PL237044B1 - Nośnikowy katalizator do redukcji emisji tlenku azotu(I) z instalacji kwasu azotowego oraz sposób jego wytwarzania - Google Patents
Nośnikowy katalizator do redukcji emisji tlenku azotu(I) z instalacji kwasu azotowego oraz sposób jego wytwarzania Download PDFInfo
- Publication number
- PL237044B1 PL237044B1 PL411562A PL41156215A PL237044B1 PL 237044 B1 PL237044 B1 PL 237044B1 PL 411562 A PL411562 A PL 411562A PL 41156215 A PL41156215 A PL 41156215A PL 237044 B1 PL237044 B1 PL 237044B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- temperature
- oxide
- nitric acid
- nitrogen oxide
- catalyst
- Prior art date
Links
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 74
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 60
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 19
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 title claims description 19
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 title description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 17
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims description 15
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 6
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N cobalt(II,III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Co+2].[Co+3].[Co+3] UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical class [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 6
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 4
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 4
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 claims 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 7
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229960005150 glycerol Drugs 0.000 description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 3
- -1 iron ions Chemical group 0.000 description 3
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Chemical class 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical class [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical class [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- QGUAJWGNOXCYJF-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O QGUAJWGNOXCYJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Chemical class 0.000 description 2
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- JGPSMWXKRPZZRG-UHFFFAOYSA-N zinc;dinitrate;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JGPSMWXKRPZZRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- UOZODPSAJZTQNH-UHFFFAOYSA-N Paromomycin II Natural products NC1C(O)C(O)C(CN)OC1OC1C(O)C(OC2C(C(N)CC(N)C2O)OC2C(C(O)C(O)C(CO)O2)N)OC1CO UOZODPSAJZTQNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052774 Proactinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001377938 Yara Species 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Chemical class 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- ALEXXDVDDISNDU-JZYPGELDSA-N cortisol 21-acetate Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(=O)COC(=O)C)(O)[C@@]1(C)C[C@@H]2O ALEXXDVDDISNDU-JZYPGELDSA-N 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical class [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Chemical group 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000002468 redox effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229910003450 rhodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/80—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with zinc, cadmium or mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
- B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/04—Alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/005—Spinels
-
- B01J35/30—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0207—Pretreatment of the support
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
- B01J37/031—Precipitation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
- B01J37/031—Precipitation
- B01J37/035—Precipitation on carriers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/202—Alkali metals
- B01D2255/2022—Potassium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20746—Cobalt
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20792—Zinc
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/209—Other metals
- B01D2255/2092—Aluminium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/40—Mixed oxides
- B01D2255/405—Spinels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0203—Impregnation the impregnation liquid containing organic compounds
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest nośnikowy katalizator do redukcji emisji tlenku azotu(I) z instalacji kwasu azotowego oraz innych źródeł gazów emitowanych do atmosfery oraz sposób jego wytwarzania.
Tlenek azotu(I) jest niepożądanym produktem ubocznym, który powstaje m.in. w instalacjach kwasu azotowego, w reakcji katalitycznego utleniania amoniaku, w procesie utleniania związków organicznych, podczas spalania paliw kopalnych i odpadów. Gaz ten nie ulega żadnym reakcjom w całym konwencjonalnym ciągu technologicznym i w konsekwencji jest emitowany do atmosfery z gazami resztkowymi.
Najefektywniejszymi technologiami usuwania tlenku azotu(I) w instalacjach kwasu azotowego są procesy katalitycznego rozkładu tlenku azotu(I) ze strumienia gazów nitrozowych w utleniaczu amoniaku (w temperaturze: 750-940°C) i w strumieniu gazów resztkowych (w temperaturze: 200-450°C).
Katalizatory lub/i sposoby wytarzania katalizatorów do rozkładu tlenku azotu(I) są przedmiotem wielu patentów. Część z nich przeznaczona jest do usuwania tlenku azotu(I) ze strumienia gazów nitrozowych w utleniaczu amoniaku: np. op\sy patentowe WO04096702A2 (Johnson Matthey), WO09955621 i WO0023176 (BASF), WO0202230 (Yara), WO0013789 (Hermsdorfer Instytut), WO009907638 (Ste i nmueler), WO9964I39 (Grande Paro i sse), DE102004024026A1 (Heraeus), PL206340 i PL20766 (INS). Katalizatory opisane w powyższych patentach nie znajdują zastosowania w procesie usuwania tlenku azotu(I) ze strumienia gazów resztkowych, głównie ze względu na zbyt niską temperaturę tych gazów. Podgrzanie gazów resztkowych do temperatury powyżej 750°C generuje problemy techniczne i wysokie koszty. Dlatego konieczne jest zastosowanie katalizatorów działających efektywnie w temperaturze poniżej 450°C.
Zasadniczym atutem zastosowania procesu usuwania tlenku azotu(I) ze strumienia gazów resztkowych jest zupełny brak ingerencji w operacje jednostkowe ciągu produkcyjnego. Dodatkowo łagodniejsze warunki pracy katalizatora zapewniają dłuższy czas jego eksploatacji w porównaniu z procesem wysokotemperaturowym. W przypadku, gdy usuwanie tlenku azotu(I) odbywa się na drodze bezpośredniego rozkładu (bez użycia reduktorów), jedynymi produktami rozkładu są azot i tlen, będące składnikami powietrza. Głównym problemem technologicznym jest opracowanie odpowiednio aktywnych układów katalitycznych, mogących pracować w rzeczywistych warunkach procesowych w stosunkowo niskiej temperaturze w obecności innych składników gazów resztkowych (NOx, O2 i H2O).
Znane są z opisów patentowych US 7485276 B2, WO 2001051182 A1, WO 2000048715 A1 i WO 201051181 A1 metody jednoczesnego usuwania tlenku azotu(I) i NOx z gazów resztkowych z instalacji kwasu azotowego. Proces oczyszczania strumienia gazu z ww. tlenków odbywa się dwustopniowo, w jednym dwustrefowym reaktorze lub w dwóch oddzielnych reaktorach, w temperaturze 350-550°C (temperatura reakcji zależy m.in. od rodzaju katalizatora) z udziałem reduktorów (amoniak, metan, LPG - Liquefied Petroleum Gas) oraz katalizatorów opartych na zeolitach (ZSM-5, MFI, MOR, FER, BEA) modyfikowanych jonami żelaza.
W literaturze patentowej wyodrębnić można zasadnicze grupy katalizatorów: zeolitowe, nośnikowe, tlenkowe oraz mieszane. Z przeglądu stanu techniki w literaturze naukowej i z doniesień patentowych wynika, że duża część katalizatorów, przeznaczonych do niskotemperaturowego rozkładu tlenku azotu(I), jest oparta na zeolitach modyfikowanych jonami różnych metali. Opis patentowy US 7901648 B2 dotyczy zeolitów FER, BEA, MFI modyfikowanych metalami szlachetnymi: Rh, Ru, Ag, Os lub Ir oraz przejściowymi: Cr, Fe, Co, Ni lub Cu (np. Co-Rh-FER, Fe-Rh-FER, Fe-Ru-MOR, Fe-Rh-BEA, Fe-Ru-ZSM-5). Zostały one przetestowane w warunkach zbliżonych do rzeczywistych w temperaturze 300-600°C.
Z opisów patentowych US 2006/0088469 A1 i RU 2297278 C2 znane są również katalizatory zeolitowe (np. MFI, BEA) domieszkowane żelazem i jednym lub więcej metalami przejściowymi: Cu, Co, Ni, Mn, Cr, w obecności których w warunkach pilotowych stwierdzono 88-100% konwersję tlenku azotu(l) w temperaturze 350-370°C. Katalizatory tego typu mogą być również nanoszone na monolit kordierytowy, czego przykładem jest przedstawiony w opisie patentowym US 2006/0088469 A1 układ Co[Fe- Al]MFI na nośniku 2Al2O3-5SiO2-2MgO.
Temperaturę konwersji tlenku azotu(I) w obecności modyfikowanego żelazem lub kobaltem katalizatora zeolitowego (np. Fe-ZSM-5, Co-ZSM-5) można obniżyć stosując dodatkowo czynnik redukujący,
PL 237 004 B1 np. amoniak, metan, propan lub LPG, co zostało opisane w opisie patentowym WO 1999049954. Jednakże zastosowanie reduktora przyczynia się do zwiększenia emisji CO2 (główny gaz cieplarniany).
Nośnikowy układ katalityczny znany z opisu patentowego WO 2011036320, złożony z rodu i tlenku ceru modyfikowanego jednym lub więcej metalem z grupy Pr, La, Zr, Y, Th lub Sm, naniesiony na monolityczny nośnik ^ALOs (np. 0,2% wag. Rh/49,9% wag. Ceo,9Pro,iOx/49,9% wag. ^ALOs (x < 2)) jest aktywny w temperaturze niższej niż 525°C. Może on być zastosowany w procesie rozkładu tlenku azotu(I) w strumieniu gazów resztkowych z instalacji kwasu azotowego oraz w gazach spalinowych w silnikach Diesla.
Opis patentowy US 6846471 opisuje serię katalizatorów, których fazę aktywną stanowi rod lub rod z domieszką innych metali (Mg, Zn, Fe, Ni) na nośniku AI2O3 mogącym zawierać dodatkowo Mg, Zn, Fe, Ni lub Mn.
Opisy patentowe US 6379640 B1 i WO 199315824 dotyczą bimetalicznych katalizatorów nośnikowych, np.: Fe-(Co, Ni, Rh, Pa, Ir, Pt, Mn, La lub Ce)/ZrO2, przeznaczonych do rozkładu N2O w zakresie temperatur 400-650°C oraz NiO-CosO4/ZrO2 aktywny w temperaturze 280-400°C'.
Wśród wszystkich ww. układów katalitycznych, przeznaczonych do niskotemperaturowego rozkładu tlenku azotu(I), szczególnie interesujące ze względu na swoje właściwości, aktywność i dużą stabilność są katalizatory zawierające w swym składzie tlenek kobaltu o strukturze spinelu. Potwierdzeniem tego mogą być liczne patenty, w tym: katalizator na bazie tlenku kobaltu o strukturze spinelu promowany cezem (593DEL2007), dwufazowy katalizator, składający się z przynajmniej jednego tlenkowego związku kobaltu oraz tlenku magnezu (US 6890499 B2), dwufazowy katalizator na bazie spinelu kobaltowego, o wzorze CosO4-Lal-xCuxCoOs (DE 19700490 A1).
Z literatury naukowej znane są również liczne opisy różnych grup katalizatorów, które badano w reakcji rozkładu tlenku azotu(I). Przykładem takich katalizatorów, badanych w ostatnich latach są: katalizator zeolitowy Fe-Beta/(mezo-SiO2), M. Rutkowska et al. Appl Catal. B, 146 (2014), modyfikowany katalizator zeolitowy Fe-Beta-80°C, R. Lu et al. Asia-Pacific J. Chem. Eng., 9 (2014), heksaferryt Ba2Co2Fei2O22, B. Ul-Ain et al. Chin. J. CataL, 34 (2013), wielometaliczny katalizator 0.25%Rh/50%Ce0.9Pr0.iO2/rAl2O3, M. Inger et al., J. Chem. Technol. Biotechnol, 88 (2013), CuO/CeO2, M. Zabilskiy et al., Appl. Catal. B, 163 (2015), katalizatory nośnikowe składające się z rutenu osadzonego na glinie piankowej, Y. Zhang et al., J. Mol Catal., 48(4) (2014), nośnikowy katalizator zeolitowy Co/Hp, X. Xiang-Yang et al., J. Fuel Chem. Technol, 42 (2014), katalizator tlenkowy CeyBaxNi9, F. Zhang, Chem. Eng. J., 256 (2014), nośnikowy katalizator składający się ze złota na nośniku o strukturze spinelu, D. Zhe et al., J. Fuel Chem. Technol, 41(10) (2013).
Wiele uwagi poświęca się w literaturze katalizatorom tlenkowym, zawierającym w swoim składzie tlenek kobaltu. Znany jest z publikacji Y. Liang et al. Catal. Commun. 4 (2003), Y. Liang et al. Appl. Catal. B, 45 (2003), N. Russo et al., Catal. Today, 119 (2007), J. Zhang et al., J. Envir. Sci., 26 (2014), B. M. Abu-Zied et al., Chin. J. Catal., 35 (2014), pozytywny wpływ modyfikacji strukturalnej na aktywność katalizatora opartego na spinelu kobaltowym. Również znany jest F. Zasada et al. Catal. Lett. 127 (2008), K. Karaskova et al. Chem. Eng. J. 160 (2010), L. Obalova et al. Appl. Catal. B, 90 (2009), G. Maniak et al., Appl. Catal. B, 136-137 (2013), L. Obalova et al., Appl. Catal. A, 462-463 (2013) pozytywny wpływ modyfikacji powierzchniowej odpowiednią ilością metali alkalicznych na aktywność katalizatora. Wprowadzenie do struktury spinelu jonów innych metali, modyfikuje także wielkość powierzchni właściwej układu katalitycznego oraz właściwości redoksowe centrów kobaltowych przez zmianę właściwości elektronowych powierzchni katalizatora, co opisano w publikacji P. Stelmachowski et al., Appl. Catal. B, 146, 105-111 (2014). Znany jest również z publikacji,
P. Stelmachowski et al. Catal. Lett. 130 (2009); M. Inger et al. Przem. Chem. 12 (2009), efekt synergii modyfikacji strukturalnej i powierzchniowej katalizatora i wpływ tych modyfikacji na jego aktywność. W publikacji M. Inger et al., Catal. Today., 176 (2011) opisano metodę preparatyki katalizatora w postaci spinelu kobaltowego, modyfikowanego jonami cynku i potasu o optymalnym składzie, który testowano w warunkach rzeczywistych w pilotowej instalacji, M. Inger et al., Ind. Eng. Chem. Res., 53 (2014).
Aktywność katalizatora, którego fazę aktywną stanowi spinel kobaltowy w dużym stopniu zależy od metody preparatyki katalizatora. Szczególne istotne są sposób wytworzenia i stabilizacji fazy aktywnej oraz temperatura kalcynacji.
Znane są: katalizator na bazie spinelu kobaltowego domieszkowany jonami niklu i cynku oraz modyfikowany promotorami zwiększającymi aktywność (K i/lub Na) i ułatwiającymi formowanie (Ca i/lub Mg) w ilości 0,01-5% wag. (PL 213796 B1), katalizator kompozytowy składający się z tlen
PL 237 044 B1 ków kobaltu w ilości 25-88,6% wag. i cynku 10,99-60% wag. jako komponentów głównych oraz promotorów w postaci metali alkalicznych w ilości 0,01-5% wag. i grafitu w ilości 0,4-10% wag., (P.393992) otrzymywany zgodnie z metodą opisaną w P 393991. Ponadto fazę aktywną na bazie spinelu kobaltowego osadzono na monolicie kordierytowym, co stanowi przedmiot zgłoszenia patentowego nr P. 409311 (2014).
Celem wynalazku jest nośnikowy katalizator do redukcji emisji tlenku azotu(I) z instalacji kwasu azotowego oraz sposób jego wytwarzania nieposiadający wad katalizatorów omówionych wcześniej, takich jak niska wytrzymałość mechaniczna, wysokie stężenie składnika aktywnego i koszty jego wytwarzania oraz konieczność stosowania reduktorów w temperaturze poniżej 400°C.
Nośnikowy katalizator do redukcji emisji tlenku azotu(I) z instalacji kwasu azotowego, wg wynalazku, charakteryzuje się tym, że zawiera fazę aktywną o strukturze spinelu złożoną z tlenku kobaltu i tlenku cynku w proporcjach masowych 4-8:1, w przeliczeniu na proste tlenki Co3O4:ZnO oraz promotor alkaliczny w postaci tlenku potasu w proporcji masowej 50-120 Co3O4:1 K2O, naniesione na uformowany nośnik złożony z (a-AbO3, przy czym ilość fazy aktywnej stanowi 1-25% wag., a korzystnie 5-20% wag. katalizatora.
Sposób wytwarzania nośnikowego katalizatora do redukcji emisji tlenku azotu(I) z instalacji kwasu azotowego polegający na impregnacji nośnika glinowego wodnym roztworem zawierającym sole kobaltu, cynku i potasu, przy czym jako sole stosuje się odpowiednie azotany, a następnie suszeniu, kalcynacji uzyskanego układu, charakteryzuje się tym, że do 1,2-1,5 kg hydroksytlenku glinu stopniowo dodaje się 1 kg wodnego roztworu kwasu azotowego o stężeniu 0,001-0,5% wag., całość miesza się do uzyskania pasty o homogenicznej konsystencji, uzyskaną pastę poddaje się procesowi wytłaczania, a uformowane kształtki suszy się w temperaturze 100-110°C przez minimum 8 godzin, kalcynuje w temperaturze 1200-1600°C przez minimum 4 godziny i studzi do temperatury otoczenia, po czym otrzymane kształtki zawierające a-AbO3 zanurza się i przetrzymuje przez 1 godzinę w roztworze impregnacyjnym soli kobaltu, cynku i potasu w postaci azotanów o temperaturze 70-95°C o stosunku masowym tych soli wynoszącym odpowiednio 1:0,12-0,17:0,008-0,02, w którym stężenie soli stanowi 40-50% wag., suszy się przez minimum 12 godzin w temperaturze 100-110°C i następnie kalcynuje w temperaturze 450-500°C przez minimum 4 godziny, ewentualnie po ostudzeniu powtarzając jedno lub wielokrotnie operacje impreg nacji, suszenia i kalcynacji, w wyniku czego otrzymuje się gotowy produkt.
Korzystnie jako rozpuszczalnik do sporządzenia roztworu impregnacyjnego zawierającego azotany kobaltu, cynku i potasu o stosunku masowym tych składników wynoszącym odpowiednio 1:0,12-0,17:0,008-0,02 stosuje się wodny roztwór etano-1,2- diolu lub propano-1,2,3-triolu w proporcji objętościowej w stosunku do objętości wody 1:1-9.
Nieoczekiwanie okazało się, że obok znanego wcześniej pozytywnego wpływu dotacji spinelu kobaltowego cynkiem i promotorem alkalicznym (w postaci tlenku potasu), wykorzystanie a-AbO3 jako nośnika katalizatora, sposób wprowadzenia fazy aktywnej na drodze jednoczesnej impregnacji nośnika solami Co, Zn, K, przy użyciu wodnego roztworu etano-1,2-diolu lub propano-1,2,3-triolu, skład i stężenie roztworu impregnacyjnego oraz temperatura kalcynacji mają korzystny wpływ na aktywność katalizatora nośnikowego. Co więcej, efekty te w znacznej mierze mają charakter addytywny, co w rezultacie pozwala na wytworzenie katalizatora nośnikowego o wyższej aktywności od dotychczas znanych. Zatem opisany nośnikowy katalizator posiada oryginalny skład oraz sposób wytwarzania zasadniczo odmienny od sposobu opisanego w zgłoszeniach patentowych P.393991 i P.409311, gdzie katalizator otrzymywano przez współstrącenie prekursora i jego obróbkę termiczną.
Charakterystyka fizykochemiczna przy zastosowaniu metod XRD, spektroskopii Ramana, mikroskopii SEM/TEM, analizy XPS wykazała, że zachowana została struktura spinelu oraz pożądana wysoka dyspersja nanoziaren, a otrzymany katalizator wykazuje wysoką homogeniczność składu i morfologii. Ponadto układ ten charakteryzuje się wysoką, znacząco przewyższającą wymagania, wytrzymałością mechaniczną oraz niższymi kosztami wytwarzania.
W wyniku wykonanych badań stwierdzono, że nośnikowy katalizator przygotowany w sposób będący przedmiotem wynalazku jest aktywny w reakcji rozkładu tlenku azotu(I) ze strumienia gazów o składzie typowym dla gazów resztkowych z instalacji kwasu azotowego oraz innych źródeł, zawierających obok tlenku azotu(I) inne składniki gazowe takie jak: para wodna, inne tlenki azotu (NO, NO2), tlen, azot, hel, argon, ditlenek węgla w temperaturze 300-500°C i umożliwia efektywną redukcję emisji tlenku azotu(I) zwłaszcza z instalacji kwasu azotowego.
PL 237 004 B1
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady:
P R Z Y K Ł A D 1
100 g hydroksytlenku glinu umieszczono w zbiorniku zaopatrzonym w wolnoobrotowe mieszadło, a następnie dodawano porcjami wodny roztwór kwasu azotowego o stężeniu 0,008% wag., stale mieszając, do uzyskania plastycznej konsystencji. Tak przygotowaną masę wytłaczano, a uformowane kształtki suszono w temperaturze 105°C przez 12 godzin oraz kalcynowano w temperaturze 1500°C. Po wystudzeniu 80 g otrzymanych kształtek zanurzono i przetrzymano przez 1 godzinę w roztworze impregnacyjnym przygotowanym przez rozpuszczenie 100 g sześciowodnego azotanu(V) kobaltu(II), 17 g sześciowodnego azotanu(V) cynku(II) i 1 g azotanu(V) potasu w takiej ilości wody, że końcowa objętość całości wyniosła 100 ml, podgrzanym do temperatury 80°C. Następnie zaimpregnowany nośnik suszono w temperaturze 105°C przez 12 godzin, po czym kalcynowano przez 4 godziny w temperaturze 450°C.
Otrzymany niniejszym sposobem katalizator zawierał 6,5% wag. Co3O4, 1,1% wag. ZnO i 0,2% wag. K2O. Analiza fazowa metodą dyfraktometru proszkowej wykazała obecność w próbce jedynie fazy spinelowej oraz fazy a-AbO3. W kontakcie ze strumieniem gazów resztkowych pochodzących z instalacji kwasu azotowego, o składzie 900 ppm NOx, 700 ppm N2O, 0,60% objętościowych H2O, 2,0% objętościowych O2, N2 - reszta, w temperaturze 400°C uzyskano stopień rozkładu tlenku azotu(I) na poziomie 92%.
P R Z Y K Ł A D 2
100 g hydroksytlenku glinu umieszczono w zbiorniku zaopatrzonym w wolnoobrotowe mieszadło, a następnie dodawano porcjami wodny roztwór kwasu azotowego o stężeniu 0,01% wag., stale mieszając, do uzyskania plastycznej konsystencji. Tak przygotowaną masę wytłaczano, a uformowane kształtki suszono w temperaturze 105°C przez 12 godzin po czym kalcynowano w temperaturze 1500°C przez 4 h. Po wystudzeniu, 80 g otrzymanych kształtek zanurzono i przetrzymano przez 1 godzinę w roztworze impregnacyjnym przygotowanym przez rozpuszczenie 100 g sześciowodnego azotanu(V) kobaltu(II), 15,5 g sześciowodnego azotanu(V) cynku(II) i 1 g azotan(V) potasu w takiej ilości wodnego roztworu propano-1,2,3-triolu o stosunku objętościowym woda/propano-1,2,3-triol równym 6:4, że końcowa objętość całości wyniosła 100 ml, w temperaturze 80°C. Następnie zaimpregnowany nośnik suszono w temperaturze 105°C przez 16 godzin, po czym kalcynowano przez 4 godziny w temperaturze 500°C. Po wystudzeniu otrzymany katalizator ponownie zanurzono na okres 1 godziny w temperaturze 80°C w roztworze przygotowanym w analogiczny sposób jak poprzednio, po czym suszono w temperaturze 105°C przez 16 godzin, a następnie kalcynowano przez 4 godziny w temperaturze 450°C. Otrzymany niniejszym sposobem katalizator zawierał 12.3% wag. Co3O4, 1,9% wag. ZnO i 0,4% wag. K2O. Analiza fazowa metodą dyfraktometrii proszkowej wykazała obecność w próbce jedynie fazy spinelowej oraz fazy a-AbO3. W kontakcie ze strumieniem gazów resztkowych pochodzących z instalacji kwasu azotowego, o składzie 1100 ppm NOx, 900 ppm N2O, 0,60% objętościowych H2O, 2,6% objętościowych O2, N2 - reszta, w temperaturze 400°C uzyskano stopień rozkładu tlenku azotu(I) na poziomie 48%.
Claims (4)
1. Nośnikowy katalizator do redukcji emisji tlenku azotu(I) z instalacji kwasu azotowego znamienny tym, że zawiera fazę aktywną o strukturze spinelu złożoną z tlenku kobaltu i tlenku cynku w proporcjach masowych 4-8:1, w przeliczeniu na proste tlenki Co3O4:ZnO oraz promotor alkaliczny w postaci tlenku potasu w proporcji masowej 50-120 Co3O4:1 K2O, naniesione na uformowany nośnik złożony z a-AbO3, przy czym ilość fazy aktywnej stanowi 1-25% wag., a korzystnie 5-20% wag. katalizatora.
2. Sposób wytwarzania nośnikowego katalizatora do redukcji emisji tlenku azotu(I) z instalacji kwasu azotowego polegający na impregnacji nośnika glinowego wodnym roztworem zawierającym sole kobaltu, cynku i potasu, przy czym jako sole stosuje się odpowiednie azotany, a następnie suszeniu, kalcynacji uzyskanego układu, znamienny tym, że do 1,2-1,5 kg hydroksytlenku glinu stopniowo dodaje się 1 kg wodnego roztworu kwasu azotowego o stężeniu 0,001-0,5% wag., całość miesza się do uzyskania pasty o homogenicznej konsystencji, uzyskaną pastę poddaje się procesowi wytłaczania, a uformowane kształtki suszy się w temperaturze 100-110°C przez minimum 8 godzin, kalcynuje w temperatu
PL 237 044 B1 rze 1200-1600°C przez minimum 4 godziny i studzi do temperatury otoczenia, po czym otrzymane kształtki zawierające a-ALOs zanurza się i przetrzymuje przez 1 godzinę w roztworze impregnacyjnym soli kobaltu, cynku i potasu w postaci azotanów o temperaturze 70-95°C o stosunku masowym tych soli wynoszącym odpowiednio 1:0,12-0,17:0,008-0,02, w którym stężenie soli stanowi 40-50% wag., suszy się przez minimum 12 godzin w temperaturze 100-110°C i następnie kalcynuje w temperaturze 450-500°C przez minimum 4 godziny, ewentualnie po ostudzeniu powtarzając jedno lub wielokrotnie operacje impregnacji, suszenia i kalcynacji, w wyniku czego otrzymuje się gotowy produkt.
3. Sposób według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik do sporządzenia roztworu impregnacyjnego zawierającego azotany kobaltu, cynku i potasu o stosunku masowym tych składników wynoszącym odpowiednio 1:0,12-0,17:0,008-0,02 stosuje się wodny roztwór etano-1,2-diolu tub propano-1,2,3-trioIu w proporcji objętościowej w stosunku do objętości wody 1:1-9.
4. Sposób redukcji emisji tlenku azotu(1) na warstwie katalizatora nośnikowego określonego w zastrz. 1, znamienny tym, że redukcje emisji tlenku azotu(I) prowadzi się w temperaturze 300-500°C.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL411562A PL237044B1 (pl) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | Nośnikowy katalizator do redukcji emisji tlenku azotu(I) z instalacji kwasu azotowego oraz sposób jego wytwarzania |
| EP16000547.6A EP3078419A1 (en) | 2015-03-13 | 2016-03-07 | Supported co-zn spinel catalyst for the abatement of nitrogen(i) oxide emissions especially from nitric acid plants and a method for its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL411562A PL237044B1 (pl) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | Nośnikowy katalizator do redukcji emisji tlenku azotu(I) z instalacji kwasu azotowego oraz sposób jego wytwarzania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL411562A1 PL411562A1 (pl) | 2016-09-26 |
| PL237044B1 true PL237044B1 (pl) | 2021-03-08 |
Family
ID=55542413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL411562A PL237044B1 (pl) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | Nośnikowy katalizator do redukcji emisji tlenku azotu(I) z instalacji kwasu azotowego oraz sposób jego wytwarzania |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3078419A1 (pl) |
| PL (1) | PL237044B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113617373B (zh) * | 2021-08-06 | 2023-07-25 | 大连海事大学 | 一种去除可挥发性有机物催化剂及制备方法 |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL115677B1 (en) | 1978-04-22 | 1981-04-30 | Pomorska Akademia Medyczna | Apparatus for surgical conization |
| PL207660A1 (pl) | 1978-06-14 | 1980-01-28 | Przed Robot Montazowych Przemy | |
| US5314673A (en) | 1992-02-18 | 1994-05-24 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for the conversion of N2 O |
| DE19700490A1 (de) | 1997-01-09 | 1998-07-16 | Inocermic Ges Fuer Innovative | Katalysator zur Zersetzung von N¶2¶0 (Lachgas), Katalysatorkörper und Verfahren zur Herstellung derselben |
| EP1001910B1 (de) | 1997-08-12 | 2004-04-28 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung von salpetersäure und vorrichtung zur durchführung des verfahrens |
| NL1008746C2 (nl) | 1998-03-30 | 1999-10-01 | Stichting Energie | Werkwijze voor het omzetten van distikstofoxide. |
| FR2779360B1 (fr) | 1998-06-05 | 2000-09-08 | Grande Paroisse Sa | Procede pour l'abattement du protoxyde d'azote dans les gaz et catalyseurs correspondants |
| DE19841740A1 (de) | 1998-09-09 | 2000-03-16 | Porzellanwerk Kloster Veilsdor | Keramischer Katalysator zur selektiven Zersetzung von N2O und Verfahren zu dessen Herstellung |
| DE19848595A1 (de) | 1998-10-21 | 2000-04-27 | Basf Ag | Hochtemperaturstabile Katalysatoren zur Zersetzung von N¶2¶0 |
| FR2789911B1 (fr) | 1999-02-18 | 2001-05-04 | Grande Paroisse Sa | Procede pour abattre simultanement les oxydes nitriques et le protoxyde d'azote dans les gaz qui en contiennent |
| US6379640B1 (en) | 1999-03-05 | 2002-04-30 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for the decomposition of nitrous oxide |
| DE10001541B4 (de) | 2000-01-14 | 2005-04-28 | Uhde Gmbh | Verfahren zur Beseitigung von NOx und N¶2¶O aus dem Restgas der Salpetersäureproduktion |
| DE10006103A1 (de) | 2000-02-11 | 2001-08-16 | Krupp Uhde Gmbh | Katalysator zum Abbau von N¶2¶O, dessen Verwendung bei der Salpetersäureproduktion sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
| NO313494B1 (no) | 2000-07-05 | 2002-10-14 | Norsk Hydro As | Katalysator for spalting av dinitrogenoksid og fremgangsmåte ved utförelse av prosesser hvor det dannes dinitrogenoksid |
| JP4573320B2 (ja) | 2000-09-08 | 2010-11-04 | 昭和電工株式会社 | 亜酸化窒素分解触媒、その製造方法及び亜酸化窒素の分解方法 |
| RU2297278C2 (ru) | 2002-11-25 | 2007-04-20 | Яра Интернэшнл Аса | Способ получения и активации полиметаллических цеолитных катализаторов, состав и применение катализатора для разложения n2o |
| AU2002347682A1 (en) | 2002-11-25 | 2004-06-18 | Yara International Asa | Method for preparation and activation of multimetallic zeolite catalysts, a catalyst composition and application for n2o abatement |
| WO2004096702A2 (en) | 2003-04-29 | 2004-11-11 | Johnson Matthey Plc | Improved catalyst charge design |
| DE102004024026A1 (de) | 2004-03-11 | 2005-09-29 | W.C. Heraeus Gmbh | Katalysator zur N2O-Zersetzung beim Ostwaldprozess |
| NL1026207C2 (nl) | 2004-05-17 | 2005-11-21 | Stichting Energie | Werkwijze voor de decompositie van N2O, katalysator daarvoor en bereiding van deze katalysator. |
| US20090135348A1 (en) | 2007-10-26 | 2009-05-28 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for forming color filter on array flat panel displays |
| PL213796B1 (pl) | 2008-05-21 | 2013-05-31 | Inst Nawozow Sztucznych | Katalizator do niskotemperaturowego rozkładu podtlenku azotu |
| US20100112176A1 (en) | 2008-10-31 | 2010-05-06 | Quaker Oats Co. | Expansion of Extruded Cereals with Good Source of Fiber |
| ES2356459B2 (es) | 2009-09-23 | 2012-01-26 | Universidad De Alicante | Sistema cataliticos de rodio y oxido de cerio modificado para la descomposicion de n2o en n2 y o2. |
| CN103249481B (zh) * | 2010-08-09 | 2015-11-25 | Gtl.F1公司 | 费托催化剂 |
| CN103124594B (zh) * | 2010-08-09 | 2016-04-20 | 格雷斯公司 | 用于费-托催化剂的抗磨载体及其制备方法 |
| PL220431B1 (pl) | 2011-02-22 | 2015-10-30 | Inst Nawozów Sztucznych | Sposób wytwarzania kompozytowego katalizatora do niskotemperaturowego rozkładu podtlenku azotu |
| PL220569B1 (pl) | 2011-02-22 | 2015-11-30 | Inst Nawozów Sztucznych | Kompozytowy katalizator do niskotemperaturowego rozkładu podtlenku azotu |
| JP6786388B2 (ja) * | 2013-07-31 | 2020-11-18 | シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー | 亜酸化窒素分解触媒 |
| PL225942B1 (pl) | 2014-08-28 | 2017-06-30 | Inst Nowych Syntez Chemicznych | Monolityczny katalizator do nisko-i sredniotemperaturowego rozkladu podtlenku azotu i sposob jego wytwarzania |
-
2015
- 2015-03-13 PL PL411562A patent/PL237044B1/pl unknown
-
2016
- 2016-03-07 EP EP16000547.6A patent/EP3078419A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL411562A1 (pl) | 2016-09-26 |
| EP3078419A1 (en) | 2016-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shi et al. | Mechanism, performance and modification methods for NH3-SCR catalysts: A review | |
| Liu et al. | Recent advances in the selective catalytic reduction of NO x by hydrogen in the presence of oxygen | |
| KR101011830B1 (ko) | 질소산화물 분해용 혼합금속산화물 촉매 | |
| US6153162A (en) | Method for the reduction of nitrogen oxides | |
| Tang et al. | Design and synthesis of porous non-noble metal oxides for catalytic removal of VOCs | |
| US10478805B2 (en) | Method for producing ammonia combustion catalyst and method for utilizing heat generated by ammonia catalyst combustion | |
| KR101791274B1 (ko) | Ｓｃｒ 활성 제올라이트 촉매의 제조 방법, 및 ｓｃｒ 활성 제올라이트 촉매 | |
| PL202653B1 (pl) | Katalizator rozkładu podtlenku azotu i sposób rozkładu podtlenku azotu w procesie, w którym tworzy się podtlenek azotu | |
| JP2002512934A (ja) | Ｎ２ｏの接触分解 | |
| PT2178638E (pt) | Catalisador, seu processo de produção e seu uso para decompor n2o | |
| Wang et al. | New catalysts for coal to ethylene glycol | |
| CN111939887B (zh) | 催化剂、制备方法及其在烟气脱硫脱硝中的应用 | |
| Bion et al. | Transition metal oxides for combustion and depollution processes | |
| PL202181B1 (pl) | Sposób rozkładu N₂O, katalizator do rozkładu N₂O oraz sposób jego wytwarzania | |
| CN111514905A (zh) | 一种贵金属、过渡金属复合催化剂及其制备方法 | |
| JP2015100757A (ja) | 排ガス処理触媒 | |
| Amin et al. | SCR of NO with C3H6 in the presence of excess O2 over Cu/Ag/CeO2-ZrO2 catalyst | |
| Gao et al. | Influence of deposition order of dual active components on the NH 3-SCO performance of the bimetallic Pt–V system supported on TiO 2 | |
| PL237044B1 (pl) | Nośnikowy katalizator do redukcji emisji tlenku azotu(I) z instalacji kwasu azotowego oraz sposób jego wytwarzania | |
| WO2013110424A1 (en) | Catalyst for the conversion of liquid ammonia precursor solutions to gaseous ammonia avoiding the formation of undesired side products | |
| EP2823887B1 (en) | Oxidation catalyst and exhaust gas purification method using same | |
| ZHANG et al. | Catalytic decomposition of N2O over NixCo1–xCoAlO4 spinel oxides prepared by sol-gel method | |
| Nikolić et al. | Influences of synthesis methods and modifier addition on the properties of Ni-based catalysts supported on reticulated ceramic foams | |
| PL225942B1 (pl) | Monolityczny katalizator do nisko-i sredniotemperaturowego rozkladu podtlenku azotu i sposob jego wytwarzania | |
| Martin et al. | Pd/γ-Al2O3 monolithic catalysts for NOx reduction with CH4 in excess of O2: Effect of precursor salt |