RU2102143C1 - Способ получения катализатора для очистки газов от оксидов азота - Google Patents

Способ получения катализатора для очистки газов от оксидов азота Download PDF

Info

Publication number
RU2102143C1
RU2102143C1 RU96116061A RU96116061A RU2102143C1 RU 2102143 C1 RU2102143 C1 RU 2102143C1 RU 96116061 A RU96116061 A RU 96116061A RU 96116061 A RU96116061 A RU 96116061A RU 2102143 C1 RU2102143 C1 RU 2102143C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
carrier
palladium
radius
pore volume
Prior art date
Application number
RU96116061A
Other languages
English (en)
Other versions
RU96116061A (ru
Inventor
Ю.А. Савостин
Т.В. Борисова
Л.Е. Пчелякова
В.А. Падалица
М.А. Селицкий
Г.Г. Исаева
Г.М. Ястребова
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Катализатор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Катализатор" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Катализатор"
Priority to RU96116061A priority Critical patent/RU2102143C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2102143C1 publication Critical patent/RU2102143C1/ru
Publication of RU96116061A publication Critical patent/RU96116061A/ru

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к производству катализаторов и может быть использовано для таких каталитических процессов, как очистка газов от оксидов азота, оксида углерода, конверсии природного газа, конверсии оксида углерода и др. Задачей, решаемой предлагаемым способом, является разработка способа получения палладиевого катализатора, обладающего повышенной прочностью, не спекающегося при работе в жестких условиях, и с сохранением его высокой активности. Задача решается за счет способа получения катализатора для очистки газов от оксидов азота, содержащего палладий на алюмооксидном носителе с удельной поверхностью 5 - 20 м2/г и объемом пор 0,27 - 0,35 см3/г, пропитывают его раствором азотнокислого палладия, пропитанный носитель провяливают на воздухе с последующей сушкой и прокаливанием при температуре 400 - 460oC в токе воздуха или инертного газа. Объем пор носителя с радиусом пор до 50 нм составляет 20 - 40%, а объем пор с радиусом более 50 нм составляет 60 - 80%. Эффективный радиус пор носителя составляет не менее 400 нм. Активный компонент наносят на носитель распылением через форсунки. Содержание палладия в катализаторе составляет от 0,01 до 2%. Провяливание пропитанного катализатора проводят в течение не менее 5 часов. Способ согласно изобретению по сравнению с известным позволяет получить катализатор с повышенной прочностью с сохранением его высокой активности. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к производству катализаторов и может быть использовано для таких каталитических процессов, как очистка газов от оксидов азота, оксида углерода, конверсии природного газа, конверсии оксида углерода и др.
Известен способ получения палладиевого катализатора /1/, заключающийся в том, что для повышения активности и прочности каталитически активную оболочку, состоящую, в частности, из γ-Al2O3, в которой диспергированы тонкодисперсные частицы активного металла, осаждают на сердцевине, в качестве которой используют α-Al2O3, поверхность которого содержит активные центры, способные химически связываться с осаждаемой на сердцевине оболочкой.
Недостатком способа является сложность его использования, многостадийность, получение сначала инертной сердцевины, затем каталитической оболочки.
Известен способ удаления оксидов азота из отходящих газов /2/ с использованием катализатора на носителях с удельной поверхностью менее 50 м2/г и частицами, более 50% из которых имеют диаметр пор менее 25 нм. Содержание активного компонента находится в пределах 0,1 1,0%
Недостатком получаемого по способу катализатора является то, что активность его недостаточно высока при высокой прочности катализатора.
Известен способ получения износостойкого катализатора на носителе /3/, состоящем из оксида алюминия модификаций "тета" и "каппа", показывающем максимум диаметра пор в области
Figure 00000001
(мономодальное распределение пор) или два максимума (бимодальное распределение пор) в области
Figure 00000002
, причем средний диаметр пор лежит между
Figure 00000003
.
Катализатор обладает высокой прочностью и активностью для удаления нитритов и/или нитратов из водных растворов при селективном образовании азота.
Недостатком этого катализатора является его низкая активность для очистки газов от оксидов азота.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения катализатора АПК-2, который используют для очистки хвостовых газов производства разбавленной азотной кислоты от оксидов азота. Способ включает пропитку оксида алюминия раствором нитрата палладия с последующей сушкой и прокаливанием /4/. Способ заключается в следующем. Таблетированный оксид алюминия загружают в аппарат, предварительно заполненный на 1/3 обессоленной водой, где проводят обессеривание. После загрузки носителя реактор полностью заливают водой, подают острый пар для нагревания и перемешивания массы в течение 1 часа. В том же аппарате носитель отмывают до отсутствия серы в промывной воде, затем сушат его в сушилке. Раствор Pd(NO3)2 получают в реакторе разбавлением палладиевой пасты обессоленной водой до концентрации 86±2 г/л (в пересчете на палладий). Количество подаваемой соли определяется содержанием палладия в готовом катализаторе. Пропитанный носитель сушат горячим воздухом в течение 40 часов при 200 220oC, затем катализатор прокаливают в печи при 380 400oC в атмосфере азота. Катализаторная масса обеспечивает очистку газа от оксидов азота до остаточного содержания, не превышающего 0,005%
Недостатком способа является то, что получаемый катализатор обладает недостаточной прочностью в жестких условиях эксплуатации.
Задачей, решаемой предлагаемым способом, является разработка способа получения палладиевого катализатора, обладающего повышенной прочностью, не спекающегося при работе в жестких условиях, и с сохранением его высокой активности.
Поставленная задача решается за счет способа получения катализатора для очистки газов от оксидов азота, содержащего палладий на алюмооксидном носителе с удельной поверхностью 5 20 м2/г и объемом пор 0,27 0,35 см3/г, пропитывают его раствором азотнокислого палладия, пропитанный носитель провяливают на воздухе с последующей сушкой и прокаливанием при температуре 400 460oC в токе воздуха или инертного газа.
Объем пор носителя с радиусом пор до 50 нм составляет 20 40% а объем пор с радиусом более 50 нм составляет 60 80%
Эффективный радиус пор носителя составляет не менее 400 нм.
Активный компонент наносят на носитель распылением через форсунки.
Содержание палладия в катализаторе составляет от 0,01 до 2%
Провяливание пропитанного катализатора проводят в течение не менее 5 часов.
Существенными отличительными признаками предлагаемого способа является то, что
в качестве носителя используют оксид алюминия с удельной поверхностью 5 20 м2/г, с объемом пор 0,27 0,35 см3/г;
пропитанный носитель провяливают на воздухе с последующей сушкой и прокаливанием при 400 460oC в токе воздуха или инертного газа.
Отличием предлагаемого способа является также то, что
объем пор носителя с радиусом до 50 нм составляет 20 40% а объем пор с радиусом более 50 нм составляет 60 80%
эффективный радиус пор носителя составляет не менее 400 нм;
активный компонент наносят на носитель распылением через форсунки;
содержание палладия в катализаторе составляет от 0,01% до 2%
провяливание пропитанного катализатора проводят в течение не менее 5 часов.
Способ согласно изобретению по сравнению с известным позволяет получить катализатор с повышенной прочностью с сохранением его высокой активности. Прочность на раздавливание катализатора, полученного по предлагаемому решению возрастает с 3,42 МПа у известного решения до 8,4 МПа и выше.
Прочность измеряли на пресс-манометре по ТУ 25-05-1664 со шкалой 0 1,0 МПа с ценой деления 0,0025 МПа.
Распределение пор по радиусам проводилось методом ртутной порометрии на приборе 200 фирмы "Carlo Erba" (Италия).
Поверхность определяли методом БЭТ.
Получение катализатора осуществляют следующим способом.
Согласно изобретению для получения катализатора используют алюмооксидный носитель с удельной поверхностью 5 20 м2/г, с объемом пор 0,27 0,35 см3/г. Объем пор носителя с радиусом до 50 нм составляет 20 40% а объем пор с радиусом более 50 нм составляет 60 80% при эффективном радиусе пор носителя не менее 400 нм.
Пропиточный раствор азотнокислого палладия готовят следующим образом: концентрированный раствор азотнокислого палладия разбавляют водой с добавлением азотной кислоты до содержания палладия не менее 65 г/л и свободной азотной кислоты 125 г/л.
Соотношение носителя и пропиточного раствора определяется влагоемкостью носителя и заданным количеством активного компонента в катализаторе, которое находится предпочтительно в пределах от 0,01% до 2% палладия.
Раствор азотнокислого палладия разбрызгивается через форсунку воздухом при включенном приводе вращения. Общее время пропитки составляет примерно 1 час до полного поглощения раствора носителем. Пропитанный носитель из емкости для пропитки выгружают тонким слоем на противни и провяливают при комнатной температуре в течение времени не менее 5 часов. Затем катализатор подвергают термообработке, включающей в себя две стадии: сушку и прокалку. Сушка провяленного продукта проводится в токе горячего воздуха при температуре 100±10oC. После сушки катализатор подвергают прокаливанию в токе воздуха или инертного газа при температуре 400 460oC со ступенчатым подъемом температуры в течение 56 90 час.
Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами и таблицей.
Пример 1 (по прототипу). Для приготовления 50 г катализатора АПК-2 8,79 мл раствора палладиевой "пасты" Pd(NO3)2 с содержанием 86 г/л металлического палладия разбавляют 20 мл дистиллированной воды. Полученным раствором пропитывают 49,13 г альфа-оксида алюминия в течение часа. Пропитанный носитель сушат в течение 3 часов при 120 130oC с последующим прокаливанием в печи в течение 2 часов при 460oC. Приготовленный катализатор содержит, мас.
Оксид палладия 1,73
альфа-оксид алюминия 98,27.
Пример 2. Для приготовления 50 г катализатора берут 14,5 мл пропиточного раствора Pd(NO3)2 с содержанием 67 г/л металлического палладия. Этим раствором пропитывают алюмооксидный носитель с характеристиками, представленными в таблице. Пропитанный носитель провяливают на воздухе 5 часов, поднимают температуру до 100oC, сушат при этой температуре в токе воздуха. После сушки катализатор подвергают прокаливанию в токе воздуха при температуре 460oC. Приготовленный катализатор содержит 1,87% палладия.
Пример 3. Катализатор готовят как в примере 2, только носитель отличается характеристиками и отсутствует стадия провяливания.
Пример 4. Катализатор готовят как в примере 2, только носитель отличается характеристиками и эффективный радиус пор составляет 480 нм.
Пример 5. Катализатор готовят как в примере 2, только используют носитель с другими характеристиками.
Пример 6. Катализатор готовят как в примере 2, только используют носитель с характеристиками, приведенными в таблице.
Пример 7. Катализатор готовят как в примере 2, только носитель отличается поверхностью.
Пример 8. Катализатор готовят как в примере 2, только содержание палладия составляет 1,5%
Как видно из приведенных примеров, для получения катализатора, обладающего повышенной прочностью, износостойкостью, используют алюмооксидный носитель с удельной поверхностью 5 20 м2/г, с объемом пор 0,27 0,35 см3/г (пример 2), причем объем пор носителя с радиусом до 50 нм составляет 20 40% (примеры 2, 5), а более 50 нм составляет 60 80% При этом прочность увеличивается в несколько раз, что является необходимым свойством катализатора при эксплуатации его в жестких условиях.
Увеличение объема пор больше 0635 см3/г (пример 6) и поверхности более 20 м2/г вследствие плохой спеченности носителя, прочность его падает, а также снижается каталитическая активность вследствие уменьшения объема пор с радиусом более 50 нм меньше 60%
При уменьшении объема пор менее 0,27 см3/г (пример 7) и снижении величины удельной поверхности ниже 5 м2/г прочность возрастает, но снижается резко величина каталитической активности вследствие уменьшения объема пор с радиусом менее 50 нм ниже 20%
Для формирования и распределения по объему пор носителя активного компонента необходимой стадией является стадия провяливания катализатора, ее отсутствие приводит к некоторому снижению активности и прочности катализатора (пример 3).
Оптимальная температура прокаливания катализатора находится в пределах от 400 до 460oC, прокаливание предпочтительно проводить в токе воздуха, инертного газа.
Таким образом, предлагаемый палладиевый катализатор для очистки газов от оксидов азота позволяет продлить срок службы катализатора при сохранении его активности.

Claims (4)

1. Способ получения катализатора для очистки газов от оксидов азота, включающий пропитку алюмооксидного носителя водным раствором азотнокислого палладия с последующей сушкой и прокаливанием, отличающийся тем, что используют носитель с удельной поверхностью 5 20 м2/г, с объемом пор 0,27 0,35 см3/г, пропитывают его раствором, содержащим активный компонент, пропитанный носитель провяливают на воздухе с последующей сушкой и прокаливанием при 400 460oС в токе воздуха или инертного газа.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что объем пор носителя с радиусом до 50 нм составляет 20 40% а объем пор с радиусом более 50 нм составляет 60
80%
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что эффективный радиус пор носителя составляет не менее 400 нм.
4. Способ по пп. 1 3, отличающийся тем, что активный компонент наносят на носитель распылением через форсунки.
5. Способ по пп. 1 4, отличающийся тем, что содержание палладия в катализаторе составляет 0,01 2%
6. Способ по пп. 1 5, отличающийся тем, что провяливание пропитанного катализатора проводят в течение не менее 5 ч.
RU96116061A 1996-08-02 1996-08-02 Способ получения катализатора для очистки газов от оксидов азота RU2102143C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96116061A RU2102143C1 (ru) 1996-08-02 1996-08-02 Способ получения катализатора для очистки газов от оксидов азота

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96116061A RU2102143C1 (ru) 1996-08-02 1996-08-02 Способ получения катализатора для очистки газов от оксидов азота

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2102143C1 true RU2102143C1 (ru) 1998-01-20
RU96116061A RU96116061A (ru) 1998-02-10

Family

ID=20184213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96116061A RU2102143C1 (ru) 1996-08-02 1996-08-02 Способ получения катализатора для очистки газов от оксидов азота

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2102143C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480281C1 (ru) * 2012-03-01 2013-04-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Катализатор, способ его приготовления (варианты) и способ очистки отходящих газов от оксидов азота
RU2482065C1 (ru) * 2012-03-23 2013-05-20 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии И Химической Технологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Иххт Со Ран) Способ получения оксида палладия(ii) на поверхности носителя
RU2703712C1 (ru) * 2018-10-22 2019-10-22 Пуцзин Кемикал Индастри Ко., Лтд Катализатор очистки хвостового газа, а также способ его получения

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
4. Технология катализаторов./ Под ред. Мухленова И.И. -Л.: Химия, 1979, с. 164 - 165. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480281C1 (ru) * 2012-03-01 2013-04-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Катализатор, способ его приготовления (варианты) и способ очистки отходящих газов от оксидов азота
RU2482065C1 (ru) * 2012-03-23 2013-05-20 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Химии И Химической Технологии Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Иххт Со Ран) Способ получения оксида палладия(ii) на поверхности носителя
RU2703712C1 (ru) * 2018-10-22 2019-10-22 Пуцзин Кемикал Индастри Ко., Лтд Катализатор очистки хвостового газа, а также способ его получения

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101474566B (zh) 一种用于甲苯废气催化燃烧的整体催化剂及其制备方法
EP0044118B1 (en) A method of preparing a catalyst
WO2008140658A1 (en) Preparation of palladium-gold catalysts
CN109310989B (zh) 制备用于减少废气中的氮氧化物、voc和一氧化碳的整料催化剂的方法
EP0768110B1 (en) Catalyst and process for converting nitrogen oxide compounds
CN106955681A (zh) 一种用于甲醛净化的整体式催化剂的制备方法
CN107185527A (zh) 一种蛋壳型脱氧催化剂的制备方法
JP3442382B2 (ja) 内燃機関の排気ガスを浄化するための白金族金属含有三元触媒用の担体材料
JPH0376789A (ja) 液状炭化水素中の砒素および燐除去用の捕集物質、その製造方法およびその使用法
CA1043725A (en) Hydrocarbon conversion process
JPH0140652B2 (ru)
RU2102143C1 (ru) Способ получения катализатора для очистки газов от оксидов азота
CN102626621B (zh) 以蜂窝二氧化钛为载体的加氢催化剂及制备方法
JP4497926B2 (ja) エチレンオキシド触媒担体の調製
CN115364835B (zh) 一种改性α-氧化铝载体和银催化剂及应用
CN113976105A (zh) 一种催化剂制备方法及系统
CN112246254B (zh) 一种高效的室温分解甲醛负载型金属催化剂及其制备方法
CN113877604B (zh) 用于净化含有含溴有机物的废气的催化剂及其制备方法和净化含有含溴有机物的废气的方法
CN111266100B (zh) 一种乙烷催化燃烧整体催化剂及其制备方法
CN112495375A (zh) 贵金属负载催化剂及其制备方法和应用
JP2001300328A (ja) 担持触媒及びその製造方法
RU2199386C1 (ru) Катализатор для очистки газов от оксидов азота и способ его получения
JP3324746B2 (ja) 硫黄化合物吸着剤
JP6929757B2 (ja) 高活性白金触媒の製造方法
JP2002301372A (ja) 固体酸触媒、その製造方法およびそれを使用する軽質炭化水素油の水素化脱硫異性化方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080803