RU2198027C2 - Carbon monoxide oxidation catalyst - Google Patents

Carbon monoxide oxidation catalyst Download PDF

Info

Publication number
RU2198027C2
RU2198027C2 RU2001101957/04A RU2001101957A RU2198027C2 RU 2198027 C2 RU2198027 C2 RU 2198027C2 RU 2001101957/04 A RU2001101957/04 A RU 2001101957/04A RU 2001101957 A RU2001101957 A RU 2001101957A RU 2198027 C2 RU2198027 C2 RU 2198027C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxides
lead
catalyst
cobalt
carbon monoxide
Prior art date
Application number
RU2001101957/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001101957A (en
Inventor
Л.А. Воропанова
С.Н. Ханаев
Л.П. Хоменко
Original Assignee
Воропанова Лидия Алексеевна
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 Воропанова Лидия Алексеевна filed Critical Воропанова Лидия Алексеевна
Priority to RU2001101957/04A priority Critical patent/RU2198027C2/en
Publication of RU2001101957A publication Critical patent/RU2001101957A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2198027C2 publication Critical patent/RU2198027C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: oxidation catalysts. SUBSTANCE: catalyst, containing, up to wt. %: lead oxides, 45; manganese oxides, 15; silver oxides, 7; cobalt oxides, 5; and lead, manganese, silver, and cobalt compounds the balance, constitutes anodic slime formed on lead anode during electrolytic reduction of cobalt from acidic sulfate solutions, which is preliminarily washed from electrolyte and then dried. EFFECT: reduced expenses on starting materials. 2 tbl, 3 ex

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, асфальтобетонных 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 of 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]. 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].

Недостатками катализатора являются относительно высокая стоимость и сложность изготовления. 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]. 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 J 23/34].

Недостатком катализатора является необходимость его изготовления, затраты на материалы и производство. The disadvantage of the catalyst is the need for its manufacture, the cost of materials and production.

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 кобальта из кислых сульфатных растворов, предварительно отмытый от электролита и высушенный и содержащий, мас.%:
Оксиды свинца - До 45
Оксиды марганца - До 15
Оксиды серебра - До 7
Оксиды кобальта - До 5
Соединения марганца, свинца, серебра, кобальта - Остальное.
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 cobalt from acidic sulfate solutions, previously washed from the electrolyte and dried and containing, wt.% :
Lead oxides - Up to 45
Manganese Oxides - Up to 15
Silver Oxides - Up to 7
Cobalt Oxides - Up to 5
Compounds of Manganese, Lead, Silver, Cobalt - Else.

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. 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 анодные шламы, образующиеся на свинцовом аноде при электролитическом восстановлении кобальта из кислых сульфатных растворов, содержащих примесь марганца. Предварительно анодный шлам отмывали от остатка электролита и сушили на воздухе до постоянной массы. Anode sludge formed on a lead anode during electrolytic reduction of cobalt from acidic sulfate solutions containing an admixture of manganese was used as a catalyst. Preliminarily, the anode sludge was washed from the remaining electrolyte and dried in air to constant weight.

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 собирали в резиновой камере, откуда газовая смесь проходила через шесть последовательно соединенных U-образных стеклянных трубок диаметром 15 мм с катализатором, которые помещались 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 an absorber flask with a 10% aqueous NaOH solution, through a spray trap with glass balls, it was collected in a rubber chamber, from where the gas mixture passed through six consecutively connected U-shaped glass tubes with a diameter 15 mm with a catalyst, which were 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 monitored 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 табл. 1 даны масса, г, к фазовый состав анодного шлама по данным рентгенофазового анализа. In the table. 1 given mass, g, k phase composition of the anode sludge according to x-ray phase analysis.

Из данных табл. 1 следует, что в состав анодного шлама входят оксиды марганца, свинца, кобальта и серебра, а также их соединения, в частности полиперманганиты, в которых металлы находятся в различных степенях окисления, что характерно для катализаторов такого типа. From the data table. 1 it follows that the anode sludge contains oxides of manganese, lead, cobalt and silver, as well as their compounds, in particular polypermanganites, in which metals are in various oxidation states, which is typical for catalysts of this type.

В табл. 2 даны результаты очистки газа от оксида углерода для различных условий работы катализатора в виде зависимости степени очистки газа от СО, в мас.%, удаленного монооксида углерода по отношению к первоначальному количеству, от температур, oС, катализатора и газа и времени, с.In the table. 2 shows the results of gas purification from carbon monoxide for various operating conditions of the catalyst in the form of a dependence of the degree of gas purification from CO, in wt.%, Of carbon monoxide removed in relation to the initial amount, on temperatures, o С, catalyst and gas, and time, sec.

Пример 1 (табл. 2). Example 1 (table. 2).

Каталитическое окисление монооксида углерода осуществлялось при температурах катализатора 80oС и газа 22oС.The catalytic oxidation of carbon monoxide was carried out at a catalyst temperature of 80 o C and a gas of 22 o C.

Из данных табл. 2 следует, что за время 6 с газ очищен от СО на 22,7%. From the data table. 2, it follows that during 6 s the gas is 22.7% purified from CO.

Пример 2 (табл. 2). Example 2 (table. 2).

Каталитическое окисление монооксида углерода осуществлялось при температурах катализатора 150oС и газа 28oС.The catalytic oxidation of carbon monoxide was carried out at a catalyst temperature of 150 o C and a gas of 28 o C.

Из данных табл. 2 следует, что за время 6 с газ очищен от СО на 36,3%. From the data table. 2 it follows that during 6 s the gas is 36.3% purified from CO.

Пример 3 (табл. 2). Example 3 (table. 2).

Каталитическое окисление монооксида углерода осуществлялось при температурах катализатора 200oС и газа 30oС.The catalytic oxidation of carbon monoxide was carried out at temperatures of the catalyst 200 o C and gas 30 o C.

Из данных табл. 2 следует, что за время 6 с газ очищен от СО на 45,5%. From the data table. 2 it follows that for a time of 6 s the gas is purified from CO by 45.5%.

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что при температуре катализатора более 200oС степень очистки газа от СО превышает 50%.Experimental data indicate that at a catalyst temperature of more than 200 o With the degree of gas purification from CO exceeds 50%.

С повышением температуры катализатора и времени контакта катализатора и очищаемого газа степень очистки газа от СО возрастает и при температуре 300 - 350oС может достичь 90-97% при скорости газового потока 0,35-0,50 дм3/мин.With increasing temperature of the catalyst and the contact time of the catalyst and the gas to be purified, the degree of gas purification from CO increases and at a temperature of 300 - 350 o C can reach 90-97% at a gas flow rate of 0.35-0.50 dm 3 / min.

По сравнению с прототипом использование анодного шлама - побочного продукта электрохимического восстановления металла из водного раствора электролита в качестве недорогого 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 the electrochemical reduction of metal 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)

Катализатор окисления оксида углерода, включающий диоксид марганца и диоксид свинца, отличающийся тем, что катализатор представляет собой анодный шлам, образующийся на свинцовом аноде при электролитическом восстановлении кобальта из кислых сульфатных растворов, предварительно отмытый от электролита и высушенный, содержащий, маc.%:
Оксиды свинца - До 45
Оксиды марганца - До 15
Оксиды серебра - До 7
Оксиды кобальта - До 5
Соединения свинца, марганца, серебра, кобальта - Остальноен
A 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 cobalt from acid sulfate solutions, previously washed from the electrolyte and dried, containing, wt.%:
Lead oxides - Up to 45
Manganese Oxides - Up to 15
Silver Oxides - Up to 7
Cobalt Oxides - Up to 5
Compounds of Lead, Manganese, Silver, Cobalt -
RU2001101957/04A 2001-01-23 2001-01-23 Carbon monoxide oxidation catalyst RU2198027C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001101957/04A RU2198027C2 (en) 2001-01-23 2001-01-23 Carbon monoxide oxidation catalyst

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001101957/04A RU2198027C2 (en) 2001-01-23 2001-01-23 Carbon monoxide oxidation catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001101957A RU2001101957A (en) 2003-01-20
RU2198027C2 true RU2198027C2 (en) 2003-02-10

Family

ID=20245098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001101957/04A RU2198027C2 (en) 2001-01-23 2001-01-23 Carbon monoxide oxidation catalyst

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2198027C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
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
KR19990007143A (en) Process for decomposition of fluorine-containing compound, catalyst and decomposition treatment apparatus
JPS63264146A (en) Catalyst composition, its production and selective reduction of nitrogen oxide contained in oxidizing gas discharged substance using said composition
RU2198027C2 (en) Carbon monoxide oxidation catalyst
RU2205066C1 (en) Carbon monoxide oxidation catalyst
RU2203732C1 (en) Carbon monoxide oxidation catalyst
RU2156164C2 (en) Carbon monoxide oxidation catalyst
KR102310469B1 (en) Method and system for removing particulate matter and hazardous compounds from flue gas using ceramic filter with SCR catalyst
RU2156653C2 (en) Carbon monoxide and hydrocarbon oxidation catalyst
RU2198723C2 (en) Carbon monoxide oxidation catalyst
JP3779889B2 (en) Catalyst regeneration method
JP4596432B2 (en) Method and apparatus for decomposing fluorine-containing compounds
RU2180610C1 (en) Carbon monoxide oxidation catalyst
JPS58214341A (en) Catalyst for purifying noxious gas
JP2006231223A (en) Cleaning agent and method for cleaning ammonia-containing exhaust gas
JPS606695B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
RU2164298C2 (en) Method of cleaning exhaust gases of internal combustion engine
KR20070052389A (en) Nox reducing solution reagent using wastewater and sewage
TWI433721B (en) Preparation and pretreatment of cerium oxide supported nano-palladium catalysts and its application in destruction of volatile organic compounds in air
JP5541843B2 (en) Composite oxide for exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification filter using the same
JP2009078237A (en) Treating method for exhaust gas from semiconductor and liquid crystal manufacturing apparatus
JP3362918B2 (en) Exhaust gas purification method
JP2001286729A (en) Method for decomposing chlorinated organic compound and method for treating combustion exhaust gas
RU2236893C1 (en) Method cleaning flue gases from sulfur oxides