RU2156164C2 - Carbon monoxide oxidation catalyst - Google Patents
Carbon monoxide oxidation catalyst Download PDFInfo
- Publication number
- RU2156164C2 RU2156164C2 RU98119571/04A RU98119571A RU2156164C2 RU 2156164 C2 RU2156164 C2 RU 2156164C2 RU 98119571/04 A RU98119571/04 A RU 98119571/04A RU 98119571 A RU98119571 A RU 98119571A RU 2156164 C2 RU2156164 C2 RU 2156164C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- carbon monoxide
- lead
- manganese dioxide
- dioxide
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области очистки газов от экологически опасных составляющих и может быть использовано для очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, для обезвреживания отходящих газов промышленных предприятий, ТЭЦ, асфальто-бетонных заводов и других технологических производств и агрегатов, содержащих в своем составе оксид углерода. The invention relates to the field of gas purification from environmentally hazardous components and can be used for purification of exhaust gases of an internal combustion engine, for the neutralization of exhaust gases from industrial enterprises, thermal power plants, asphalt concrete plants and other technological industries and aggregates containing carbon monoxide.
Известны медь-марганцевые и цинк-медь-хромовые катализаторы на цементной основе [Кузнецов И.Е., Шмат К.И., Кузнецов С.И. Оборудование для санитарной очистки газов. Киев. Техника, 1989, с. 236]. Недостатками катализатора являются относительно высокая стоимость и сложность изготовления. Cement-based copper-manganese and zinc-copper-chromium catalysts are known [Kuznetsov I.E., Shmat K.I., Kuznetsov S.I. Equipment for sanitary cleaning of gases. Kiev. Technique, 1989, p. 236]. The disadvantages of the catalyst are the relatively high cost and complexity of manufacture.
Наиболее близким техническим решением является катализатор для очистки отработанного газа, содержащего оксид углерода, представляющий собой смесь оксида или оксидов марганца и оксида или оксидов свинца [SU 450388, 30.11.74, В 01 J 23/34]. Недостатком катализатора является необходимость его изготовления, затраты на материалы и производство. The closest technical solution is a catalyst for purification of exhaust gas containing carbon monoxide, which is a mixture of oxide or oxides of manganese and oxide or oxides of lead [SU 450388, 30.11.74, 01
Задачей изобретения является использование побочного продукта электрохимического восстановления металла из водного раствора электролита в качестве недорогого и эффективного катализатора окисления оксида углерода. The objective of the invention is the use of a by-product of electrochemical metal reduction from an aqueous electrolyte solution as an inexpensive and effective catalyst for the oxidation of carbon monoxide.
Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, заключается в высокой степени очистки отработанных газов от экологически опасных составляющих с одновременной экономичностью процесса. The technical result that can be achieved by carrying out the invention consists in a high degree of purification of the exhaust gases from environmentally hazardous components while at the same time being economical.
Этот технический результат достигается тем, что в известном катализаторе окисления оксида углерода, включающем диоксид марганца и диоксид свинца, используют анодный шлам, образующийся на свинцовом аноде при электролитическом восстановлении цинка из кислых сульфатных растворов, предварительно отмытый от электролита и высушенный, содержащий, мас.%:
Диоксид марганца - Более 50,
Диоксид свинца - До 15,
Оксид серебра - До 0,15,
Примеси - Остальное,
Сущность каталитического воздействия анодного шлама заключается в том, что при его образовании в электрохимическом процессе анодного окисления составляющих шлама происходят химические и структурные превращения, приводящие к образованию соединений, обладающих эффективным каталитическим действием в процессе окисления оксида углерода.This technical result is achieved by the fact that in the known catalyst for the oxidation of carbon monoxide, including manganese dioxide and lead dioxide, an anode slurry is used that is formed on a lead anode during electrolytic reduction of zinc from acidic sulfate solutions, previously washed from the electrolyte and dried, containing, wt.% :
Manganese dioxide - More than 50,
Lead dioxide - Up to 15,
Silver oxide - Up to 0.15,
Impurities - The rest,
The essence of the catalytic effect of the anode sludge is that when it is formed in the electrochemical process of anodic oxidation of the components of the sludge, chemical and structural transformations occur, leading to the formation of compounds with an effective catalytic effect in the oxidation of carbon monoxide.
Примеры практического применения. Examples of practical application.
В качестве катализатора использовали анодный шлам, образующийся на свинцовом аноде при электролитическом восстановлении цинка из кислых сульфатных растворов, состава, мас.%: диоксид марганца 53,9; диоксид свинца 15; оксид серебра 0,06; примеси - остальное. Предварительно анодный шлам отмывали от остатка электролита и сушили на воздухе в течение 3 суток. As the catalyst used anode sludge formed on a lead anode during electrolytic reduction of zinc from acidic sulfate solutions, composition, wt.%: Manganese dioxide 53.9;
Для генерации оксида углерода использовали печь, в которой сжигали древесно-стружечный материал при неполном сгорании топлива. Из печи полученную газовую смесь пропускали через поглотительную склянку с концентрированной серной кислотой, затем через склянку - поглотитель с 10 % водным раствором NaOH, через брызгоуловитель со стеклянными шарами и собирали в резиновой камере, откуда газовая смесь проходила через U-образную стеклянную трубку диаметром 15 мм с катализатором, которая помещалась в песчаную баню с электроподогревом. Газовую смесь контролировали на содержание оксида углерода газоанализатором марки АФА-121 на входе в U-образную трубку (до катализатора) и на выходе из нее (после катализатора). Контроль температуры в песчаной бане (температура внешняя), катализатора и выходящего из трубки очищенного газа осуществляли с помощью ртутного термометра. To generate carbon monoxide, a furnace was used in which wood-particle material was burned during incomplete combustion of fuel. From the furnace, the resulting gas mixture was passed through an absorption flask with concentrated sulfuric acid, then through a flask - an absorber with a 10% aqueous solution of NaOH, through a spray trap with glass balls and collected in a rubber chamber, from where the gas mixture passed through a U-shaped glass tube with a diameter of 15 mm with a catalyst, which was placed in a sand bath with electric heating. The gas mixture was monitored for the content of carbon monoxide by an AFA-121 gas analyzer at the entrance to the U-shaped tube (before the catalyst) and at the exit from it (after the catalyst). The temperature in the sand bath (external temperature), the catalyst, and the purified gas exiting the tube were controlled using a mercury thermometer.
Порошок анодного шлама помещали в U-образную трубку, через которую пропускали очищаемый газ. Скорость газа регулировали таким образом, чтобы газ и порошок создавали "кипящий слой" в одном из колен трубки и таким образом создавали максимально возможный контакт между поверхностью катализатора и очищаемым газом. Благодаря высокой плотности порошка и малой скорости газового потока унос катализатора незначителен и контролировался фильтром, заполненным стекловатой. Anode sludge powder was placed in a U-shaped tube through which the gas to be cleaned was passed. The gas speed was controlled so that the gas and powder created a "fluidized bed" in one of the elbows of the tube and thus created the maximum possible contact between the surface of the catalyst and the gas to be cleaned. Due to the high density of the powder and the low velocity of the gas stream, the ablation of the catalyst is negligible and was controlled by a filter filled with glass wool.
В таблицах 1-4 даны результаты очистки газа от оксида углерода для различных условий работы катализатора. Tables 1-4 give the results of gas purification from carbon monoxide for various operating conditions of the catalyst.
Пример 1 (таблица 1). Example 1 (table 1).
При просушивании катализатора при 80oC в течение 45 минут содержание основного компонента диоксида марганца повысилось до 54,89 мас.%.When the catalyst was dried at 80 o C for 45 minutes, the content of the main component of manganese dioxide increased to 54.89 wt.%.
Из данных таблицы 1 следует, что лучшие показатели получены при условиях, приведенных в табл. А. From the data of table 1 it follows that the best indicators are obtained under the conditions given in table. A.
В течение 3,6 часа работы катализатора его масса уменьшилась на 12,59%, в основном за счет удаления газообразных составляющих, при этом содержание диоксида марганца возросло до 62,80 мас.%. During the 3.6 hours of catalyst operation, its weight decreased by 12.59%, mainly due to the removal of gaseous components, while the content of manganese dioxide increased to 62.80 wt.%.
Пример 2 (таблица 2). Example 2 (table 2).
Катализатор сушили аналогично примеру 1, в то же время катализатор и газ взаимодействовали при более низкой температуре, чем в примере 1. The catalyst was dried analogously to example 1, at the same time, the catalyst and gas were reacted at a lower temperature than in example 1.
Из данных таблицы 2 следует, что при температурах катализатора более 100oC и газа более 50oC степень очистки газа от CO превышает 50%.From the data of table 2 it follows that at temperatures of the catalyst more than 100 o C and gas more than 50 o C the degree of purification of gas from CO exceeds 50%.
В течение 1 часа работы катализатора его масса уменьшается на 9,63%, при этом содержание диоксида марганца возрастает до 60,74 мас.%. Within 1 hour of operation of the catalyst, its weight decreases by 9.63%, while the content of manganese dioxide increases to 60.74 wt.%.
Пример 3 (таблица 3). Example 3 (table 3).
При прокаливании катализатора при 300oC в течение 30 минут содержание диоксида марганца повысилось до 58,02 мас.%.When calcining the catalyst at 300 o C for 30 minutes, the content of manganese dioxide increased to 58.02 wt.%.
Из данных таблицы 3 следует, что при температурах катализатора 190oC степень очистки газа от CO составила 79%.From the data of table 3 it follows that at a catalyst temperature of 190 o C the degree of purification of gas from CO was 79%.
В течение 0,93 часа работы катализатора его масса уменьшается на 1,48%, при этом содержание диоксида марганца возрастает до 58,89 мас.%. During 0.93 hours of operation of the catalyst, its weight decreases by 1.48%, while the content of manganese dioxide increases to 58.89 wt.%.
Пример 4 (таблица 4). Example 4 (table 4).
Катализатор прокаливали при 500oC в течение 25 минут, при этом содержание диоксида марганца повышалось до 59,87 мас.%.The catalyst was calcined at 500 o C for 25 minutes, while the content of manganese dioxide increased to 59.87 wt.%.
Из данных таблицы 4 следует, что лучшие показатели получены при условиях, приведенных в табл. Б. From the data of table 4 it follows that the best indicators are obtained under the conditions given in table. B.
В течение 1,62 часа работы катализатора его масса уменьшилась на 0,01 мас.%, при этом содержание диоксида марганца возросло до 59,88 мас.%. During 1.62 hours of operation of the catalyst, its weight decreased by 0.01 wt.%, While the content of manganese dioxide increased to 59.88 wt.%.
Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что при температуре катализатора более 100oC степень очистки газа от CO превышает 50%, с повышением температуры катализатора степень очистки газа от CO возрастает и при температуре 250oC достигает 90-97% при скорости газового потока 0,35-0,50 дм3/мин.The experimental data indicate that at a catalyst temperature of more than 100 o C the degree of gas purification from CO exceeds 50%, with increasing catalyst temperature the degree of gas purification from CO increases and at a temperature of 250 o C reaches 90-97% at a gas flow rate of 0, 35-0.50 dm 3 / min.
Предварительное прокаливание катализатора до 500oC не изменяет активности катализатора.Preliminary calcination of the catalyst to 500 o C does not change the activity of the catalyst.
Содержание основных компонентов анодного шлама находится в пределах, мас. %: диоксид марганца 50-90, диоксид свинца до 15, оксид серебра до 0,15, влага и примеси - остальное. The content of the main components of the anode sludge is in the range, wt. %: manganese dioxide 50-90, lead dioxide up to 15, silver oxide up to 0.15, moisture and impurities - the rest.
По сравнению с прототипом использование анодного шлама - побочного продукта электрохимического восстановления металла из водного раствора электролита в качестве недорого и эффективного катализатора окисления оксида углерода не требует дополнительных расходов на его изготовление. При необходимости анодный шлам легко прессуется в виде таблеток. Compared with the prototype, the use of anode sludge, a by-product of electrochemical metal reduction from an aqueous electrolyte solution, as an inexpensive and effective catalyst for the oxidation of carbon monoxide does not require additional costs for its manufacture. If necessary, the anode sludge is easily pressed into tablets.
Claims (1)
Диоксид марганца - Более 50
Диоксид свинца - До 15
Оксид серебра - До 0,15
Примеси - ОстальноеA carbon monoxide oxidation catalyst comprising manganese dioxide and lead dioxide, characterized in that the catalyst is an anode slurry formed on a lead anode during electrolytic reduction of zinc from acidic aqueous sulfate solutions, previously washed from the electrolyte and dried, containing, wt.%:
Manganese Dioxide - Over 50
Lead dioxide - Up to 15
Silver Oxide - Up to 0.15
Impurities - Rest
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98119571/04A RU2156164C2 (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Carbon monoxide oxidation catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98119571/04A RU2156164C2 (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Carbon monoxide oxidation catalyst |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98119571A RU98119571A (en) | 2000-06-27 |
RU2156164C2 true RU2156164C2 (en) | 2000-09-20 |
Family
ID=20211741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98119571/04A RU2156164C2 (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Carbon monoxide oxidation catalyst |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2156164C2 (en) |
-
1998
- 1998-10-29 RU RU98119571/04A patent/RU2156164C2/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4813830B2 (en) | Exhaust gas treatment catalyst, exhaust gas treatment method and exhaust gas treatment device | |
US3947380A (en) | Oxidation catalyst | |
CN104888806B (en) | A kind of regeneration method that inactivation vanadium titanium-based Faveolate denitration catalyst combined denitration demercuration is modified | |
CN105032395B (en) | Zirconium doping cerium vanadate denitrating catalyst, preparation method and application | |
JP2801423B2 (en) | Nitrogen oxide purification catalyst | |
JPS63264146A (en) | Catalyst composition, its production and selective reduction of nitrogen oxide contained in oxidizing gas discharged substance using said composition | |
DK141836B (en) | Process for Catalytic Reduction of Nitrous Oxides in Exhaust Gas, Especially from Explosion Engines and Nitric Acids. | |
CN114832829A (en) | High-temperature denitration catalyst for gas tail gas and preparation method thereof | |
US4224292A (en) | Catalytic reduction of nitrogen oxides | |
RU2156164C2 (en) | Carbon monoxide oxidation catalyst | |
RU2198027C2 (en) | Carbon monoxide oxidation catalyst | |
RU2156653C2 (en) | Carbon monoxide and hydrocarbon oxidation catalyst | |
RU2205066C1 (en) | Carbon monoxide oxidation catalyst | |
RU2203732C1 (en) | Carbon monoxide oxidation catalyst | |
JP2001058130A (en) | Catalyst for nitrogen oxide decomposition | |
CN110013846B (en) | Preparation method and application of aluminum-manganese co-pillared montmorillonite-loaded Ce-Cu or Eu-Ce composite catalyst | |
CN110327916B (en) | High-activity amorphous manganese oxide catalyst for oxidizing soot particles and NO of diesel vehicle | |
CN103127949A (en) | Scavenging material with molecular sieve integral type oxynitride and preparation method | |
CN111389221A (en) | Device and process for removing sludge-doped flue gas pollutants of coal-fired boiler | |
JP4596432B2 (en) | Method and apparatus for decomposing fluorine-containing compounds | |
RU2198723C2 (en) | Carbon monoxide oxidation catalyst | |
JPS58214341A (en) | Catalyst for purifying noxious gas | |
RU2180610C1 (en) | Carbon monoxide oxidation catalyst | |
JP2006231223A (en) | Cleaning agent and method for cleaning ammonia-containing exhaust gas | |
TWI433721B (en) | Preparation and pretreatment of cerium oxide supported nano-palladium catalysts and its application in destruction of volatile organic compounds in air |