RU2422186C1 - Фильтр-катализатор - Google Patents
Фильтр-катализатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2422186C1 RU2422186C1 RU2010110719/05A RU2010110719A RU2422186C1 RU 2422186 C1 RU2422186 C1 RU 2422186C1 RU 2010110719/05 A RU2010110719/05 A RU 2010110719/05A RU 2010110719 A RU2010110719 A RU 2010110719A RU 2422186 C1 RU2422186 C1 RU 2422186C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- mcm
- filter
- metal
- powder
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 115
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 51
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 6
- 238000000844 transformation Methods 0.000 claims description 6
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 abstract 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000629 Rh alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018967 Pt—Rh Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007210 heterogeneous catalysis Methods 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000013461 intermediate chemical Substances 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001883 metal evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- MUMZUERVLWJKNR-UHFFFAOYSA-N oxoplatinum Chemical compound [Pt]=O MUMZUERVLWJKNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910003446 platinum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N platinum rhodium Chemical compound [Rh].[Pt] PXXKQOPKNFECSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 235000013522 vodka Nutrition 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/58—Fabrics or filaments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/88—Handling or mounting catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/48—Silver or gold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
- B01J35/45—Nanoparticles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
- B01D2255/92—Dimensions
- B01D2255/9202—Linear dimensions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к фильтрам-катализаторам с высокими каталитическими свойствами и предназначено для использования в нефтехимической переработке и каталитической нейтрализации веществ из газов и растворов. Сущность изобретения заключается в том, что в нетканый материал плотностью не более 50 кг/куб. метров, или 50-100 кг/куб. метров, или 100-200 кг/куб. метров, или в пределах 200-500 кг/куб. метров, или в пределах 500-1000 кг/куб. метров, или в пределах 500-1500 кг/куб. метров, или в пределах 1000-1500 кг/куб. метров, или в пределах 50-1500 кг/куб. метров, выбранный из группы, включающей кварцевое волокно, углеродное волокно, синтетическое волокно и волокна нетканого материала, температура плавления которых составляет не менее 100 градусов по Цельсию, размещают: (а) мелкодисперсный порошок катализатора, выбранного из группы, включающей Pt, Rh, Pd, Ag, Au, Re и/или сплавы и/или соли указанных металлов в любом сочетании размером 0,01-10 микрон, или 0,01-40 микрон, или 0,01-100 микрон, или 40-100 микрон, или 40-500 микрон, или 40-1000 микрон, или 100-500 микрон, или 100-1000 микрон, или 100-2000 микрон, или 1000-2000 или 1000-3000 микрон, или 2000-3000 микрон, или (б) мелкодисперсный порошок металла, выбранного из группы, включающей Zn, Fe, Al, Ti, Ni, Сu, Со, покрытого слоем катализатора, выбранного из группы, включающей Pt, Rh, Pd, Ag, Au, Re и/или сплавы и/или соли указанных металлов в любом сочетании размером 0,01-10 микрон, или 0,01-40 микрон, или 0,01-100 микрон, или 40-100 микрон, или 40-500 микрон, или 40-1000 микрон, или 100-500 микрон, или 100-1000 микрон, или 100-2000 микрон, или 1000-2000, или 1000-3000 микрон, или 2000-3000 микрон, при этом порошок катализатора по варианту (а) или порошок металла, покрытого слоем катализатора по варианту (б), помещают в указанный �
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к фильтру-катализатору с высокими каталитическими свойствами и предназначено для использования в нефтехимической переработке и каталитической нейтрализации веществ из газов и растворов.
Уровень техники
Высокие каталитическая активность, прочность, пластичность и жаропрочность делают платину и ее сплавы незаменимым материалом для катализаторов. Каталитические свойства платины были известны еще в начале XIX в., и начиная с этого времени платину и некоторые ее сплавы стали успешно использовать для ускорения химических реакций. В настоящее время, наряду с окислением, гидрогенизацией и дегидрогенизацией, катализаторы применяют в таких процессах, как изомеризация, циклизация, гидрокрекинг (реформинг), а также один из важнейших промышленных процессов - окисление аммиака в азотную кислоту [254, 255], «Платина, ее сплавы и композиционные материалы», Васильева Е.В., Волкова Р.М и др., изд. «Металлургия», 1980 г.
Применяемые в настоящее время платиновые катализаторы можно разделить на две основные группы - катализаторы без носителя и катализаторы на носителях. К катализаторам первой группы относятся платинородиевые сплавы в виде сетки, платиновая чернь или губка, коллоидные растворы платины, окись платины. При гетерогенном катализе скорость реакции зависит от поверхности катализатора. Для этой цели платину наносят на развитую поверхность какого-либо носителя, который сам, как правило, в реакции не участвует. В качестве материалов для носителей используют активированный уголь, асбест, углекислый кальций, активированный глинозем, силикагель, сульфат бария и т.д. Для ускорения реакций в газовой фазе применяют носители цилиндрической или шарообразной формы, а также гранулы размером в несколько миллиметров. Для реакции в жидкой фазе используют катализаторы на носителях в виде порошка.
Значительное распространение получили платиновые катализаторы в виде тонкодисперсного порошка. Как правило, их наносят на различные носители. Варианты технологии получения таких порошков рассмотрены Болдом [256]. Один из наиболее распространенных вариантов - заполнение пористого носителя (например, силикагеля) раствором кислоты или соли, содержащей платину (например, Н2PtС36), с последующим выпариванием раствора и восстановлением осадка. Из других способов следует отметить испарение металла при нагреве (платиновая проволока) с последующей конденсацией паров на холодной поверхности.
Каталитическая активность порошковых катализаторов в значительной мере зависит от размера частиц и практически тем выше, чем меньше частицы. Большое значение имеет также разброс размеров частиц; он должен быть по возможности меньше [256]. Из платиновых сплавов получают также катализаторы с пористой поверхностью, полученной за счет избирательного удаления из сплавов одного из компонентов жидким металлом, в котором растворим этот компонент. В производстве азотной кислоты используют сетку из сплава Pt-Rh или Pt-Rh-Pd. Катализаторные сетки из сплавов Pt-4% Pd-3,5% Rh и Pt-7,5% Rh выпускаются промышленностью по ГОСТ 13498-68 из проволоки диаметром 0,092 мм (рис.73, 74). Количество ячеек в 1 см2 составляет 1024. Кислоту получают путем каталитического сжигания аммиака с воздухом. Платиновые катализаторы на керамических носителях используют в автомобилях для обезвреживания выхлопных газов. В США для этой цели, например, расходуется большая часть всей потребляемой платины [258].
Наиболее близким по технической сущности, то есть прототипом предлагаемого технического решения, являются платиновые катализаторные сетки по ГОСТ 3193-74 (Сетки катализаторные из платиновых сплавов) - см. http://www.m-t-k.com/documentation/gost/gost-setka/gost3193-74/.
Недостатками прототипа являются большой расход платиновых сплавов на изготовление катализаторной сетки, а также значительные потери металлов-катализаторов, поскольку в процессе работы поверхность катализатора разрушается и частицы металлов-катализаторов уносятся с потоком газа.
Раскрытие изобретения
Задачей, на решение которой направлено техническое решение, является повышение каталитических свойств фильтра-катализатора при более низком расходе металлов-катализаторов.
Для целей правильного понимания используемых в настоящем изобретении терминов была использована следующая терминология:
Катализатор - это вещества, изменяющие скорость химических реакций посредством многократного промежуточного химического взаимодействия с участниками реакций и не входящие в состав конечных продуктов.
Металл-катализатор - это порошок катализатора, выбранный из группы, включающей Pt, Rh, Pd, Ag, Au, Re и/или сплавы и/или соли указанных металлов в любом сочетании.
Нетканые материалы - это материалы, полотна и изделия, которые изготавливают из волокон, нитей и/или других видов натуральных и/или синтетических материалов без применения прядения и ткачества. К нетканым материалам относят стекловолокно, кварцевое, углеродное, базальтовое волокно, а также иные известные нетканые материалы.
Царская водка - это смесь концентрированных кислот - соляной HCl и азотной HNO3 - в соотношении 3:1 по объему.
Технический результат по изобретению достигается следующим:
1. Фильтр-катализатор, отличающийся тем, что в нетканый материал плотностью не более 50 кг/куб. метров, или 50-100 кг/куб. метров, или 100-200 кг/куб. метров, или в пределах 200-500 кг/куб. метров, или в пределах 500-1000 кг/куб. метров, или в пределах 500-1500 кг/куб. метров, или в пределах 1000-1500 кг/куб. метров, или в пределах 50-1500 кг/куб. метров, выбранный из группы, включающей кварцевое волокно, углеродное волокно, синтетическое волокно и волокна нетканого материала, температура плавления которых составляет не менее 100 градусов по Цельсию, размещают: (а) мелкодисперсный порошок катализатора, выбранного из группы, включающей Pt, Rh, Pd, Ag, Au, Re и/или сплавы и/или соли указанных металлов в любом сочетании размером 0,01-10 микрон, или 0,01-40 микрон, или 0,01-100 микрон, или 40-100 микрон, или 40-500 микрон, или 40-1000 микрон, или 100-500 микрон, или 100-1000 микрон, или 100-2000 микрон, или 1000-2000 или 1000-3000 микрон, или 2000-3000 микрон, или (б) мелкодисперсный порошок металла, выбранного из группы, включающей Zn, Fe, Al, Ti, Ni, Cu, Со, покрытого слоем катализатора, выбранного из группы, включающей Pt, Rh, Pd, Ag, Au, Re и/или сплавы и/или соли указанных металлов в любом сочетании размером 0,01-10 микрон, или 0,01-40 микрон, или 0,01-100 микрон, или 40-100 микрон, или 40-500 микрон, или 40-1000 микрон, или 100-500 микрон, или 100-1000 микрон, или 100-2000 микрон, или 1000-2000, или 1000-3000 микрон, или 2000-3000 микрон, при этом:
порошок катализатора по варианту (а) или порошок металла, покрытого слоем катализатора по варианту (б), помещают в указанный нетканый материал путем промокания указанного нетканого материала в водной суспензии катализатора или металла, покрытого указанным катализатором, приготовленной в соотношении одна часть воды и одна часть катализатора или металла, покрытого катализатором, или в соотношении, позволяющем водной суспензии катализатора или металла, покрытого катализатором, проникнуть в указанный нетканый материал;
в корпус фильтра-катализатора вставляют как минимум одну фильтровальную кассету, состоящую из указанного нетканого материала, в котором размещен указанный порошок катализатора или порошок металла, покрытого слоем катализатора;
фильтр-катализатор соединяют с трубой подачи газа и/или раствора, которые подвергаются каталитическим превращениям при прохождении через фильтровальную кассету, после чего выходят через дно корпуса фильтра-катализатора.
2. Покрытие катализатором, выбранного из группы, включающей Pt, Rh, Pd, Ag, Au, Re, и/или сплавы, и/или соли указанных металлов в любом сочетании, мелкодисперсного порошка металла, выбранного из группы, включающей Zn, Fe, Al, Ti, Ni, Cu, Со, могут осуществлять путем смешения водной суспензии, содержащей одну долю указанного металла и одну долю воды, с растворенным в царской водке катализатором, при этом выпавшие в осадок покрытые катализатором частицы указанного металла с помощью насоса подают с высокой скоростью струи полученного раствора на металлическую стенку, в результате чего происходит разрушение слипшихся частиц покрытого катализатором металла до примерно первоначального размера порошка указанного металла.
3. Нетканое волокно могут пропитывать водной суспензией, приготовленной из мелкодисперсного порошка катализатора или мелкодисперсного порошка металла, покрытого слоем катализатора, в соотношении 1 доля порошка катализатора или порошка металла, покрытого слоем катализатора, и 1-10 долей воды, при этом пропитанное указанной суспензией нетканое волокно могут скручивать в рулон и вставлять в корпус фильтра - катализатора.
4. Порошок катализатора или порошок металла, покрытого слоем катализатора, могут размещать в указанном нетканом материале равномерно.
5. Фильтр-катализатор могут соединять с трубой подачи газа и/или раствора, которые подвергаются каталитическим превращениям при прохождении через фильтровальную кассету, с помощью фланца.
6. Дно корпуса фильтра-катализатора может иметь отверстия диаметром 0,1-5 мм.
7. Корпус фильтра-катализатора может иметь цилиндрическую форму.
Осуществление изобретения
Фильтр-катализатор является осуществимым, поскольку в нем используют технические решения, известные из уровня техники. Принцип устройства фильтра-катализатора представлен на чертеже и заключается в следующем. В цилиндрический корпус 1 со стороны фланца 3 вставляют одну фильтровальную кассету 4, состоящую из нетканого материала (например, стекловолокно), в котором равномерно размещен высокодисперсный порошок катализатора 5. Фильтр-катализатор с помощью фланца 3 соединяется с трубой подачи газа, раствора, который подвергается каталитическим превращениям. Указанный газ или раствор проходит через фильтровальную кассету 4 и уже прошедший каталитические превращения выходит через дно 2 цилиндрического корпуса с отверстиями диаметром 0,1-5 мм.
Существенные признаки изобретения, выраженные в разделе «Раскрытие изобретения» в виде альтернативы при любом допускаемом указанной альтернативой выборе в совокупности с другими признаками, характеризующими изобретение, обеспечивают получение одного и того же технического результата, который заключается в повышении каталитических свойств фильтра-катализатора при более низком расходе металлов-катализаторов.
Промышленная применимость
Изобретение может получить применение в фильтрах-катализаторах для нефтехимической переработки нефти, получения азотной кислоты и каталитической нейтрализации веществ из газов и растворов. Изобретение позволяет многократно увеличивать площадь поверхности катализатора при том же расходе металлов-катализаторов по сравнению с известными из уровня техники способами и устройствами.
Литература
«Платина, ее сплавы и композиционные материалы», Васильева Е.В., Волкова Р.М и др., изд. «Металлургия», 1980 г.
Claims (7)
1. Фильтр-катализатор, отличающийся тем, что в нетканый материал плотностью, кг/м3: не более 50, или 50-100, или 100-200, или в пределах 200-500, или в пределах 500-1000, или в пределах 500-1500, или в пределах 1000-1500, или в пределах 50-1500, выбранный из группы, включающей кварцевое волокно, углеродное волокно, синтетическое волокно и волокна нетканого материала, температура плавления которых составляет не менее 100°С, размещают:
(а) мелкодисперсный порошок катализатора, выбранного из группы, включающей Pt, Rh, Pd, Ag, Au, Re, и/или сплавы, и/или соли указанных металлов в любом сочетании размером, мкм: 0,01-10, или 0,01-40, или 0,01-100, или 40-100, или 40-500, или 40-1000, или 100-500, или 100-1000, или 100-2000, или 1000-2000, или 1000-3000, или 2000-3000, или
(б) мелкодисперсный порошок металла, выбранного из группы, включающей Zn, Fe, Al, Ti, Ni, Cu, Со, покрытого слоем катализатора, выбранного из группы, включающей Pt, Rh, Pd, Ag, Au, Re, и/или сплавы, и/или соли указанных металлов в любом сочетании размером, мкм: 0,01-10, или 0,01-40, или 0,01-100, или 40-100, или 40-500, или 40-1000, или 100-500, или 100-1000, или 100-2000, или 1000-2000, или 1000-3000, или 2000-3000, при этом:
порошок катализатора по варианту (а) или порошок металла, покрытого слоем катализатора по варианту (б), помещают в указанный нетканый материал путем промокания указанного нетканого материала в водной суспензии катализатора или металла, покрытого указанным катализатором, приготовленной в соотношении одна часть воды и одна часть катализатора или металла, покрытого катализатором, или в соотношении, позволяющем водной суспензии катализатора или металла, покрытого катализатором, проникнуть в указанный нетканый материал;
в корпус фильтра-катализатора вставляют как минимум одну фильтровальную кассету, состоящую из указанного нетканого материала, в котором размещен указанный порошок катализатора или порошок металла, покрытого слоем катализатора;
фильтр-катализатор соединяют с трубой подачи газа и/или раствора, которые подвергаются каталитическим превращениям при прохождении через фильтровальную кассету, после чего выходят через дно корпуса фильтра-катализатора.
(а) мелкодисперсный порошок катализатора, выбранного из группы, включающей Pt, Rh, Pd, Ag, Au, Re, и/или сплавы, и/или соли указанных металлов в любом сочетании размером, мкм: 0,01-10, или 0,01-40, или 0,01-100, или 40-100, или 40-500, или 40-1000, или 100-500, или 100-1000, или 100-2000, или 1000-2000, или 1000-3000, или 2000-3000, или
(б) мелкодисперсный порошок металла, выбранного из группы, включающей Zn, Fe, Al, Ti, Ni, Cu, Со, покрытого слоем катализатора, выбранного из группы, включающей Pt, Rh, Pd, Ag, Au, Re, и/или сплавы, и/или соли указанных металлов в любом сочетании размером, мкм: 0,01-10, или 0,01-40, или 0,01-100, или 40-100, или 40-500, или 40-1000, или 100-500, или 100-1000, или 100-2000, или 1000-2000, или 1000-3000, или 2000-3000, при этом:
порошок катализатора по варианту (а) или порошок металла, покрытого слоем катализатора по варианту (б), помещают в указанный нетканый материал путем промокания указанного нетканого материала в водной суспензии катализатора или металла, покрытого указанным катализатором, приготовленной в соотношении одна часть воды и одна часть катализатора или металла, покрытого катализатором, или в соотношении, позволяющем водной суспензии катализатора или металла, покрытого катализатором, проникнуть в указанный нетканый материал;
в корпус фильтра-катализатора вставляют как минимум одну фильтровальную кассету, состоящую из указанного нетканого материала, в котором размещен указанный порошок катализатора или порошок металла, покрытого слоем катализатора;
фильтр-катализатор соединяют с трубой подачи газа и/или раствора, которые подвергаются каталитическим превращениям при прохождении через фильтровальную кассету, после чего выходят через дно корпуса фильтра-катализатора.
2. Фильтр-катализатор по п.1, отличающийся тем, что покрытие катализатором, выбранным из группы, включающей Pt, Rh, Pd, Ag, Au, Re, и/или сплавы, и/или соли указанных металлов в любом сочетании, мелкодисперсного порошка металла, выбранного из группы, включающей Zn, Fe, Al, Ti, Ni, Cu, Со, осуществляют путем смешения водной суспензии, содержащей одну долю указанного металла и одну долю воды, с растворенным в царской водке катализатором, при этом выпавшие в осадок покрытые катализатором частицы указанного металла с помощью насоса подают с высокой скоростью струи полученного раствора на металлическую стенку, в результате чего происходит разрушение слипшихся частиц покрытого катализатором металла до примерно первоначального размера порошка указанного металла.
3. Фильтр-катализатор по п.1, отличающийся тем, что нетканое волокно пропитывают водной суспензией, приготовленной из мелкодисперсного порошка катализатора или мелкодисперсного порошка металла, покрытого слоем катализатора, в соотношении 1 доля порошка катализатора или порошка металла, покрытого слоем катализатора, и 1-10 долей воды, при этом пропитанное указанной суспензией нетканое волокно скручивают в рулон и вставляют в корпус фильтра-катализатора.
4. Фильтр-катализатор по п.1, отличающийся тем, что порошок катализатора или порошок металла, покрытого слоем катализатора, размещают в нетканом материале равномерно.
5. Фильтр-катализатор по п.1, отличающийся тем, что фильтр-катализатор соединяют с трубой подачи газа и/или раствора, которые подвергаются каталитическим превращениям при прохождении через фильтровальную кассету, с помощью фланца.
6. Фильтр-катализатор по п.1, отличающийся тем, что дно корпуса фильтра-катализатора имеет отверстия диаметром 0,1-5 мм.
7. Фильтр-катализатор по п.1, отличающийся тем, что корпус фильтра-катализатора имеет цилиндрическую форму.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010110719/05A RU2422186C1 (ru) | 2010-03-23 | 2010-03-23 | Фильтр-катализатор |
| PCT/RU2011/000133 WO2011119071A1 (ru) | 2010-03-23 | 2011-03-03 | Фильтр-катализатор |
| US13/580,256 US20130058836A1 (en) | 2010-03-23 | 2011-03-03 | Catalyst filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010110719/05A RU2422186C1 (ru) | 2010-03-23 | 2010-03-23 | Фильтр-катализатор |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2422186C1 true RU2422186C1 (ru) | 2011-06-27 |
Family
ID=44673443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010110719/05A RU2422186C1 (ru) | 2010-03-23 | 2010-03-23 | Фильтр-катализатор |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130058836A1 (ru) |
| RU (1) | RU2422186C1 (ru) |
| WO (1) | WO2011119071A1 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110252051B (zh) * | 2019-05-27 | 2020-11-17 | 山东中琦环保设备制造有限公司 | 一种锅炉烟气除尘脱硫脱硝以及脱除二噁英的方法 |
| CN112717556A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-30 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 一种具有脱硝脱二噁英功能的过滤材料的制备方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6051546A (ja) * | 1983-09-01 | 1985-03-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 石油スト−ブ用触媒フイルタ− |
| JPH07174455A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-07-14 | Hitachi Ltd | 冷凍冷蔵庫 |
| RU2112582C1 (ru) * | 1995-03-14 | 1998-06-10 | Теленков Игорь Иванович | Фильтрующий материал для очистки жидких и газообразных веществ, способ его получения, изделия из него и устройства с этим фильтрующим материалом |
| US6149782A (en) * | 1999-05-27 | 2000-11-21 | De Nora S.P.A | Rhodium electrocatalyst and method of preparation |
| RU2185877C2 (ru) * | 2000-06-06 | 2002-07-27 | Константинов Александр Павлович | Фильтрующий материал и способ его изготовления |
| US6946013B2 (en) * | 2002-10-28 | 2005-09-20 | Geo2 Technologies, Inc. | Ceramic exhaust filter |
| JP2009056371A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Sharp Corp | 触媒体、これを用いた空気清浄フィルター及び空気調和機 |
-
2010
- 2010-03-23 RU RU2010110719/05A patent/RU2422186C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-03-03 US US13/580,256 patent/US20130058836A1/en not_active Abandoned
- 2011-03-03 WO PCT/RU2011/000133 patent/WO2011119071A1/ru active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011119071A1 (ru) | 2011-09-29 |
| US20130058836A1 (en) | 2013-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Silver nanoparticles-decorated-Co3O4 porous sheets as efficient catalysts for the liquid-phase hydrogenation reduction of p-Nitrophenol | |
| Ma et al. | Heterogeneous catalysis by metals | |
| JP3791901B2 (ja) | 光触媒保持体およびその製造方法 | |
| EP2539069B1 (en) | Nanosized gold catalysts for co oxidation and water gas shift reactions | |
| CN111686718B (zh) | 一种环己烷脱氢催化剂及其制备方法 | |
| JP5778309B2 (ja) | 水素製造触媒およびそれを用いた水素製造方法 | |
| KR100688428B1 (ko) | 금속 나노입자가 분산된 콜로이드를 이용한 촉매물질 및 연료전지 전극재료 제조 방법 | |
| WO2016140227A1 (ja) | カーボンナノチューブ被覆触媒粒子 | |
| CN102553579A (zh) | 一种高分散负载型纳米金属催化剂的制备方法 | |
| CN103977794A (zh) | 一种负载型三维结构贵金属催化剂及其制备方法和应用 | |
| WO2006137358A1 (ja) | 均一型高分散金属触媒及びその製造方法 | |
| CN102513099A (zh) | 一种新型介孔碳担载的金属催化剂及其制备方法 | |
| JP4062053B2 (ja) | ホルムアルデヒド分解触媒及びその製造方法 | |
| JP2006228450A (ja) | スポンジ状白金ナノシートをカーボンに担持せしめてなる白金−カーボン複合体とその製造方法 | |
| Yang et al. | Opportunities and challenges in aqueous nitrate and nitrite reduction beyond electrocatalysis | |
| JP2007123195A (ja) | 触媒の製造方法 | |
| RU2422186C1 (ru) | Фильтр-катализатор | |
| CN102282112A (zh) | 催化方法的改进 | |
| CN106311223B (zh) | 一种贵金属/石墨烯纳米复合材料的制备方法 | |
| Kim et al. | Preparation of high porous Pt–V2O5–WO3/TiO2/SiC filter for simultaneous removal of NO and particulates | |
| JP2013027869A (ja) | 金属粒子担持触媒の製造方法 | |
| CN110893341A (zh) | 光催化剂分散液、光催化剂复合材料及光催化剂装置 | |
| CN112221504A (zh) | 己内酰胺加氢精制催化剂的制备方法、催化剂以及使用其精制己内酰胺的方法 | |
| US20180345255A1 (en) | Steam reforming catalyst for hydrocarbons | |
| Zhan et al. | Novel synthetic approaches and TWC catalytic performance of flower-like Pt/CeO 2 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120324 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130220 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140324 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160127 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20160520 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170324 |