RU2072897C1 - Catalyst for removing nitrogen oxides from exhaust gases and method of preparation thereof - Google Patents
Catalyst for removing nitrogen oxides from exhaust gases and method of preparation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2072897C1 RU2072897C1 RU94026723A RU94026723A RU2072897C1 RU 2072897 C1 RU2072897 C1 RU 2072897C1 RU 94026723 A RU94026723 A RU 94026723A RU 94026723 A RU94026723 A RU 94026723A RU 2072897 C1 RU2072897 C1 RU 2072897C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- zeolite
- preparation
- iron
- calcium oxide
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к катализаторам и способам их приготовления для процессов эффективного удаления оксидов азота, характеризующихся высокой степенью очистки от этих примесей как влажных, так и сухих отходящих газов либо известным методом селективного каталитического восстановления NOx в окислительной атмосфере при повышенных температурах с использованием различных углеводородов в качестве восстановителей [1,2] либо их простым разложением на кислород и азот (для случая закиси азота N2O).The invention relates to catalysts and methods for their preparation for processes for the effective removal of nitrogen oxides, characterized by a high degree of purification from these impurities of both wet and dry exhaust gases or by the known method of selective catalytic reduction of NO x in an oxidizing atmosphere at elevated temperatures using various hydrocarbons as reducing agents [1,2] or their simple decomposition into oxygen and nitrogen (for the case of nitrous oxide N 2 O).
Известны медь-содержащие катализаторы для удаления NOx из газов с избытком кислорода методом восстановления углеводородами. В качестве носителя в этих катализаторах используются цеолит типа морденит [3] а также оксиды алюминия, кремния и цеолит типа L [4] с содержанием меди в катализаторах от 2 до 5 вес. Эти катализаторы обеспечивают очистки от NOx до 50% при 400oС, объемной скорости подачи газовой смеси 15000 ч-1. Недостатком этих катализаторов является низкая степень очистки от NOx при использовании дорогого углеводородного восстановителя пропилена.Known copper-containing catalysts for removing NO x from gases with excess oxygen by hydrocarbon reduction method. As a carrier in these catalysts, mordenite type zeolite [3] as well as aluminum, silicon and type L zeolite [4] with a copper content in the catalysts of 2 to 5 weight are used. These catalysts provide purification from NO x up to 50% at 400 o C, the volumetric feed rate of the gas mixture is 15000 h -1 . The disadvantage of these catalysts is the low degree of purification from NO x when using an expensive hydrocarbon propylene reducing agent.
Для очистки отходящих газов от закиси азота N2O методом разложения на кислород и азот известны в качестве катализаторов оксиды переходных металлов, нанесенные в количестве от 1 до 10 вес. на различные носители: окись алюминия, силикагель, двуокись титана [5] Эти катализаторы обеспечивают практические полное разложение N2O при 480-560oС и объемной скорости подачи газовой смеси не более 445 ч-1. Такая низкая скорость подачи (т.е. необходимость очень большого времени контакта реакционной смеси с катализатором) является недостатком этих катализаторов, поскольку свидетельствует об их низкой активности.For the purification of exhaust gases from nitrous oxide N 2 O by decomposition into oxygen and nitrogen, transition metal oxides supported in an amount of from 1 to 10 weight are known as catalysts. on various supports: alumina, silica gel, titanium dioxide [5] These catalysts provide practical complete decomposition of N 2 O at 480-560 o C and the space velocity of the gas mixture is not more than 445 h -1 . Such a low feed rate (i.e., the need for a very long contact time of the reaction mixture with the catalyst) is a drawback of these catalysts, since it indicates their low activity.
Наиболее близким к заявляемому катализатору по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор и способ его приготовления [6] представляющий собой Fe/H-ZSM-5, т.е. железо, нанесенное на алюмосиликатный цеолит типа ZSM-5 в декатионированной форме методом пропитки, выбранный в качестве прототипа. Катализатор содержит до 2 вес. железа. Катализатор получают смещением цеолитного порошка в декатионированной (водородной) форме со структурой ZSM-5 c 1М раствором нитрата железа в объемном соотношении 3:1 с последующей фильтрацией избытка раствора, сушкой и прокаливанием. Катализатор получают в виде порошка. Closest to the claimed catalyst in technical essence and the achieved effect is the catalyst and the method of its preparation [6], which is Fe / H-ZSM-5, i.e. iron deposited on an aluminosilicate zeolite type ZSM-5 in decationized form by the impregnation method, selected as a prototype. The catalyst contains up to 2 weight. gland. The catalyst is prepared by displacing the zeolite powder in decationized (hydrogen) form with a ZSM-5 structure with a 1M solution of iron nitrate in a volume ratio of 3: 1, followed by filtering the excess solution, drying and calcining. The catalyst is obtained in powder form.
При каталитических испытаниях в процессе удаления оксидов азота катализатор обеспечивает степень очистки от NOx до 68,3% при 400oС, объемной скорости подачи исходного газа 2500 ч-1, при введении в исходный газ восстановителя (пропана) в объемном соотношении C3H8/NOx 4-5 и содержании кислорода в исходном газе 10 об.During catalytic tests in the process of removal of nitrogen oxides, the catalyst provides a degree of purification from NO x to 68.3% at 400 ° C, a volumetric feed rate of 2500 g -1 , when a reducing agent (propane) is introduced into the source gas in a volume ratio of C 3 H 8 / NO x 4-5 and the oxygen content in the source gas of 10 vol.
Недостатками известного катализатора [6] являются: низкая степень очистки от NOx, низкая объемная скорость подачи исходного газа, необходимость большой относительной дозировки восстановителя (пропана) и необходимость высокой концентрации кислорода в исходном газе.The disadvantages of the known catalyst [6] are: a low degree of purification from NO x , a low volumetric feed rate of the feed gas, the need for a large relative dosage of a reducing agent (propane), and the need for a high concentration of oxygen in the feed gas.
Изобретение решает задачу разработки катализатора и способа его приготовления для увеличения степени очистки отходящих газов от NOx методом восстановления углеводородами и практически полное удаление N2O методом разложения при тех же температурах, но при больших значениях объемных скоростей подачи, причем не только в сухих и влажных газовых смесях, но и в присутствии двуокиси серы, присутствующей в качестве примеси в большинстве реальных очищаемых газов и действующей как сильный каталитический яд.The invention solves the problem of developing a catalyst and a method for its preparation to increase the degree of purification of exhaust gases from NO x by hydrocarbon reduction and the almost complete removal of N 2 O by decomposition at the same temperatures, but at high volumetric feed rates, and not only in dry and wet gas mixtures, but also in the presence of sulfur dioxide, which is present as an impurity in most real purified gases and acts as a strong catalytic poison.
Это достигается путем использования катализатора на основе железосодержащего цеолита типа FeZSM-5 в декатионированной форме следующего состава(вес. ):
цеолит FeZSM-5, содержащий 0,3-1,6 Fe2O3 75-85
окись кальция 0,1-2,6
двуокись кремния (в качестве связующего материала) 17-22,
и способа его приготовления, включающего введение катионов железа в определенном количестве перед проведением гидротермального синтеза цеолитного порошка и введение окиси кальция на стадии приготовления пасты для грануляции катализатора со связующим материалом. Катализатор может быть сформован в виде цилиндрических черенков, колец разного диаметра и толщины или блоков сотовой структуры.This is achieved by using a catalyst based on an iron-containing zeolite of the FeZSM-5 type in a decationized form of the following composition (wt.):
zeolite FeZSM-5 containing 0.3-1.6 Fe 2 O 3 75-85
calcium oxide 0.1-2.6
silicon dioxide (as a binder) 17-22,
and a method for its preparation, including the introduction of iron cations in a certain amount before carrying out hydrothermal synthesis of the zeolite powder and the introduction of calcium oxide at the stage of preparation of a paste for granulating the catalyst with a binder material. The catalyst may be formed in the form of cylindrical cuttings, rings of different diameters and thicknesses or honeycomb structure blocks.
Приготовление описанного выше катализатора проводят следующим образом. The preparation of the catalyst described above is carried out as follows.
На первом этапе готовят исходную форму цеолита FeZSM-5 методом гидротермальной кристаллизации. Для этого исходную смесь, содержащую в определенном соотношении порошкообразный силикагель, сульфаты алюминия и железа, гидроокись натрия, бутиловый спирт и воду, выдерживают в автоклаве при 150-175oС в течение 10-30 ч. По окончании кристаллизации исходную форму цеолита FeZSM-5 отфильтровывают и промывают на фильтре водой.At the first stage, the initial form of zeolite FeZSM-5 is prepared by hydrothermal crystallization. To this end, the initial mixture, containing in a certain ratio, powdered silica gel, aluminum and iron sulfates, sodium hydroxide, butyl alcohol and water, is kept in an autoclave at 150-175 o С for 10-30 hours. Upon completion of crystallization, the initial form of zeolite FeZSM-5 filtered and washed on the filter with water.
На втором этапе готовят декатионированную форму цеолита FeZSM-5. Для этого исходную форму цеолита сразу после промывки переносят с фильтра в емкость с мешалкой, заливают 5-кратным по весу количеством 5-15%-ной азотной кислоты и при перемешивании нагревают в течение 1 ч при 70-80oС. Пo окончании обработки декатионированную форму цеолита FeZSM-5 отфильтровывают, промывают на фильтре водой и сушат при 105-110oС.At the second stage, a decationized form of zeolite FeZSM-5 is prepared. To do this, the initial zeolite form is immediately transferred from the filter to a container with a stirrer, poured with 5 times by weight the amount of 5-15% nitric acid and heated with stirring for 1 h at 70-80 o С. the form of zeolite FeZSM-5 is filtered off, washed on the filter with water and dried at 105-110 o C.
На третьем этапе готовят пасту для грануляции катализатора. Для этого в смеситель для паст при непрерывном перемешивании загружают в определенном соотношении и в указанной последовательности: декатионированную форму цеолита FeZSM-5, порошкообразный силикагель, воду, окись кальция. После гомогенизации в течение 1 ч получают пасту следующего состава(вес.):
цеолит FeZSM-5, содержащий 0,3-1,6 Fe2O3 37-43
окись кальция 0,1-1,3
двуокись кремния 8-11
вода 48,5-50.In a third step, a paste is prepared for granulating the catalyst. To do this, in a pasta mixer with continuous stirring, they are loaded in a certain ratio and in the indicated sequence: decationized form of zeolite FeZSM-5, powdered silica gel, water, calcium oxide. After homogenization for 1 h, a paste of the following composition is obtained (wt.):
zeolite FeZSM-5 containing 0.3-1.6 Fe 2 O 3 37-43
calcium oxide 0.1-1.3
silicon dioxide 8-11
water 48.5-50.
На четвертом этапе пасту пропускают с помощью экструдера или шприца через фильеру. В зависимости от конструкции фильеры получают влажный катализатор в виде цилиндрических черенков, колец разного диаметра и толщины или блоков сотовой структуры. После сушки при 105-110oС и прокаливании при 500-550oС получают сформованный катализатор указанного выше состава.In a fourth step, the paste is passed through an extruder or syringe through a die. Depending on the design of the die, a wet catalyst is obtained in the form of cylindrical cuttings, rings of different diameters and thicknesses, or honeycomb blocks. After drying at 105-110 ° C and calcining at 500-550 ° C, a shaped catalyst of the above composition is obtained.
Испытания катализатора в реакции удаления оксидов азота в окислительной атмосфере проводили в проточном реакторе, в который загружали определенный объем катализатора и при определенной температуре с определенной объемной скоростью подавали очищаемый газ определенного исходного состава. Продукты реакции анализировали методом ГАХ. В качестве характеристики активности катализатора рассчитывали степень превращения (т. е. степень удаления из очищаемого газа) оксидов азота. The tests of the catalyst in the reaction of removal of nitrogen oxides in an oxidizing atmosphere were carried out in a flow reactor, into which a certain volume of catalyst was loaded and, at a certain temperature, a purified gas of a certain initial composition was supplied with a specific volume velocity. The reaction products were analyzed by GAC. As a characteristic of the activity of the catalyst, the degree of conversion (i.e., the degree of removal from the gas being purified) of nitrogen oxides was calculated.
Предлагаемый катализатор отличается от известного составом, а именно, содержанием в нем окисли кальция в количестве 0,1-2,6 вес. Предлагаемый способ отличается от известного тем, что катионы железа вводятся не в готовый цеолит ZSM-5 методом пропитки, а в исходную смесь перед началом гидротермальной кристаллизации цеолита: окись кальция вводится в состав катализатора на этапе приготовления пасты для грануляции катализатора. The proposed catalyst differs from the known composition, namely, the content of calcium oxides in it in an amount of 0.1-2.6 weight. The proposed method differs from the known one in that the iron cations are not introduced into the finished ZSM-5 zeolite by impregnation, but into the initial mixture before the hydrothermal crystallization of the zeolite begins: calcium oxide is introduced into the catalyst at the stage of preparation of the paste for granulation of the catalyst.
Предлагаемый катализатор применим для очистки любого газа с окислительной атмосферой, содержащего оксиды азота, включая дымовые газы ТЭС, выхлопные газы автомобилей, а также отходящие газы производств азотной кислоты. The proposed catalyst is applicable for the purification of any gas with an oxidizing atmosphere containing nitrogen oxides, including flue gases of thermal power plants, automobile exhaust gases, as well as exhaust gases from nitric acid production.
Техническое решение, обладающее указанной совокупностью отличительных признаков, из уровня техники неизвестно. Отличительные признаки придают объекту новые свойства, в результате чего достигается поставленная цель - увеличения степени очистки от NOx методом восстановления углеводородами до 95-100% при объемной скорости подачи очищаемого газа до 4000 ч-1 против 68,3% при объемной скорости 2500 ч-1 в прототипе [6] и практически полное (до 91,5-96,5% ) удаление N2O методом разложения при объемной скорости подачи очищаемого газа до 4000 ч-1 против также практически полного удаления N2O, но при объемной скорости 445 ч-1 в аналоге [5]
Пример 1. Приготовление цеолита FeZSM-5.A technical solution having the indicated combination of distinctive features is not known from the prior art. Distinctive features give the object new properties, as a result of which the goal is achieved - to increase the degree of purification from NO x by hydrocarbon reduction to 95-100% at a volumetric feed rate of the gas to be purified up to 4000 h -1 against 68.3% at a volumetric speed of 2500 h - 1 in the prototype [6] and almost complete (up to 91.5-96.5%) removal of N 2 O by decomposition at a volumetric feed rate of the gas to be purified up to 4000 h -1 against also almost complete removal of N 2 O, but at a volumetric rate 445 h -1 in analogue [5]
Example 1. Preparation of zeolite FeZSM-5.
Используемый в способе цеолитный компонент катализатора - железосодержащий цеолит FeZSM-5 получают гидротермальным синтезом в автоклаве при 150-175oС в течение 10-30 ч из смеси, содержащей порошкообразный силикагель, сульфаты алюминия и железа, гидроокись натрия, бутиловый спирт и воду. Для приготовления исходной смеси вначале готовят раствор солей: 6,7 г сульфата алюминия и 1,9 г сульфата железа растворяют в 380 мл воды, который при перемешивании прибавляют к 60 г порошкообразного силикагеля. К полученной смеси также при перемешивании добавляют раствор 9 г гидроокиси натрия в 100 мл воды, затем 25 мл бутилового спирта. По окончании кристаллизации исходную форму цеолита FeZSM-5 отфильтровывают и промывают на фильтре водой.The zeolite component of the catalyst used in the method — iron-containing zeolite FeZSM-5 — is obtained by hydrothermal synthesis in an autoclave at 150-175 ° C for 10-30 hours from a mixture containing powdered silica gel, aluminum and iron sulfates, sodium hydroxide, butyl alcohol and water. To prepare the initial mixture, a salt solution is first prepared: 6.7 g of aluminum sulfate and 1.9 g of iron sulfate are dissolved in 380 ml of water, which is added to 60 g of silica gel powder with stirring. A solution of 9 g of sodium hydroxide in 100 ml of water, then 25 ml of butyl alcohol, is also added to the resulting mixture with stirring. Upon completion of crystallization, the initial form of zeolite FeZSM-5 is filtered off and washed on the filter with water.
Приготовление декатионированной формы цеолита FeZSM-5. Для этого исходную форму цеолита сразу после промывки переносят с фильтра в емкость с мешалкой, заливают 5-кратным по весу количеством 10%-ного водного раствора азотной кислоты и при перемешивании нагревают в течение 1 ч при температуре 70-80oC. По окончании обработки декатионированную форму цеолита FeZSM-5 отфильтровывают, промывают на фильтре водой и сушат при 105-110oС. Получают цеолитный компонент катализатора, содержащий 1,0 вес. железа в расчете на Fe2O3.Preparation of the decationized form of zeolite FeZSM-5. To this end, the initial zeolite form is immediately transferred from the filter to a container with a stirrer, poured with 5 times the amount of a 10% aqueous nitric acid solution and heated with stirring for 1 h at a temperature of 70-80 o C. At the end of processing the decationized form of zeolite FeZSM-5 is filtered off, washed on the filter with water and dried at 105-110 o C. Get a zeolite component of the catalyst containing 1.0 weight. iron based on Fe 2 O 3 .
Приготовление катализатора. Для приготовления пасты в смеситель для паст при непрерывном перемешивании загружают 38 г декатионированной формы цеолита FeZSM-5, 11 г порошкообразной двуокиси кремния, 48 г воды, 1,0 г окиси кальция. После гомогенизации в течение 1 ч получают пасту следующего состава(вес.):
цеолит FeZSM-5, содержащий 1,0 Fe2O3 38,8
окись кальция 1,0
двуокись кремния 11,2
вода 50.Preparation of the catalyst. To prepare a paste, 38 g of a decationized form of FeZSM-5 zeolite, 11 g of powdered silica, 48 g of water, 1.0 g of calcium oxide are loaded into a paste mixer with continuous stirring. After homogenization for 1 h, a paste of the following composition is obtained (wt.):
zeolite FeZSM-5 containing 1.0 Fe 2 O 3 38.8
calcium oxide 1.0
silicon dioxide 11.2
Полученную пасту пропускают с помощью шприца через фильеру и получают влажный катализатор в виде цилиндрических черенков диаметром 3 мм. После сушки при 105-110oС и прокаливания при 500-550oС получают сформованный катализатор состава(вес.):
цеолит FeZSM-5, содержащий 1,0 Fe2O3 76
окись кальция 2
двуокись кремния 22.The resulting paste is passed through a die through a syringe and a wet catalyst is obtained in the form of cylindrical cuttings with a diameter of 3 mm. After drying at 105-110 o With and calcining at 500-550 o With get molded catalyst composition (wt.):
zeolite FeZSM-5 containing 1.0 Fe 2 O 3 76
silicon dioxide 22.
Удаление оксидов азота методом восстановления пропаном. Испытание проводят в проточном реакторе при атмосферном давлении. В реактор загружают 10 мл катализатора, активируют катализатор воздухом при 500oС (около 1 ч), устанавливают рабочую температуру и заменяют поток воздуха на поток очищаемого газа. Очищаемый газ подают со скоростью 40 л/ч, т.е. с объемной скоростью (по отношению к объему катализатора) 4000 ч-1. Продукты реакции анализируют методом ГАХ. Условия проведения испытаний (рабочая температура, состав очищаемого газа) и результаты расчета степени превращения NO (т.е. степени удаления из очищаемого газа) приведены в табл.1.Removal of nitrogen oxides by propane reduction. The test is carried out in a flow reactor at atmospheric pressure. 10 ml of catalyst are loaded into the reactor, the catalyst is activated with air at 500 ° C. (about 1 hour), the operating temperature is set, and the air stream is replaced by the stream of gas to be purified. The gas to be cleaned is supplied at a speed of 40 l / h, i.e. with a space velocity (relative to the volume of the catalyst) 4000 h -1 . The reaction products are analyzed by GAC. The test conditions (operating temperature, composition of the gas to be purified) and the results of calculating the degree of conversion of NO (i.e., the degree of removal from the gas to be purified) are given in Table 1.
Пример 2. Приготовление катализатора и его испытания по примеру 1. На стадии декатионирования исходной формы цеолита используют 5%-ный водный раствор азотной кислоты. На стадии приготовления пасты добавляют 0,05 г окиси кальция. Основные характеристики состава катализатора, условия его испытаний (рабочая температура, состав очищаемого газа, объемная скорость подачи) и степень превращения оксида азота приведены в табл.1. Example 2. The preparation of the catalyst and its testing in example 1. At the stage of decationation of the initial form of the zeolite using a 5% aqueous solution of nitric acid. At the stage of preparation of the paste add 0.05 g of calcium oxide. The main characteristics of the composition of the catalyst, the conditions of its testing (operating temperature, composition of the gas to be purified, volumetric feed rate) and the degree of conversion of nitric oxide are given in Table 1.
Пример 3. Приготовление катализатора и его испытания по примеру 1. На стадии гидротермальной кристаллизации исходной формы цеолита берут 0,95 г сульфата железа. На стадии декатионирования исходной формы цеолита используют 15% -ный водный раствор азотной кислоты. Основные характеристики состава катализатора, условия его испытаний и степень превращения оксида азота приведены в табл. 1. Example 3. The preparation of the catalyst and its testing according to example 1. At the stage of hydrothermal crystallization of the initial form of the zeolite take 0.95 g of iron sulfate. At the stage of decationation of the initial form of the zeolite using a 15% aqueous solution of nitric acid. The main characteristics of the composition of the catalyst, the conditions of its testing and the degree of conversion of nitric oxide are given in table. one.
Пример 4. Example 4
Приготовление катализатора и его испытания по примеру 1. На стадии гидротермальной кристаллизации исходной формы цеолита берут 0,95 г сульфата железа. На стадии приготовления пасты добавляют 1,3 г окиси кальция. Основные характеристики состава катализатора, условия его испытаний и степень превращения оксида азота приведены в табл.1. The preparation of the catalyst and its testing in example 1. At the stage of hydrothermal crystallization of the initial form of the zeolite take 0.95 g of iron sulfate. At the stage of preparation of the paste, 1.3 g of calcium oxide are added. The main characteristics of the composition of the catalyst, the conditions of its testing and the degree of conversion of nitric oxide are given in table 1.
Пример 5. Приготовление катализатора и его испытания по примеру 1. На стадии гидротермальной кристаллизации исходной формы цеолита берут 0,95 г сульфата железа. На стадии приготовления пасты добавляют 0,05 г окиси кальция. Основные характеристики состава катализатора, условия его испытаний и степень превращения оксида азота приведены в табл.1. Example 5. The preparation of the catalyst and its tests according to example 1. At the stage of hydrothermal crystallization of the initial form of the zeolite take 0.95 g of iron sulfate. At the stage of preparation of the paste add 0.05 g of calcium oxide. The main characteristics of the composition of the catalyst, the conditions of its testing and the degree of conversion of nitric oxide are given in table 1.
Пример 6. Приготовление катализатора и его испытания -по примеру 1. На стадии гидротермальной кристаллизации исходной формы цеолита берут 0,5 г сульфата железа. На стадии приготовления пасты добавляют 0,05 г окиси кальция. Основные характеристики состава катализатора, условия его испытаний и степень превращения оксида азота приведены в табл.1. Example 6. The preparation of the catalyst and its testing, according to example 1. At the stage of hydrothermal crystallization of the initial form of the zeolite take 0.5 g of iron sulfate. At the stage of preparation of the paste add 0.05 g of calcium oxide. The main characteristics of the composition of the catalyst, the conditions of its testing and the degree of conversion of nitric oxide are given in table 1.
Пример 7. Приготовление катализатора и его испытания по примеру 1. На стадии гидротермальной кристаллизации исходной формы цеолита берут 3,75 г сульфата железа. На стадии приготовления пасты добавляют 0,05 г окиси кальция. Основные характеристики состава катализатора, условия его испытаний и степень превращения оксида азота приведены в табл.1. Example 7. The preparation of the catalyst and its testing according to example 1. At the stage of hydrothermal crystallization of the initial form of the zeolite, 3.75 g of iron sulfate is taken. At the stage of preparation of the paste add 0.05 g of calcium oxide. The main characteristics of the composition of the catalyst, the conditions of its testing and the degree of conversion of nitric oxide are given in table 1.
Кроме того, каталитические свойства катализаторов по примерам 1 и 7 исследованы в процессе удаления закиси азота из отходящих газов методом разложения. Условия испытаний (рабочая температуры, состав очищаемого газа, объемная скорость подачи) и степень превращения закиси азота приведены в табл.2. In addition, the catalytic properties of the catalysts according to examples 1 and 7 were investigated in the process of removal of nitrous oxide from exhaust gases by decomposition. Test conditions (operating temperature, composition of the gas to be purified, volumetric feed rate) and the degree of conversion of nitrous oxide are given in Table 2.
Сравнение практически всех приведенных результатов испытаний заявляемого катализатора с данными для катализатора-прототипа [6] показывает, что степень удаления оксида азота выше для заявляемого катализатора при существенно большей объемной скорости подачи, причем для этого требуется добавлять заметно меньше пропана как восстановителя. Сравнение результатов испытаний заявляемого катализатора по примерам 6, 5, 2 и 7 при температуре 400 oС показывает, что увеличение содержания железа в цеолитном компоненте от 0,3 до 1,6 вес. в расчете на Fe2O3 приводит к увеличению степени удаления оксида азота от 65 до 94% Сравнение результатов испытаний заявляемого катализатора по примерам 1 и 2, а также по примерам 5, 3 и 4 при температуре 400 oС, показывает, что увеличение содержания окиси кальция в катализаторе от 0,1 до 2,6 вес. приводит к росту степени удаления оксида азота от 80-83 до 95-100% (см. табл.1).A comparison of almost all of the test results of the inventive catalyst with the data for the prototype catalyst [6] shows that the degree of removal of nitric oxide is higher for the inventive catalyst at a significantly higher volumetric feed rate, and this requires significantly less propane to be added as a reducing agent. A comparison of the test results of the inventive catalyst according to examples 6, 5, 2 and 7 at a temperature of 400 o With shows that the increase in the iron content in the zeolite component from 0.3 to 1.6 weight. based on Fe 2 O 3 leads to an increase in the degree of removal of nitric oxide from 65 to 94%. Comparison of the test results of the inventive catalyst according to examples 1 and 2, as well as examples 5, 3 and 4 at a temperature of 400 o C, shows that the increase in the content calcium oxide in the catalyst from 0.1 to 2.6 weight. leads to an increase in the degree of removal of nitric oxide from 80-83 to 95-100% (see table 1).
Сравнение результатов испытаний заявляемого катализатора при температуре 530-565oС с данными для аналога [5] показывает, что на заявляемом катализаторе почти полная степень удаления закиси азота достигается при почти на порядок больших объемных скоростях подачи очищаемого газа(см. табл.2).A comparison of the test results of the inventive catalyst at a temperature of 530-565 o With the data for the analogue [5] shows that on the inventive catalyst, an almost complete degree of nitrous oxide removal is achieved at almost an order of magnitude higher volumetric feed rates of the gas to be purified (see table 2).
Claims (2)
Окись кальция 0,1 2,6
Двуокись кремния 17 22
2. Способ приготовления катализатора для процесса удаления оксидов азота из отходящих газов в окислительной атмосфере при температуре 350 650oС на основе железосодержащего цеолита со структурой ZSM-5 и содержанием железа до 1,6 мас. в расчете на Fe2O3 для процесса удаления оксидов азота в окислительной атмосфере при температуре 350 650oС путем гидротерминальной кристаллизации исходной формы цеолита и ее декатионирования, отличающийся тем, что катионы железа вводят в состав реакционной смеси до начала гидротерминальной кристаллизации цеолита, декатионированную форму цеолита гранулируют с использованием двуокиси кремния в качестве связующего материала, а окись кальция вводят в состав катализатора на этапе приготовления пасты для грануляции катализатора.Zeolite Fe ZSM-5 containing 0.3 to 1.6 wt. Fe 2 O 3 75 85
Calcium oxide 0.1 2.6
Silicon dioxide 17 22
2. A method of preparing a catalyst for the process of removing nitrogen oxides from exhaust gases in an oxidizing atmosphere at a temperature of 350 650 o C based on an iron-containing zeolite with a structure of ZSM-5 and an iron content of up to 1.6 wt. based on Fe 2 O 3 for the process of removal of nitrogen oxides in an oxidizing atmosphere at a temperature of 350 650 o C by hydrothermal crystallization of the initial form of the zeolite and its decationation, characterized in that the iron cations are introduced into the reaction mixture before the hydrothermal crystallization of zeolite, decationized form the zeolite is granulated using silicon dioxide as a binder, and calcium oxide is introduced into the catalyst at the stage of preparation of the paste for granulation of the catalyst.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94026723A RU2072897C1 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Catalyst for removing nitrogen oxides from exhaust gases and method of preparation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94026723A RU2072897C1 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Catalyst for removing nitrogen oxides from exhaust gases and method of preparation thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2072897C1 true RU2072897C1 (en) | 1997-02-10 |
| RU94026723A RU94026723A (en) | 1997-05-27 |
Family
ID=20158507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94026723A RU2072897C1 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Catalyst for removing nitrogen oxides from exhaust gases and method of preparation thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2072897C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1095402C (en) * | 1998-09-23 | 2002-12-04 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Catalyst for eliminating nitrogen oxide by means of microwave catalysis |
| RU2704617C2 (en) * | 2012-10-19 | 2019-10-30 | Басф Корпорейшн | 8-ring molecular sieve with small pores as high-temperature scr catalyst |
-
1994
- 1994-07-18 RU RU94026723A patent/RU2072897C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Bosch H., Janssen F. Catalytic reduction of nitrogen oxides, Catalysis Today, т.2, N 4, с. 363, 1988. Armor J.N. Environmental catalysis, Applied Catalysis B : Environmental, т. 1, с. 221, 1992. Патент ФРГ N 3642018, кл. B 01 D 53/36, 1987. Патент ФРГ N 3735151, кл. B 01 D 53/36, 1988. Патент США N 4259303, кл. B 01 D 53/36, 1981. Патент США N 5041272, кл. B 01 J 8/00, 1991. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1095402C (en) * | 1998-09-23 | 2002-12-04 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Catalyst for eliminating nitrogen oxide by means of microwave catalysis |
| RU2704617C2 (en) * | 2012-10-19 | 2019-10-30 | Басф Корпорейшн | 8-ring molecular sieve with small pores as high-temperature scr catalyst |
| RU2767067C1 (en) * | 2012-10-19 | 2022-03-16 | Басф Корпорейшн | 8-ring molecular sieve with small pores as high-temperature scr catalyst |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94026723A (en) | 1997-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6890501B2 (en) | Method for simultaneously abating nitric oxides and nitrous oxides in gases containing them | |
| US5443803A (en) | Catalyst for purifying exhaust gas | |
| AU755129B2 (en) | Catalyst based on ferrierite/iron for catalytic reduction of nitrous oxide content in gases, method for obtaining same and application | |
| EP0311066B1 (en) | Process for the production of copper-containing zeolite and the method of application thereof | |
| JPS5850777B2 (en) | Chitsusosankabutsunokangenyoushiyokubai | |
| US5374409A (en) | Purifying gases with an alkali metal and transition metal containing zeolite | |
| JP2656061B2 (en) | Purification method of oxidizing gas emission containing nitrogen oxides | |
| US4119568A (en) | Solid supported catalysts for catalytic reduction of nitrogen oxides in waste gases | |
| JPH01231943A (en) | Method and catalyst for selective reduction of nitrogen oxide | |
| US5078981A (en) | Method for catalytically decomposing nitrogen oxides | |
| AU687582B2 (en) | Catalytic system for the reduction of nitrogen oxides | |
| RU2072897C1 (en) | Catalyst for removing nitrogen oxides from exhaust gases and method of preparation thereof | |
| WO1994027709A1 (en) | Nitrous oxide decomposition catalyst | |
| JPH0516886B2 (en) | ||
| JP3511638B2 (en) | Exhaust gas purification method | |
| RU2088316C1 (en) | Method of scrubbing the exhaust gases from nitrogen oxides | |
| JPS6116509B2 (en) | ||
| JPH04118030A (en) | Method of removing nitrogen oxide | |
| JP3242126B2 (en) | Nitrogen oxide removal method | |
| JPH03127629A (en) | Direct catalytic cracking catalyst for nitrogen oxides | |
| JPH03101837A (en) | Production of catalyst for decomposition of nitrogen oxide | |
| JP2939484B2 (en) | Exhaust gas purification method | |
| JPS6068052A (en) | Zeolite composition suitable for separating oxygen and nitrogen and manufacture of its molded body | |
| JP3511637B2 (en) | Exhaust gas purification method | |
| JPH0386213A (en) | Method for catalytically decomposing nitrogen oxide |