RU2530890C1 - Способ получения катализатора окисления оксида углерода - Google Patents
Способ получения катализатора окисления оксида углерода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2530890C1 RU2530890C1 RU2013130034/04A RU2013130034A RU2530890C1 RU 2530890 C1 RU2530890 C1 RU 2530890C1 RU 2013130034/04 A RU2013130034/04 A RU 2013130034/04A RU 2013130034 A RU2013130034 A RU 2013130034A RU 2530890 C1 RU2530890 C1 RU 2530890C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manganese dioxide
- copper
- copper oxide
- suspension
- catalyst
- Prior art date
Links
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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области очистки газов от вредных примесей и может быть использовано для очистки газовых смесей от оксида углерода в системах коллективной и индивидуальной защиты органов дыхания. Предложен способ получения катализатора окисления оксида углерода, включающий смешение диоксида марганца и оксида меди одновременно с приготовлением оксида меди при добавлении едкого натрия и медного купороса к суспензии диоксида марганца, добавление связующего вещества бентонитовой глины, формование гранул, сушку, дробление и термообработку, при этом приготовление оксида меди при добавлении едкого натрия и медного купороса к суспензии диоксида марганца проводят в несколько стадий равными долями, причем суммарное время добавления медного купороса составляет 1-3 часа. Технический результат заключается в повышении каталитической активности катализатора в окислении оксида углерода. 1 табл., 4 пр.
Description
Изобретение относится к области очистки газов от вредных примесей и может быть использовано для очистки газовых смесей от оксида углерода в системах коллективной и индивидуальной защиты органов дыхания.
Известен способ получения катализатора окисления оксида углерода, включающий смешение отдельно приготовленных диоксида марганца и оксида меди со связующим бентонитовой глиной, формование гранул, сушку, дробление и термообработку полученных гранул (Авторское свидетельство СССР №176804, кл. B01J 23/84, 1965).
Недостатком известного способа является низкая каталитическая активность полученного катализатора в окислении оксида углерода.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и количеству совпадающих признаков является способ получения катализатора окисления оксида углерода, 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 50-95°C в течение 0,5-3,0 ч, а затем диоксид марганца и оксид меди смешивают со связующим; формование гранул, сушку, дробление и термообработку (Патент РФ №2083279, кл. B01J 23/889, 37/04 // B01J 23/889, 101:64, опубл. 10.07.1997 г.
Недостатком прототипа является низкая каталитическая активность в окислении оксида углерода.
Техническим результатом (целью изобретения) является повышение каталитической активности катализатора в окислении оксида углерода.
Поставленная цель достигается предложенным способом, включающим смешение диоксида марганца и оксида меди одновременно с приготовлением оксида меди при добавлении едкого натрия и медного купороса к суспензии диоксида марганца, добавление связующего вещества бентонитовой глины, формование гранул, сушку, дробление и термообработку, отличающимся тем, что приготовление оксида меди при добавлении едкого натрия и медного купороса к суспензии диоксида марганца проводят в несколько стадий равными долями, причем суммарное время добавления медного купороса составляет 1-3 часа.
Отличие предложенного способа от известного состоит в том, что приготовление оксида меди при добавлении едкого натрия и медного купороса к суспензии диоксида марганца проводят в несколько стадий равными долями, причем суммарное время добавления медного купороса составляет 1-3 часа.
Из научно-технической литературы авторам не известен способ получения катализатора окисления оксида углерода, в котором приготовление оксида меди при добавлении едкого натрия и медного купороса к суспензии диоксида марганца проводят в несколько стадий равными долями, причем суммарное время добавления медного купороса составляет 1-3 часа.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.
Повышение каталитической активности в окислении оксида углерода при приготовлении оксида меди посредством многостадийного добавления едкого натрия и медного купороса равными долями к суспензии диоксида марганца и суммарном времени добавления медного купороса 1-3 часа обусловлено, вероятно, тем, что по сравнению с известным способом образуется большее количество поверхностных контактов частиц диоксида марганца и оксида меди, которые являются активными каталитическими центрами в реакции окисления оксида углерода. При медленном многостадийном добавлении медного купороса концентрация образующихся частиц оксида меди будет значительно меньше, чем в случае быстрого смешения реактивов по известному способу, где вследствие более высокой концентрации частиц оксида меди имеет место их интенсивное срастание и укрупнение. Поэтому при реализации предлагаемого способа на диоксиде марганца будут адсорбироваться частицы оксида меди более высокой степени дисперсности. Естественно, что после адсорбции процесс укрупнения частиц оксида меди прекращается, что и приводит к образованию значительно большего количества поверхностных контактов частиц диоксида марганца и оксида меди.
Таким образом, предложенный способ позволяет значительно повысить каталитическую активность катализатора в окислении оксида углерода.
Активность катализатора в окислении оксида углерода (А) рассчитывали по формуле:
где v - удельная скорость газовоздушного потока; t - время появления за слоем катализатора оксида углерода с концентрацией 0,1 C0; C0 - исходная концентрация оксида углерода; s - сечение слоя катализатора; m - навеска катализатора; M - молекулярная масса оксида углерода;
при следующих условиях: v=0,32 дм3/(мин·см2); C0=6,2 мг/дм3; s=3,14 см2; m=7,9 г; M=28 г/моль.
Способ осуществляют следующим образом. При перемешивании готовят водную суспензию диоксида марганца и добавляют в нее едкий натрий. После растворения последнего в суспензию добавляют водный раствор медного купороса. Указанные операции проводят в несколько стадий при добавлении реагентов равными долями при температуре 70-90°C. Суммарное время добавления раствора медного купороса к суспензии диоксида марганца составляет 1-3 ч. Затем суспензию фильтруют и отмывают пасту смеси диоксида марганца и оксида меди от ионов
. Полученную пасту смешивают со связующим веществом - бентонитовой глиной, пластифицируют и формуют гранулы на шнек-грануляторе при давлении 3,5-4,5 МПа и температуре 100-120°C. Сформованные гранулы сушат при температуре 60-90°C в течение 10-15 ч, дробят, отсеивают фракцию 1-3 мм и проводят термообработку при 250-350°C в кипящем слое. Состав катализатора: диоксид марганца 50-70% масс., оксид меди 10-30% масс, бентонитовая глина 5-15% масс. примеси 5-10% масс.
Пример 1. В смеситель, снабженный подогревающим и перемешивающим устройствами, заливают 4 дм3 воды, включают перемешивающее устройство и загружают 4 кг пасты диоксида марганца с влажностью 50%. Перемешивание ведут в течение 30 мин до образования однородной водной суспензии. Затем в смеситель добавляют 0,2 кг едкого натрия, включают подогревающее устройство и продолжают перемешивание в течение 15 мин. После растворения едкого натрия, установив в смесителе температуру 90°C и не прекращая перемешивания, в смеситель постепенно в течение 20 мин добавляют 1,4 дм3 раствора медного купороса с концентрацией 240 г/дм3. После добавления медного купороса продолжают перемешивание в течение 30 мин, поддерживая при этом установленную температуру. Затем в смеситель добавляют 0,2 кг едкого натрия, перемешивают в течение 15 мин и постепенно в течение 20 мин добавляют 1,4 дм3 раствора медного купороса с концентрацией 240 г/дм3. После добавления медного купороса продолжают перемешивание в течение 30 мин. Затем в смеситель добавляют 0,2 кг едкого натрия, перемешивают в течение 15 мин и постепенно в течение 20 мин добавляют 1,4 дм3 раствора медного купороса с концентрацией 240 г/дм3. После добавления медного купороса продолжают перемешивание в течение 30 мин. При трехстадийном добавлении общее количество едкого натрия составило 0,6 кг, общее количество раствора медного купороса с концентрацией 240 г/дм3 составило 4,2 дм3, суммарное время добавления раствора медного купороса к суспензии диоксида марганца составило 1 час. Полученную суспензию смеси диоксида марганца и оксида меди фильтруют и отмывают пасту от ионов
. Отмытую пасту с влажностью 50% в количестве 4 кг загружают в лопастной смеситель, снабженный паровой рубашкой, добавляют 0,3 кг связующего вещества бентонитовой глины и ведут процесс пластификации пасты в течение 1 ч до влажности 32%. На шнековом грануляторе через фильеры с диаметром отверстий 1,1 мм формуют гранулы при давлении 4 МПа и температуре 110°C. Сформованные гранулы сушат при температуре 70°C в течение 15 ч. Высушенные гранулы дробят, отсеивают фракцию 1-3 мм и проводят термообработку в кипящем слое воздухом при температуре 300°C. Полученный катализатор имеет следующий состав: диоксид марганца 64% масс., оксид меди 16% масс., бентонитовая глина 11% масс., примеси - остальное. Каталитическая активность в окислении оксида углерода составила 3,9 ммоль/г.
Пример 2. Ведение процесса, как в примере 1, за исключением общего количества добавленного в смеситель едкого натрия, которое составило 0,5 кг, общего количества добавленного в смеситель медного купороса с концентрацией 200 г/дм3, которое составило 4 дм3, количества бентонитовой глины, добавленной в пасту смеси диоксида марганца и оксида меди, которое составило 0,25 кг. Едкий натрий и медный купорос добавили в смеситель в две стадии. Полученный катализатор имеет следующий состав: диоксид марганца 68% масс., оксид меди 14% масс., бентонитовая глина 9% масс., примеси - остальное. Каталитическая активность в окислении оксида углерода составила 3,5 ммоль/г.
Пример 3. Ведение процесса, как в примере 2, за исключением того, что едкий натрий и медный купорос добавили в смеситель в четыре стадии. Полученный катализатор имеет следующий состав: диоксид марганца 68% масс., оксид меди 14% масс., бентонитовая глина 9% масс., примеси - остальное. Каталитическая активность в окислении оксида углерода составила 3,7 ммоль/г.
Пример 4. Ведение процесса, как в примере 1, за исключением суммарного времени добавления раствора медного купороса к суспензии диоксида марганца, которое составило 3 часа. Полученный катализатор имеет следующий состав: диоксид марганца 64% масс., оксид меди 16% масс., бентонитовая глина 11% масс., примеси - остальное. Каталитическая активность в окислении оксида углерода составила 4,2ммоль/г. | |||
Таблица | |||
Способ | Количество стадий | Суммарное время добавления медного купороса | Каталитическая активность, моль/г |
Предлагаемый | 3 | 20 мин | 1,5 |
3 | 30 мин | 2,1 | |
3 | 45 мин | 2,6 | |
Пример 1 | 3 | 1 ч | 3,9 |
4 | 2 ч | 4,1 | |
5 | 3 ч | 4,2 | |
Пример 2 | 2 | 1 ч | 3,5 |
3 | 2 ч | 3,8 | |
4 | 3 ч | 4,0 | |
Пример 3 | 4 | 1 ч | 3,7 |
4 | 3 ч | 3,9 | |
4 | 5 ч | 4,0 | |
Пример 4 | 3 | 3 ч | 4,2 |
4 | 5 ч | 4,2 | |
Известный (Патент РФ №2083279 | 1 | 10 мин | 1,0-2,3 |
Как следует из данных, представленных в таблице, существенное повышение каталитической активности в окислении оксида углерода наблюдается при суммарном времени добавления раствора медного купороса к суспензии диоксида марганца не менее одного часа. При этом увеличение суммарного времени добавления раствора медного купороса к суспензии диоксида марганца более трех часов, а также увеличение количества стадий более трех не приводит к сколько-нибудь существенному росту каталитической активности. В этой связи использование таких технических приемов как увеличение суммарного времени добавления раствора медного купороса к суспензии диоксида марганца более трех часов, а также увеличение количества стадий более трех представляются нецелесообразным с точки зрения технологичности производственного процесса.
Катализатор, полученный по предлагаемому способу, позволяет проводить более эффективную очистку газовых смесей от оксида углерода в системах коллективной и индивидуальной защиты органов дыхания и даст реальную 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 достижение поставленной цели, а именно на повышение каталитической активности катализатора в окислении оксида углерода, а вся совокупность признаков является достаточной для характеристики заявленного технического решения.
Claims (1)
- Способ получения катализатора окисления оксида углерода, включающий смешение диоксида марганца и оксида меди одновременно с приготовлением оксида меди при добавлении едкого натрия и медного купороса к суспензии диоксида марганца, добавление связующего вещества бентонитовой глины, формование гранул, сушку, дробление и термообработку, отличающийся тем, что приготовление оксида меди при добавлении едкого натрия и медного купороса к суспензии диоксида марганца проводят в несколько стадий равными долями, причем суммарное время добавления медного купороса составляет 1-3 часа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013130034/04A RU2530890C1 (ru) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | Способ получения катализатора окисления оксида углерода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013130034/04A RU2530890C1 (ru) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | Способ получения катализатора окисления оксида углерода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2530890C1 true RU2530890C1 (ru) | 2014-10-20 |
Family
ID=53381818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013130034/04A RU2530890C1 (ru) | 2013-07-02 | 2013-07-02 | Способ получения катализатора окисления оксида углерода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2530890C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997017137A1 (en) * | 1995-11-08 | 1997-05-15 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Catalyst activation and rejuvenation process |
RU2083279C1 (ru) * | 1995-10-31 | 1997-07-10 | Акционерное общество открытого типа "Электростальский химико-механический завод" | Способ получения катализатора окисления оксида углерода |
RU2105606C1 (ru) * | 1996-12-06 | 1998-02-27 | Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" | Катализатор окисления оксида углерода |
-
2013
- 2013-07-02 RU RU2013130034/04A patent/RU2530890C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2083279C1 (ru) * | 1995-10-31 | 1997-07-10 | Акционерное общество открытого типа "Электростальский химико-механический завод" | Способ получения катализатора окисления оксида углерода |
WO1997017137A1 (en) * | 1995-11-08 | 1997-05-15 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Catalyst activation and rejuvenation process |
RU2105606C1 (ru) * | 1996-12-06 | 1998-02-27 | Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" | Катализатор окисления оксида углерода |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105749892B (zh) | 一种针对水体除磷的海胆状微球碳酸氧镧吸附剂的制备方法 | |
CN106799211A (zh) | 一种凹凸棒土‑交联壳聚糖复合除汞吸附剂及其固相合成方法 | |
CN103830967B (zh) | 一种富含微量元素的麦饭石复合陶瓷滤芯 | |
CN102794078A (zh) | 一种复合矿物质空气净化剂 | |
CN108905999A (zh) | 一种新型生物炭复合凝胶及其制备方法和用途 | |
CN104772107B (zh) | 一种改性凹凸棒土材料及其制备方法和应用 | |
CN105233788A (zh) | 一种空气净化剂及其制备方法 | |
CN103754936A (zh) | 介孔氧化锰的合成方法 | |
WO2016074872A1 (de) | Verfahren zum entfernen von edelmetall aus edelmetallhaltigen katalysatorformkörpern | |
CN103830962B (zh) | 一种堇青石复合陶瓷滤芯及其制备方法 | |
RU2530890C1 (ru) | Способ получения катализатора окисления оксида углерода | |
CN103830965B (zh) | 一种棕榈纤维增韧复合陶瓷滤芯及其制备方法 | |
RU2007136844A (ru) | Способ изготовления каталитически действующего минерала на базе каркасного силиката | |
CN107344062A (zh) | 一种脱硫剂、其制备方法及应用 | |
CN111718001A (zh) | 除磷填料的制备方法及其在人工湿地中的应用 | |
CN106756000A (zh) | 一种从石煤钒矿中清洁高效提取五氧化二钒的方法 | |
CN103894018B (zh) | 一种添加粗孔硅胶的稳定性好的陶瓷滤芯及其制备方法 | |
CN103830966B (zh) | 一种强度大耐磨性好的复合陶瓷滤芯及其制备方法 | |
CN107551989A (zh) | 一种用于水质净化的多孔微球及其制备方法 | |
CN107952491A (zh) | 一种用于净化甲醛的纳米复合材料及其制备方法 | |
CN113731369A (zh) | 一种改性金属有机骨架材料及其制备方法和应用 | |
CN106745008A (zh) | 一种用于吸附锂的改性sba‑15有序介孔材料及其制备方法 | |
RU2083279C1 (ru) | Способ получения катализатора окисления оксида углерода | |
CN106673066A (zh) | 一种高纯无水氯化锰颗粒的制备方法 | |
RU2167713C1 (ru) | Способ получения катализатора для разложения вредных примесей |