieużywanym katalizatorze wynosi 0,1 do 200 nm, korzystnie 1 do 100 nm, zwłaszcza 2 do 50 nm. Wielkość cząstek srebra można oznaczać np. za pomocą XRD (dyfrakcja promieni X).

Stosowane w sposobie według wynalazku nośniki z tlenku glinu posiadają powierzchnię BET wynoszącą 26 do 350 m²/g. (Dla wytwarzania takich tlenków glinu patrz np. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5 wydanie, tom Al, str. 588-590; VCH, 1985). Powierzchnia bEt wynosi korzystnie 40 do 300 m2/g, zwłaszcza 50 do 250 m2/g. Pomiar powierzchni BET prowadzi się za pomocą dostępnego w handlu jednopunktowego przyrządu pomiarowego BET ( Areamat 1 firmy Strohlein). W zakresie tych powierzchni tlenek glinu może występować w fazie alfa, kappa, beta, delta, teta lub gamma. Możliwe jest przy tym występowanie równoczesne dwóch lub więcej faz obok siebie. Stosowany nośnik może składać się z czystego tlenku glinu albo z mieszanin z innymi tlenkami. Dotowanie nośników z tlenu glinu o wysokich wartościach powierzchniowych, to jest tworzenie tlenków mieszanych, prowadzi do podwyższenia termicznej odporności nośnika (np. DE 3403328, DT 2500548, Appl. Catal. 7, 211-220 (1983), J. Catal. 127, 595-604 (1991)). Ponadto obce jony przyczyniać się do katalitycznej aktywności katalizatora. Do dotowania można na ogół stosować następujące pierwiastki: metale alkaliczne, metale ziem alkalicznych, metale ziem rzadkich, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Y, Zr, B, Si, Ge, Sn, Pb, P, Bi. Stopień podstawienia tlenku glinu może wynosić np. 0,01 do 50% wagowych. Drogą kalcynowania dotowanego nośnika można doprowadzić do utworzenia fazy spinelowej.

Porowatość nośnika należy korzystnie ustawić tak, aby w nośniku z tlenku glinu występowały mezopory i makropory. Udział porów o średnicy 1 do 100 nm wynosi przy tym korzystnie 20 do 80%, zwłaszcza 30 do 70%. Dodatkowo powinny dalsze pory występować w zakresie 0,1 do 10 μm oraz w zakresie 10 do 1000 gm. Udział porów o średnicy 0,1 do 10 gm powinien leżeć w zakresie 0 do 60%, a tych o średnicy 10 do 1000 gm w zakresie 0 do 30%, przy czym pory o co najmniej jednym z tych dwóch zakresów średnicy porów powinny występować obok porów o średnicy 1 do 100 nm. Rozdzielenie porów w obydwu zakresach 0,1 do 10 gm i 10 do 1000 gm powinno być takie, aby w zakresie mniejszych porów było wąskie, natomiast w zakresie większych szersze. Na ogół udział porów w zakresie 0,1 do 10 gm jest wyższy niż w zakresie 10 do 1000 gm. Może też być tak, że jedna z obydwu ostatnio wymienionych grup porów nie

169 899 występuje, przy czym nie zmniejsza to aktywności katalizatora. W związku z tym może występować zarówno bi-jak i trimodalny podział porów. Objętość porów nośnika (oznaczana przez pobór H2O) wynosi korzystnie 35 do 80 ml/g, co odpowiada wartości 30 do 75 ml/g, zmierzonej za pomocą Hg-porozymetrii. Odpowiednie nośniki są dostępne w handlu.

Obok srebra w katalizatorze mogą występować jeszcze inne składniki czynne (promotory), zwłaszcza Cu, Au, Pd, Pt, w ilości do 40% wagowych, korzystnie do 20% wagowych, w przeliczeniu na całkowitą ilość składników czynnych. Katalizatory nośnikowe według wynalazku mogą występować w postaci pastylek, struktur typu plastra miodu, pierścieni, odłamków, pasm pełnych i wydrążonych albo w postaci innych form geometrycznych (shaped catalysts patrz np. US 2408164, GB 2193907, US 4233187).

Dla określonych zastosowań ważne jest przy tym, aby formę i wielkość dobierać tak, aby powstawały możliwie małe straty ciśnienia.

W sposobie według wynalazku monotlenek diazotowy albo mieszaninę gazów zawierającą monotlenek diazotowy prowadzi się w podwyższonej temperaturze, zwłaszcza 200 do !000°C nad katalizatorem nośnikowym i przy tym rozkłada na azot i tlen. Temperatury wynoszą korzystnie 300 do 900°C, zwłaszcza 400 do 850°C. Przy wejściu do reaktora temperatura wynosi przy tym 200 do 700°C, w złożu katalizatora temperatura może się podwyższyć przez egzotermiczny rozkład N 2O. GHSV (Gas Hour Space Velocity) może wynosić 500 do 10000 N1 gazu/litr katalizatora, h, korzystnie 1500 do 6000 N1 gazu/litr katalizatora, h.

Sposób według wynalazku prowadzi się na ogół tak, że czysty monotlenek diazotowy albo mieszanin gazów zawierające monotlenek diazotowy albo gaz odlotowy zawierający monotlenek diazotowy, np. w piecu lub wymienniku ciepła wstępnie ogrzewa się do potrzebnej temperatury reaktora i następnie prowadzi przez rurę reakcyjną wypełnioną katalizatorem srebrowym. Wstępnie ogrzewanie gazu reakcyjnego może następować również bezpośrednio w rurze reakcyjnej przez wstępnie załączoną warstwę materiału obojętnego.

W mieszaninie gazów, którą można traktować sposobem według wynalazku, mogą obok N2O występować zwłaszcza jeszcze NO i/lub NO2, a mianowicie w ilości 0,01 do 50% objętościowych w przeliczeniu na całość gazu. Zawartość N2O w mieszaninie gazów wynosi korzystnie 0,01 do 50% objętościowych, zwłaszcza 0,1 do 30% objętościowych. Mieszanina gazów może oprócz N2O i NO/NC2/NO_X/ zawierać jeszcze N2, O2, CO, CO2, H2O i gazy szlachetne.

Zakres ciśnienia, w którym na ogół prowadzi się sposób, wynosi 0,1 do 20 bar, to jest można pracować przy podciśnieniu i nadciśnieniu. Korzystnie prowadzi się reakcję pod normalnym ciśnieniem.

Katalizator według wynalazku i sposób według wynalazku nadają się zwłaszcza do tego, aby rozkładać N 2O w gazach odlotowych, które powstają podczas wytwarzania kwasu adypinowego np. przy utlenianiu cykloheksanolu i/lub cykloheksanonu za pomocą kwasu azotowego.

, Szczególną zaletą sposobu jest to, że N2O rozkłada się selektywnie, to jest nie występuje rozkład NOx jako produktu wartościowego.

Za pomocą sposobu według wynalazku można rozkładać katalitycznie monotlenek diazotowy zarówno czysty, jak i w mieszaninach gazów. Wynalazek stanowi wyraźny postęp, zarówno pod względem gospodarczym, jak i w odniesieniu do zdolności produkcyjnej katalizatora.

Przykłady:

Przeprowadzanie rozkładu monotlenku diazotowego:

Jako aparaturę doświadczalną stosuje się rurę reakcyjną ze stali jakości Hasteloy C o długości 80 cm, podzieloną na strefę ogrzewania i strefę reakcyjną. Średnica wewnętrzna wynosi 18 mm. Aby móc mierzyć przebieg temperatur w rurze wprowadza się rurę wewnętrzną o średnicy zewnętrznej 3,17 mm , gdzie łatwo można przesuwać temnoelement . W celu lepszego przenoszenia ciepła reaktor wypenma się w/ish^tifi e ogreewania materii-em obojętnym (steatyt). Testuje się każdorazowo 40 ml katalizatora (drzazgi 1,5-2 mm) pod ciśnieniem atmosferycznym.

Typowy skład gazu:

N2O: 23% obj.

NO+NO2: 77%obl)j.

N2: 477% oji.

169 899

O2: 7,5 obj.

H2O: 3% obj.

CO2: 2,5% obj.

GHSV: 4000 NI gazu/1 kat · h

Przemianę N2O oblicza się z następującego wzoru:

przemiana w % = stężenie N2O przy wejściu gazu - stężenie N2O przy wyjściu gazu stężenie N2O przy wejściu gazu x 100

Stężenie N2O określa się każdorazowo drogą chromatografii gazowej.

Przykład I. Wytwarzanie katalizatora: 80 g handlowego nośnika z tlenku glinu (BASF D 10-11) (powierzchnia BET 210 m2/g; pobór wody 65,9% wagowych, co odpowiada objętości porów 65,9 m2/g, rozdział porów wynika z fig. 1/ impregnuje się 56 ml wodnego roztworu zawierającego 22,24 g AgNO3, po czym pozostawia na 1 godzinę w temperaturze pokojowej. Impregnowany nośnik suszy się w temperaturze 120°C do stałej wagi i następnie kalcynuje w ciągu 4 godzin w temperaturze 700°C. Tak otrzymany katalizator zawiera 14,2% wagowych srebra i wykazuje powierzchnię BET 163 m2/g. Fazą krystalograficzną nośnika był gamma-tlenek glinu.

Katalizator po ponad 550 godzinach pracy przy temperaturze wejścia do reaktora 550°C wykazuje przemianę N2O > 99%.

Katalizator po zakończeniu doświadczenia wykazuje powierzchnię BET wynoszącą 130 m2/g. Jedyną fazą krystalograficzną nośnika po zakończeniu doświadczenia był gamma-tlenek glinu, wielkość cząstek srebra wynosiła po doświadczeniu 32 nm.

Przykład II. Wytwarzanie katalizatora: 126,75 g handlowego nośnika z tlenku glinu (powierzchnia BET 157 m2/g; pobór wody 61,3% wagowych, rozdział porów patrz fig.2) impregnuje się 94 ml wodnego roztworu zawierającego 35,22 g AgNO3, po czym pozostawia na 1 godzinę w temperaturze pokojowej. Impregnowany nośnik suszy się do stałej wagi w temperaturze 120°C i następnie kalcynuje w ciągu 4 godzin przy 700°C. Tak otrzymany katalizator zawiera 14,2% wagowych srebra i wykazuje powierzchnię BET 128 m2/g. Fazą krystalograficzną nośnika był gamma-tlenek glinu.

Katalizator po ponad 280 godzinach pracy przy temperaturze wejścia do reaktora 532°C wykazywał przemianę N2O > 99%.

Katalizator po zakończeniu doświadczenia wykazywał powierzchnię BET 109 m2/g, fazą krystalograficzną nośnika był nadal gamma-tlenek glinu.

Przykład III. Wytwarzanie katalizatora: 160,95 g handlowego nośnika z tlenku glinu (powierzchnia BET 102 m²/g; pobór wody 38,7% wagowych/ impregnuje się 62,3 ml wodnego roztworu zawierającego 44,71 g AgNO 3, po czym pozostawia w ciągu 1 godziny w temperaturze pokojowej. Impregnowany nośnik suszy się do stałej wagi w temperaturze 120°C i następnie kalcynuje w ciągu 4 godzin w temperaturze 700°C. Tak otrzymany katalizator zawiera 14,5% wagowych srebra i wykazuje powierzchnię BET wynoszącą 82 m²/g. Fazą krystalograficzną nośnika był delta-tlenek glinu.

Katalizator po ponad 250 godzinach pracy przy temperaturze do reaktora 529°C wykazuje przemianę N2O > 99%.

Katalizator po zakończeniu doświadczenia wykazuje powierzchnię BET 77 m2/g, fazą krystalograficzną nośnika jest nadal delta-tlenek glinu.

Przykład IV. Wytwarzanie katalizatora: 225 g AIO(OH) (Pural SB firmy Condea) zagniata się z25 g Ce2(CO3)3 i 12,5 g kwasu mrówkowego w ciągu 5 godzin, wytłacza w pasmach, suszy i kalcynuje. 45,3 g tej substancji (powierzchnia BET 185 m2/g; pobór wody 76% wagowych) impregnuje się 36,7 ml wodnego roztworu zawierającego 13,43 g AgNO3, po czym pozostawia w ciągu 1 godziny w temperaturze pokojowej. Impregnowany nośnik suszy się do stałej wagi w temperaturze 120°C i następnie kalcynuje w ciągu 4 godzin w temperaturze 700°C w celu rozłożenia AgNO3 do Ag. Tak otrzymany katalizator zawiera 14,3% wagowych srebra i ma powierzchnię BET wynoszącą 157 m2/g.

Katalizator po 350 godzinach pracy przy temperaturze reaktora 534°C wykazuje przemianę N2O > 99%.

169 899

Po zakończeniu doświadczenia katalizator wykazuje powierzchnię BET wynoszącą 139 m2/g.

Przykład V. Wytwarzanie katalizatora; 225 g AIO(OH) (jak w przykładzie 4) zagniata się z 25 g La(NO3)3 i 12,5 g kwasu mrówkowego w ciągu 3 godzin, wytłacza na pasma, suszy i kalcynuje. 64,10 g tego produktu (powierzchnia BET 183 rrf/g; pobór wody 76% wagowych) impregnuje się za pomocą 50,9 ml wodnego roztworu zawierającego 17,8 g AgNO3, po czym pozostawia w ciągu 1 godziny w temperaturze pokojowej. Impregnowany nośnik suszy się do stałej wagi w temperaturze 120°C i następnie kalcynuje w ciągu 4 godzin w temperaturze 700°C. Tak otrzymany katalizator zawiera 14,5% wagowych srebra i wykazuje powierzchnię BET wynoszącą 156 m2/g.

Katalizator po 280 godzinach pracy w temperaturze reaktora 530°C wykazuje przemianę

N2O > 99%.

Po zakończeniu doświadczenia katalizator wykazuje powierzchnię BET wynoszącą 136 m2/g.

Przykład porównawczy 1

Wytwarzanie katalizatora· 150 g handlowego nośnika z tlenku glinu (powierzchnia BET 1,7 m2/g; pobór wody 29,2% wagowych) impregnuje się 100 ml wodnego roztworu zawierającego 41,7 g AgNO3, po czym pozostawia w ciągu 1 godziny w temperaturze pokojowej. Impregnowany nośnik suszy się do stałej wagi w temperaturze 120°C i następnie kalcynuje w ciągu 4 godzin w temperaturze 700°C. Tak otrzymany katalizator zawiera 14,6% wagowych srebra i ma powierzchnię BET 1,12 m2/g. Faza krystalograficzna nośnika stanowi alfa-tlenek glinu.

Katalizator najpierw w ciągu 150 godzin pracy w temperaturze reaktora 610°C wykazuje przemianę N2O wynoszącą 97,5%. Następnie przemiana obniża się pomimo podwyższenia temperatury do 630°C do 86,5%.

Przykład porównawczy 2

Wytwarzanie katalizatora· Sporządza się katalizator palladowy na nośniku z alfa-tlenku glinu, jak opisano np. w DE-OS 3543640. 200 g alfa-tlenku glinu (powierzchnia BET 20,2 m2/g)impregnuje się NaOH i suszy w temperaturze 120°C. Nośnik ten impregnuje się 96 ml wodnego roztworu tetrachloropalladanu sodu zawierającego 1,29 g Pd, po czym pozostawia na okres 3 godzin w temperaturze pokojowej. Nośnik zawierający Pd+2 dla zredukowania Pd+2 traktuje się hydrazyną. Następnie katalizator przemywa się do uwolnienia od chloru i suszy do stałej wagi w temperaturze 120°C. Tak otrzymany katalizator zawiera 0,64% wagowych palladu.

Katalizator wykazuje najpierw po 112 godzinach pracy w temperaturze reaktora 600°C przemianę N 2O 43,3%. Po podwyższeniu temperatury do 640°C przemianę można podwyższyć do 66,5%.

169 899

Średnica poróu u mikrometrach

169 899

Średnica poróu u mikrometrach

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób selektywnego katalitycznego rozkładania czystego lub występującego w mieszaninach gazów monotlenku diazotowego w temperaturze 200-1000°C na zawierających srebro katalizatorach nośnikowych, znamienny tym, że stosuje się katalizator składający się z 0,1 do 40% wagowych srebra w przeliczeniu na całość katalizatora i nośnika z tlenku glinu zawierającego mezopory i makropory, o powierzchni BET 26 do 350 m²/g.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się nośnik katalizatora z tlenku glinu o powierzchni BET wynoszącej 40 do 300 m²/g.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się katalizator na nośniku z tlenku glinu, który występuje w krystalograficznie czystej fazie albo w fazie mieszanej.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się katalizator na nośniku z tlenku glinu, którego rozdział porów jest bimodalny lub trimodalny.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się katalizator na nośniku z tlenku glinu, który składa się z czystego tlenku glinu albo z mieszanin tlenku glinu z innymi tlenkami.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się katalizator na nośniku, w którym inny tlenek lub inne tlenki występują w ilości 0,01 do 50% wagowych w przeliczeniu na ciężar nośnika i chodzi tu o tlenki metali alkalicznych, metali ziem alkalicznych, metali ziem rzadkich, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Y, Zr, B, Ge, Sn, Pb, P, Bi i/lub Si.
7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się katalizator na nośniku, w którym w dotowanym nośniku występuje faza spinelowa.
8. Sposób według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że stosuje się katalizator na nośniku, na którym obok srebra naniesione są jeszcze dalsze składniki aktywne, zwłaszcza Cu, Au, Pd i/lub Pt.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rozkład prowadzi się w obecności 0,01 do 50% objętościowych NO i/lub NO2, w przeliczeniu na całość gazu.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość N2O w mieszaninie gazów wynosi 0,01 do 50% objętościowych.
11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że mieszanina gazów obok N2O i NO zawiera jeszcze N 2, O2, CO, CO2, H2O i/lub gazy szlachetne.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rozkłada się monotlenek diazotowy obecny w mieszaninie gazów odlotowych z procesu wytwarzania kwasu adypinowego z zastosowaniem kwasu azotowego.