RU2156659C1 - Способ получения катализатора для разложения вредных примесей - Google Patents

Способ получения катализатора для разложения вредных примесей Download PDF

Info

Publication number
RU2156659C1
RU2156659C1 RU99115706A RU99115706A RU2156659C1 RU 2156659 C1 RU2156659 C1 RU 2156659C1 RU 99115706 A RU99115706 A RU 99115706A RU 99115706 A RU99115706 A RU 99115706A RU 2156659 C1 RU2156659 C1 RU 2156659C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
granules
binder
ozone
decomposition
Prior art date
Application number
RU99115706A
Other languages
English (en)
Inventor
Н.П. Васильев
С.Г. Киреев
В.М. Мухин
Э.В. Романчук
В.Ф. Смирнов
В.В. Чебыкин
А.О. Шевченко
Original Assignee
Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика"
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 Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" filed Critical Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика"
Priority to RU99115706A priority Critical patent/RU2156659C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2156659C1 publication Critical patent/RU2156659C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области неорганической химии и может быть использовано, в частности, для приготовления катализатора, применяемого для очистки газовых смесей от оксида углерода в системах коллективной и индивидуальной защиты органов дыхания в выбросах промышленных предприятий, для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, для разложения озона в производствах с его участием, а именно: водоподготовке, очистке сточных вод, обработке полупроводников в электронной промышленности, стерилизации в медицине и дезинфекции в сельском хозяйстве, а также для других индустриальных и природоохранных целей. Описывается способ получения катализатора для разложения вредных примесей, включающий смешение диоксида марганца и оксида меди со связующим, в качестве которого берут оксид кальция в количестве 7-40 мас. %, формование гранул в шнековом грануляторе, сушку, дробление и термообработку. Способ позволяет получить катализатор с повышенной механической прочностью и устойчивостью гранул по отношению к воде при сохранении на высоком уровне активности катализатора в окислении оксида углерода и разложении озона. 1 табл.

Description

Изобретение относится к области неорганической химии и может быть использовано, в частности, для приготовления катализатора, применяемого для очистки газовых смесей от оксида углерода в системах коллективной и индивидуальной защиты органов дыхания и выбросах промышленных предприятий, для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания; для разложения озона в производствах с его участием, а именно: водоподготовке, очистке сточных вод, обработке полупроводников в электронной промышленности, стерилизации в медицине и дезинфекции в сельском хозяйстве, а также для других индустриальных и природоохранных целей.
Известен способ получения катализатора для разложения вредных примесей, включающий смешение диоксида марганца, оксида меди и связующего (талюма) в соотношении (30-40):(20-30):(30-50), формование гранул посредством прессования смеси компонентов в матрице с последующим выдавливанием гранул, их гидротермальную обработку при температуре 90-100oC в течение 2 часов и прокаливание при температуре 300oC в течение 3 часов. (А.с. СССР N 1768247 от 29.12.90 г., кл. В 01 J 23/84, 53/36).
Недостатком известного способа является низкая производительность технологического процесса промышленного получения катализатора вследствие невозможности формования гранул на шнековом грануляторе из-за низкой пластичности пасты смеси компонентов.
Известен также способ получения катализатора, включающий смешение диоксида марганца и оксида меди со связующим (талюмом), предварительно обработанным водой при температуре 70-100oC в течение 0,5-5,0 часов и прокаленным при температуре 200-1000oC в течение 1-6 часов, формование гранул на шнековом грануляторе, гидротермальную обработку, сушку и прокаливание при температуре 300-400oC. (Пат. РФ N 2077947 от 04.04.95 г., кл. В 01 J 23/889, 37/04// (В 01 J 23/84, 101:62)).
Недостатком указанного способа является высокая себестоимость промышленного процесса получения катализатора, обусловленная значительным износом фильер при формовании гранул, вследствие сильных абразивных свойств формуемой катализаторной массы.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и количеству совпадающих признаков является способ получения катализатора, включающий смешение диоксида марганца и оксида меди со связующим бентонитовой глиной, при этом диоксид марганца смешивают с оксидом меди одновременно с приготовлением последнего при температуре 50-95oC в течение 0,5-3,0 часов, а затем диоксид марганца и оксид меди смешивают со связующим, формование гранул, сушку сформованных гранул при температуре 60-90oC в течение 10-15 часов, дробление и термообработку при температуре 250-370oC. (Пат. РФ N 2083279 от 31,10.95 г., кл. В 01 J 23/889, 37/04// (В 01 J 23/84, 101:62)).
Недостатком известного способа является низкая механическая прочность и неустойчивость гранул полученного катализатора по отношению к воде, а именно: разрушение гранул при контакте с водой в виде жидкой фазы.
Заявляемое изобретение направлено на решение следующей задачи: повышение механической прочности и устойчивости гранул полученного катализатора по отношению к воде при сохранении на высоком уровне активности в окислении оксида углерода и разложении озона, что достигается предложенным способом, включающим смешение диоксида марганца и оксида меди со связующим, формование гранул, сушку дробление и термообработку.
Отличие предложенного способа от известного заключается в том, что в качестве связующего берут оксид кальция в количестве 7-40 мас.%.
Из научно-технической литературы авторам неизвестен способ получения катализатора для разложения вредных примесей, включающий смешение диоксида марганца и оксида меди со связующим, в качестве которого берут оксид кальция в количестве 7-40 мас.%.
Способ осуществляется следующим образом.
Готовят водную суспензию диоксида марганца и добавляют в нее твердый едкий натрий. После растворения последнего в суспензию добавляют медный купорос в виде водного раствора и ведут перемешивание в течение 0,5-3,0 часов при температуре 50-95oC, Затем суспензию фильтруют и отмывают от сульфат-ионов. Полученную пасту смешивают со связующим - оксидом кальция в количестве 5-20 мас.%, пластифицируют и формуют гранулы на шнековом грануляторе при температуре 100-110oC и давлении 35-45 атм через фильеры с диаметром отверстий 1,0-1,5 мм. Сформованные гранулы сушат при температуре 60-90oC в течение 10-15 часов, дробят, отсеивают фракцию 1-3 мм и проводят термообработку при температуре 250-370oC. Полученный катализатор имеет следующий состав: диоксид марганца 50-70 мас.%, оксид меди 10-25 мас.%, оксид кальция 5-20 мас.%, примеси - остальное. Механическая прочность полученного по предлагаемому способу катализатора составила 92-96%, механическая прочность катализатора, полученного по известному способу, составила 78-83%. Для полученного по предлагаемому способу катализатора активность в окислении оксида углерода составила 1,68-2,13 ммоль/г, степень очистки от озона составила 95,4-99,6%. Для катализатора, полученного по известному способу, каталитическая активность в окислении оксида углерода составила 1,68-2,13 ммоль/г, степень очистки от озона составила 95,4-99,6%.
Пример 1.
В смеситель, снабженный подогревающим и перемешивающим устройствами заливают 4 л воды, включают перемешивающее устройство и загружают 4 кг пасты диоксида марганца с влажностью 50%. Перемешивание ведут в течение 30 минут до образования однородной водной суспензии диоксида марганца. Затем в смеситель добавляют 0,6 кг твердого едкого натрия и продолжают перемешивание в течение 20 минут. После растворения едкого натрия, установив в смесителе температуру 60oC и не прекращая перемешивания, в смеситель постепенно в течение 10 минут добавляют 4,2 л раствора медного купороса с концентрацией 245 г/дм3. После добавления медного купороса перемешивание продолжают еще в течение 30 минут, поддерживая при этом установленную ранее температуру. По окончании перемешивания пасту смеси диоксида марганца и оксида меди фильтруют и отмывают от сульфат-ионов. Полученную пасту с влажностью 50% в количестве 5 кг загружают в лопастной смеситель, снабженный паровой рубашкой, добавляют 0,17 кг связующего - оксида кальция и ведут процесс пластификации пасты при температуре 50oC в течение 0,6 часа до влажности 30%. Полученную пасту выгружают и формуют на шнековом грануляторе при давлении 40 атм и температуре 110oC через фильеры с диаметром отверстий 1,1 мм. Сформованные гранулы сушат при температуре 70oC в течение 14 часов. Высушенные гранулы дробят, отсеивают фракцию 1-3 мм и проводят термообработку при температуре 450oC. Полученный катализатор имеет следующий состав: диоксид марганца 60 мас.%, оксид меди 15 мас. %, оксид кальция 5 мас.%, примеси - остальное. Механическая прочность полученного катализатора составила 92 %, каталитическая активность в окислении оксида углерода составила 2,13 ммоль/г, степень очистки от озона составила 98,6 %.
Пример 2.
Ведение процесса как в примере 1, за исключением количества добавленного оксида кальция, которое составило 0,35 кг. Полученный катализатор имеет следующий состав: диоксид марганца 60 мас.%, оксид меди 15 мас.%, оксид кальция 10 мас.%, примеси - остальное. Механическая прочность полученного катализатора составила 92%, каталитическая активность в окислении оксида углерода составила 2,13 ммоль/г, степень очистки от озона составила 98,6%.
Пример 3. Ведение процесса как в примере 1, за исключением количества добавленного оксида кальция, которое составило 0,5 кг. Полученный катализатор имеет следующий состав: диоксид марганца 60 мас.%, оксид меди 15 мас. %, оксид кальция 15 мас.% примеси - остальное. Механическая прочность полученного катализатора составила 92 %, каталитическая активность в окислении оксида углерода составила 2,13 ммоль/г, степень очистки от озона составила 98,6 %.
Результаты исследования влияния количества добавленного оксида кальция на механическую прочность полученного катализатора, его каталитическую активность в окислении оксида углерода и степень очистки от озона приведены в таблице.
Как следует из данных, приведенных в таблице, повышение механической прочности и устойчивости гранул полученного катализатора по отношению к воде при сохранении на высоком уровне активности в окислении оксида углерода и разложении озона наблюдается при использовании в качестве связующего оксида кальция в количестве 7-40 мас.%. При снижении количества связующего менее 7 мас. % не представляется возможным получить продукт, обладающий достаточной механической прочностью и устойчивостью к воде. Увеличение количества связующего более 40 мас.% приводит к заметному уменьшению активности катализатора в окислении оксида углерода и разложении озона.
Сущность предложенного способа заключается в следующем.
Повышение механической прочности катализатора, полученного по предлагаемому способу, и устойчивости гранул по отношению к воде при сохранении на высоком уровне активности в окислении оксида углерода и разложении озона при использовании в качестве связующего оксида кальция в количестве 7-40 мас.% обусловлено, вероятно, следующими причинами.
В составе катализатора, полученного по предлагаемому способу, диоксид марганца выступает в роли активного компонента, оксид меди играет роль промотора, усиливая каталитические свойства первого, оксид кальция является связующим веществом, обеспечивая связь между частицами активного компонента и промотора. Поскольку дисперсность связующего вещества существенно выше таковой для диоксида марганца и оксида меди, то сформованная гранула представляет собой систему, которая состоит из частиц связующего вещества, образующих пространственный каркас, включающий в себя частицы активного компонента и промотора. При добавлении к пасте смеси диоксида марганца и оксида меди с влажностью 50% оксида кальция в результате реакции его гидратации образуется гидроксид кальция, который в дальнейшем превращается в карбонат кальция. Поскольку соединения подобного класса являются нерастворимыми в воде, то и гранулы полученного катализатора обладают высокой устойчивостью по отношению к воде.
При этом гораздо более высокий прочностной модуль карбоната кальция по сравнению с бентонитовой глиной, используемой в качестве связующего в известном способе, обеспечивает активное противодействие воздействию механических нагрузок на гранулы катализатора, полученного по предлагаемому способу, что и способствует, в конечном итоге, повышению механической прочности и устойчивости гранул по отношению к воде при сохранении на высоком уровне активности полученного катализатора в окислении оксида углерода и разложении озона.
Уменьшение количества оксида кальция менее 7 мас.% не обеспечивает возможности получить продукт, обладающий достаточной механической прочностью и устойчивостью к воде, вследствие низкого содержания связующего, что делает невозможным использование катализатора в реальных процессах газо- и водоочистки. Увеличение количества оксида кальция более 40 мас.% приводит к заметному уменьшению активности в окислении оксида углерода и разложении озона, что обусловлено снижением относительной доли активного компонента и промотора в составе катализатора при увеличении относительной доли связующего, которое с точки зрения каталитических свойств системы является инертным балластом.
Таким образом, предложенный способ позволяет получить катализатор с повышенной механической прочностью и устойчивостью гранул по отношению к воде при сохранении на высоком уровне активности катализатора в окислении оксида углерода и разложении озона.
Реализация предложенного способа позволит значительно расширить область применения катализатора, применяемого для разложения озона в производствах с его участием, а именно: водоподготовке, очистке сточных вод, обработке полупроводников в электронной промышленности, стерилизации в медицине и дезинфекции в сельском хозяйстве; для очистки газовых смесей от оксида углерода в системах коллективной и индивидуальной защиты органов дыхания и выбросах промышленных предприятий, для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, а также для других индустриальных и природоохранных целей, что даст возможность эффективно решить широкий круг экологических и технологических проблем.
Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на решение поставленной задачи, а именно: повышение механической прочности и устойчивости гранул полученного катализатора по отношению к воде при сохранении на высоком уровне активности в окислении оксида углерода и разложении озона, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.

Claims (1)

  1. Способ получения катализатора для разложения вредных примесей, включающий смешение диоксида марганца и оксида меди со связующим, формование гранул, сушку, дробление и термообработку, отличающийся тем, что в качестве связующего берут оксид кальция в количестве 7 - 40 мас.%.
RU99115706A 1999-07-19 1999-07-19 Способ получения катализатора для разложения вредных примесей RU2156659C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99115706A RU2156659C1 (ru) 1999-07-19 1999-07-19 Способ получения катализатора для разложения вредных примесей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99115706A RU2156659C1 (ru) 1999-07-19 1999-07-19 Способ получения катализатора для разложения вредных примесей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2156659C1 true RU2156659C1 (ru) 2000-09-27

Family

ID=20222874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99115706A RU2156659C1 (ru) 1999-07-19 1999-07-19 Способ получения катализатора для разложения вредных примесей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2156659C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453367C1 (ru) * 2010-12-27 2012-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "ОДИССЕЙ-А" Способ изготовления пористого гранулированного катализатора
RU2735919C1 (ru) * 2020-03-25 2020-11-10 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Катализатор для глубокого окисления летучих органических соединений и способ его получения

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453367C1 (ru) * 2010-12-27 2012-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "ОДИССЕЙ-А" Способ изготовления пористого гранулированного катализатора
RU2735919C1 (ru) * 2020-03-25 2020-11-10 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Катализатор для глубокого окисления летучих органических соединений и способ его получения

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6688640B2 (ja) 触媒担体及びその製造方法、並びに触媒担持体及び水処理材
JP4574517B2 (ja) バテライト型円盤状炭酸カルシウムの製造方法
RU2156659C1 (ru) Способ получения катализатора для разложения вредных примесей
JP2584527B2 (ja) 触媒として使用するのに適当な成形粒子
RU2007136844A (ru) Способ изготовления каталитически действующего минерала на базе каркасного силиката
JPWO2007061073A1 (ja) 交差円盤状、ハンバーガー状あるいは円盤状形態をしたバテライト型炭酸カルシウムの製造方法
RU2167713C1 (ru) Способ получения катализатора для разложения вредных примесей
JPH04322746A (ja) 高い多孔性及び高い圧壊強度を有するシリカ組成物及びその調製法
JPH02149466A (ja) 熱分解法により得られた二酸化ジルコニウムを基礎とするプレス加工物およびその製造法
RU2213616C1 (ru) Способ получения катализатора
RU2193923C1 (ru) Способ получения катализатора
JP6970410B2 (ja) アンモニア含有水処理材及びその製造方法
JP7170263B2 (ja) アンモニア含有水の処理方法
RU2077947C1 (ru) Способ получения катализатора
RU2169041C1 (ru) Способ получения катализатора
RU2134157C1 (ru) Способ получения катализатора для удаления вредных примесей
RU2188707C1 (ru) Катализатор для глубокого окисления органических соединений и оксида углерода в газовых выбросах и способ его получения (варианты)
RU2789338C1 (ru) Способ получения бипористого гранулированного оксида алюминия
CN109248678A (zh) 一种轻质钨酸铋净化材料的制备方法
RU2048908C1 (ru) Способ получения алюмооксидного катализатора выделения кислых газов по процессу клауса
RU2254922C1 (ru) Способ приготовления катализатора для среднетемпературной конверсии оксида углерода водяным паром
RU2167818C1 (ru) Способ получения порошкообразного гидроксида алюминия
RU2530890C1 (ru) Способ получения катализатора окисления оксида углерода
RU2142335C1 (ru) Способ получения сорбента для очистки газов от сернистого соединения
SU1680626A1 (ru) Способ получени гранулированного морденита