RU2745091C1 - Каталитическая система для окисления аммиака - Google Patents

Каталитическая система для окисления аммиака Download PDF

Info

Publication number
RU2745091C1
RU2745091C1 RU2020116586A RU2020116586A RU2745091C1 RU 2745091 C1 RU2745091 C1 RU 2745091C1 RU 2020116586 A RU2020116586 A RU 2020116586A RU 2020116586 A RU2020116586 A RU 2020116586A RU 2745091 C1 RU2745091 C1 RU 2745091C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nitrous oxide
unit
ammonia
mesh
platinoid
Prior art date
Application number
RU2020116586A
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Михайлович Тушканов
Виктор Викторович Кедров
Павел Иванович Хальзов
Владимир Николаевич Звягин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Экострим"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Экострим" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Экострим"
Priority to RU2020116586A priority Critical patent/RU2745091C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2745091C1 publication Critical patent/RU2745091C1/ru
Priority to PCT/RU2021/050120 priority patent/WO2021235980A1/ru

Links

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
    • 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
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42—Platinum
    • 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
    • B01J23/44—Palladium
    • 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
    • B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24—Nitric oxide (NO)
    • C01B21/26—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к каталитической системе для окисления аммиака, содержащей последовательно расположенные блок конверсии аммиака, блок улавливания платиноидов и блок разложения закиси азота, при этом блок конверсии аммиака состоит из платиноидной сетки, а блок улавливания платиноидов состоит из сетки с нанесенным платиноидом, при этом блок конверсии аммиака суммарно содержит от 3 до 16% палладия, а в качестве платиноида, нанесенного на сетки блока улавливания, представлена платина. Технический результат заключается в повышении показателей конверсии аммиака и разложении закиси азота каталитической системой. 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 10 пр.

Description

Изобретение относится к катализаторам и может быть применено для окисления аммиака при производстве азотной кислоты, а также для осуществления других окислительных процессов в отрасли химической промышленности.
Известна каталитическая система для окисления аммиака для очистки выхлопных газов дизельного двигателя, содержащая блок окисления NOX, который состоит из платино-палладиевых сеток [US 2014050627, дата публикации: 20.02.2014 г., МПК: F01N 3/20].
Недостатком известного технического решения является малый рабочий ресурс каталитической системы для окисления аммиака из-за постепенного улетучивания платины из сеток блока окисления и быстрого выхода блока окисления из строя.
В качестве прототипа выбрана каталитическая система для окисления аммиака, содержащая блок конверсии аммиака, блок улавливания платиноидов и блок разложения закиси азота, последовательно расположенные по ходу реакционного газа, при этом блок конверсии аммиака состоит из цельнометаллических платиновых сеток, блок улавливания платиноидов состоит из металлических нанесенных сеток со слоем металла платиновой группы, а блок разложения закиси азота состоит из кобальтового катализатора [RU 2358901, дата публикации: 27.04.2004 г., МПК: C01B 21/26].
Преимуществом прототипа перед известным техническим решением является его более высокий рабочий ресурс каталитической системы для окисления аммиака за счет улавливания платины, перемещающейся из блока конверсии с реакционным газом, сетками блока улавливания платиноидов. Однако недостатком этой каталитической системы для окисления аммиака является низкая эффективность конверсии аммиака и разложения закиси азота каталитической системой, обусловленные высокой скоростью улетучивания из сеток блока конверсии аммиака активной платины. Безусловно, блок улавливания платиноида с покрытием из платиноида хотя и задерживает некоторый объем улетучившейся из блока конверсии платины, однако в документе не раскрыто, какой конкретно платиноид используется для покрытия сеток блока улавливания и, следовательно, не учитываются возможные особенности изменения процесса преобразования воздушно-аммиачной смеси в блоках этой системы в связи с особенностями применяемого в блоке улавливания платиноида. Таким образом, при использовании платины в качестве покрытия сеток блока улавливания, количество улавливаемой активной платины, поступающей из блока конверсии аммиака, может быть недостаточным для создания каталитического слоя, необходимого для прироста показателя конверсии. А в случае использования палладия в качестве покрытия сеток блока улавливания хотя и обеспечивается достаточный объем улавливаемой активной платины, но одновременно повышается риск попадания палладия из блока улавливания в блок разложения закиси азота, последующего улавливания им платины и, как следствие, образования в этом блоке закиси азота, что совокупно приводит к снижению эффективности каталитической системы для окисления аммиака.
Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, заключается в необходимости повышения эффективности каталитической системы для окисления аммиака.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении показателей конверсии аммиака и разложения закиси азота каталитической системой.
Дополнительный технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении показателя конверсии аммиака на сетках блока улавливания за счет удерживания палладием на сетках этого блока платины, поступающей из блока конверсии аммиака.
Дополнительный технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в снижении риска повторного образования закиси азота в блоке разложения закиси азота за счет исключения возможности улавливания сетками блока разложения активного палладия.
Дополнительный технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в снижении риска уменьшения каталитической активности блока разложения закиси азота за счет исключения возможности улавливания сетками блока разложения активного палладия.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Каталитическая система для окисления аммиака содержит последовательно расположенные блок конверсии аммиака, блок улавливания платиноидов и блок разложения закиси азота, при этом блок конверсии аммиака содержит платиноидную сетку, а блок улавливания платиноидов содержит сетку с нанесенным платиноидом. В отличие от прототипа блок конверсии аммиака суммарно содержит от 3 до 16% палладия, а в качестве платиноида, нанесенного на сетку блока улавливания, представлена платина.
Каталитическая система для окисления аммиака обеспечивает возможность окисления аммиака и последующее разложение побочных продуктов окисления, в том числе закиси азота на безвредные компоненты.
Блок конверсии аммиака обеспечивает окисление аммиака NH3 в оксид азота NO и сопутствующие продукты в виде закиси азота N2O и азота N2. Сетка блока конверсии является цельнометаллическим платиноидным катализатором и может быть выполнена из сплава платины, родия и палладия, или из сплава платины и палладия, или из сплава платины и родия, или других платиноидных сплавов. Блок конверсии аммиака установлен первым по течению реакционного газа и суммарно содержит от 3 до 16% палладия, что увеличивает период активного использования этого блока за счет перемещения палладия по сеткам этого блока или на сетки следующего блока и улавливания палладием платины, уносимой с сеток блока конверсии, позволяя тем самым продлить каталитическую активность сеток во всем объеме блока конверсии и блока улавливания и повысить показатель конверсии аммиака каталитической системой. Если содержание палладия будет превышать 16%, то будет не только увеличиваться материалоемкость этого драгоценного металла, но и в значительной степени будет расти риск проскакивания палладия через сетки блока улавливания, осаждения его на сетках блока разложения закиси азота и повторного образования закиси азота на сетках этого блока. Если содержание палладия будет составлять менее 3%, то снижается вероятность улавливания платины блоком улавливания и повышается риск ее попадания в блок разложения закиси азота, вследствие чего в значительной степени ухудшается эффективность разложения закиси азота последним блоком. Для достижения оптимального соотношения между материалоемкостью и показателем эффективности каталитической системы для окисления аммиака сетка из сплава металлов платиновой группы может содержать от 7 до 10% палладия.
Блок конверсии аммиака может содержать одну или более цельнометаллических платиноидных сеток, суммарное содержание палладия в которых составляет от 3 до 16%. При этом наибольшая эффективность и продолжительность работы обеспечивается каталитической системой в том случае, когда сетка или сетки с суммарным содержанием палладия установлены за сеткой или сетками, не содержащих палладий. Также в блоке конверсии аммиака могут быть дополнительно установлены катализаторные сетки без содержания в них палладия.
Блок улавливания расположен ниже по течению реакционного газа за блоком конверсии аммиака и обеспечивает улавливание вылетающих из этого блока платины и палладия. Блок улавливания представлен металлической сеткой с нанесенной платиной, которая может быть выполнена из жаропрочных и коррозионно-стойких сплавов, таких как фехраль, нихром, хастеллой или нержавеющая сталь. Это снижает материалоемкость драгоценных металлов блока улавливания и обеспечивает повышение показателя конверсии аммиака за счет улавливания платиной вылетающего из блока конверсии аммиака активного палладия и создания таким образом дополнительной каталитической поверхности из улавливаемой палладием вылетающей из блока конверсии платины. Масса нанесенной платины может составлять от 0,03 до 0,5% от массы сетки, что обеспечивает оптимальное соотношение между показателем конверсии аммиака, улавливанием палладия и материалоемкостью блока улавливания. В случае если масса нанесенной платины составляет менее 0,03%, то не будет обеспечиваться долговечность блока и эффективность улавливания палладия, что приведет к снижению показателя конверсии аммиака и повышению риска оседания активного палладия в блоке разложения закиси азота, что, в свою очередь, увеличит риск повторного образования закиси азота в последнем блоке. Если масса нанесенной платины превышает 0,5%, то будет увеличиваться материалоемкость блока улавливания без существенного прироста в его эффективности. В наиболее предпочтительном варианте исполнения масса нанесенной платины может составлять от 0,1 до 0,3% от массы сетки, что обеспечивает достаточную пропускную способность блока улавливания, высокий показатель конверсии аммиака и низкую материалоемкость драгоценных металлов блока улавливания.
Блок разложения закиси азота расположен ниже по течению реакционного газа за блоком улавливания и обеспечивает преобразование закиси азота в безвредные газы. Блок разложения закиси азота также может быть представлен сеткой, выполненной из жаропрочных и коррозионно-стойких сплавов, таких как фехраль, нихром, хастеллой или нержавеющая сталь с нанесенным каталитически активным в отношении закиси азота компонентом. При этом в качестве каталитически активного в отношении закиси азота компонента может быть представлен катализатор термического разложения закиси азота и/или способный к кислородному обмену с закисью азота компонент. В качестве катализатора для термического разложения закиси азота может быть представлен металл платиновой группы, например родий или металлический сплав, содержащий металл платиновой группы. В качестве компонента, способного к кислородному обмену с закисью азота, могут быть представлены высококремнистые алюмосиликаты со структурой цеолитов, содержащие в своем составе железо, например, марок ZSM-4, ZSM-5, H-ZSM-5, ZSM-5, Fe-ZSM-5, FeZSM-11 и др., а также нестехиометрические по кислороду сложные оксиды металлов, в том числе перовскиты, например никелат лантана La2NiO4, никелат стронция Sr2NiO3, кобальтит лантана - стронция La1-xSrxCoO3-δ для x = 0, 0.25, 0.5 и 0.75, La0,8Се0,2CoO3-δ, алюминат стронция SrAl2O4, алюминат лантана LaAlO3, феррат стронция Sr2FeO4, и другие сложные кобальтсодержащие оксиды, в частности шеелиты. При этом приведенные примеры компонентов для блока разложения N2O не исчерпывают список соединений, возможных для применения с этой целью, и он может быть расширен. Для повышения эффективности каталитической системы для окисления аммиака каталитически активные компоненты могут быть скомбинированы, например разлагающий закись азота компонент может быть нанесен на нестехиометрический по кислороду компонент. Масса нанесенного каталитически активного в отношении закиси азота компонента может варьироваться в широком диапазоне. Так, для катализатора термического разложения закиси азота масса платиноидного компонента на сетке может составлять от 0,03 до 0,5% от массы сетки. Масса компонента, способного к кислородному обмену с закисью азота, может составлять от 1 до 20% от массы сетки. Это обеспечивает оптимальное соотношение между газопроницаемостью и материалоемкостью блока разложения закиси азота. Если количество нанесенного компонента находится ниже указанных границ, то не обеспечиваются требуемые каталитически активные в отношении закиси азота свойства сеток, вследствие чего ухудшается показатель разложения закиси азота и снижается рабочий ресурс каталитической системы для окисления аммиака. Если количество нанесенного компонента находится выше указанных границ, то ухудшается газопроницаемость блока разложения и повышается материалоемкость каталитически активных компонентов блока без сопутствующего повышения эффективности разложения закиси азота блоком. В предпочтительном варианте масса катализатора термического разложения может составлять, от 0,05 до 0,3%, а масса компонента, способного к кислородному обмену с закисью азота, составляет от 1,0 до 15% от массы сетки. Для повышения адгезионной прочности нанесенных на сетки компонентов, а следовательно, и рабочего ресурса каталитической системы для окисления аммиака, исходные сетки могут дополнительно содержать слой оксида.
Изобретение может быть реализовано при помощи известных средств, материалов и технологий, что свидетельствует об его соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Изобретение характеризуется ранее не известными из уровня техники существенными признаками, заключающимися в том, что:
- блок конверсии аммиака суммарно содержит от 3 до 16% палладия, что позволяет повысить долговечность блока и показатель конверсии аммиака за счет удерживания палладием каталитически активной платины на последующих сетках как самого блока конверсии, так и следующего по течению газа блока улавливания, благодаря чему увеличивается каталитическая активность системы;
- в качестве платиноида, нанесенного на сетку блока улавливания, представлена платина, что позволяет за счет попадания на него палладия из блока конверсии эффективно улавливать летящую из этого блока платину или платину, отделяющуюся от сеток блока улавливания, расположенных выше по течению газового потока, благодаря чему дополнительно увеличивается каталитическая активность системы и снижается риск повторного образования закиси азота в блоке разложения закиси азота.
Совокупность существенных признаков изобретения обеспечивает возможность за счет использования в блоке конверсии платиноидных сеток, содержащих палладий, и за счет применения платины на сетках блока улавливания существенно увеличить каталитическую активность системы и снизить риск повторного образования закиси азота в блоке разложения закиси азота. Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении показателей конверсии аммиака и разложения закиси азота каталитической системой, тем самым повышается ее эффективность.
Изобретение характеризуется ранее не известной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует об его соответствии критерию патентоспособности «новизна».
Существенные признаки изобретения за счет добавления части палладия в состав сеток блока конверсии аммиака обеспечивают увеличение периода активного использования этого блока за счет того, что палладий перемещается на последующие сетки вниз по течению газа и обеспечивает тем самым более эффективное улавливание уносимых с сеток частиц платины сетками этого же блока, позволяя за счет этого не только частично обеспечить блок конверсии функциями блока улавливания, но и обеспечить высокий показатель конверсии аммиака на сетках следующего блока, позволяя частично обеспечить блок улавливания функцией блока конверсии. За счет задерживания палладия сетками с нанесенной платиной блока улавливания также обеспечивается повышение эффективности улавливания платины, которая уносится с сеток блока конверсии аммиака в процессе эксплуатации, за счет чего обеспечивается не только высокая каталитическая активность блока улавливания по отношению к аммиаку, тем самым позволяя обеспечить его доокисление в этом блоке, но и возможность снижения материалоемкости драгоценных металлов при изготовлении сеток блока улавливания и возможности использования сеток из неблагородных металлов с нанесенным слоем платины. В то же время расположение блока улавливания между блоком конверсии аммиака, содержащим сетку с палладием, и блоком разложения закиси азота, содержащем каталитически активный компонент, позволяет снизить вероятность попадания палладия, вылетающего из блока конверсии аммиака, в блок разложения закиси азота и тем самым снизить риск образования на нем каталитического слоя из платины, что дополнительно снижает не только риск уменьшения каталитической активности сеток третьего блока в отношении закиси азота, но и, что немаловажно, риск повторного образования закиси азота в этом блоке, обеспечивая при этом полное преобразование закиси азота в безвредные компоненты. Именно таким образом каталитическая система для окисления аммиака повышает показатель конверсии аммиака в окись азота и последующего разложения закиси азота на безвредные компоненты, что свидетельствует о соответствии изобретения критерию патентоспособности «изобретательский уровень».
Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания изобретения ниже представлены варианты его осуществления, которые могут быть любым образом изменены или дополнены, при этом настоящее изобретение ни в коем случае не ограничивается представленными вариантами.
Изобретение поясняется таблицей, приведенной в графической части.
Табл. 1 - Примеры каталитической системы для окисления аммиака с показателями ее эффективности.
Каталитическая система для окисления аммиака содержит последовательно расположенные в реакторе по ходу газового потока блок конверсии аммиака, содержащий одну сетку, а также блок улавливания и блок разложения закиси азота, каждый из которых содержит по три сетки.
Изобретение работает следующим образом.
Каталитическая система для окисления аммиака устанавливалась в цилиндрический реактор диаметром 40 мм, затем сетки блока конверсии разогревались электронагревателем до температуры 250-300°С, после чего через реактор пропускалась воздушно-аммиачная смесь (10,5 об.% NH3) со скоростью 20 мл/сек при атмосферном давлении. О начале процесса каталитического окисления аммиака свидетельствовал автотермический разогрев каталитических сеток до температуры 850-870°С. Основное преобразование аммиака в оксид азота NO и сопутствующие продукты - закись азота N2O и азот N2 - происходило на сетках блока конверсии. В блоке улавливания благодаря сеткам с нанесенной платиной происходило доокисление аммиака, а также улавливание палладия и платины, перемещающихся с сеток блока конверсии аммиака. Затем в блоке разложения закиси азота происходило удаление из продуктов окисления аммиака закиси азота N2O и выпуск очищенного газа из реактора. Состав воздушно-аммиачной смеси и скорость ее подачи в реактор регулировались стеклянными лабораторными реометрами типа РДС. Количество образовавшейся окиси азота определялось химическими методами (окислением NO в NO2 перекисью водорода в водной среде с последующим титрованием образовавшейся азотной кислоты HNO3 щелочью), рекомендованными в специальной литературе [Атрощенко В.И., Каргин С.И. Технология азотной кислоты. - М.: Химия, 1970. - 496 с.]. Концентрация N2O определялась масс-спектрометрическим анализом выходящих из реактора газов, предварительно очищенных от NO.
Пример 1 (контрольный, без содержания палладия в сетке блока конверсии).
Блок конверсии аммиака содержит 95Pt5Rh сетку, блок улавливания платиноида и блок разложения закиси азота содержат сетки из фехраля марки X23Ю5Т, при этом на сетки блока улавливания нанесена платина в количестве 0,03% от массы сетки, а на сетки блока разложения нанесен слой активной фазы в виде перовскита кобальтита лантана-церия La0,8Се0,2CoO3-δ в количестве 1% от массы сетки.
Пример 2.
По примеру 1, при этом сетка блока конверсии аммиака в составе содержит 3% палладия.
Пример 3.
По примеру 1, при этом сетка блока конверсии аммиака в составе содержит 7% палладия.
Пример 4.
По примеру 1, при этом сетка блока конверсии аммиака в составе содержит 16% палладия.
Пример 5.
Блок конверсии аммиака содержит 92Pt5Rh3Pd сетку, блок улавливания платиноида содержит сетки из фехраля марки X23Ю5Т с нанесенной платиной в количестве 0,03% от массы сетки, блок разложения закиси азота содержит сетки из нихрома Х20H80 с нанесенной активной фазой в виде перовскита алюмината лантана LaAlO3-δ в количестве 5% от массы сетки.
Пример 6.
Блок конверсии аммиака содержит 88Pt7Pd5Rh сетку, блок улавливания платиноида содержит сетки из нихрома марки Х20H80 с нанесенной платиной в количестве 0,03% от массы сетки, блок разложения закиси азота содержит сетки из фехраля марки X23Ю5Т с нанесенной активной фазой в виде перовскита кобальтита лантана - стронция La0,5Sr0,5CoO3-δ в количестве 2% от массы сетки.
Пример 7.
Блок конверсии аммиака содержит 88Pt7Pd5Rh сетку, блок улавливания содержит сетки из нихрома Х20H80 с нанесенной платиной в количестве 0,21% от массы сетки, а блок разложения закиси азота представлен сетками из фехраля Х23Ю5Т с нанесенной активной фазой в виде родия в количестве 0,03% от массы сетки.
Пример 8.
Блок конверсии аммиака содержит 88Pt7Pd5Rh сетку, блок улавливания платиноида содержит сетки из нихрома Х20H80 с нанесенной платиной в количестве 0,2% от массы сетки, блок разложения закиси азота представлен сетками из нихрома Х20H80 с нанесенной активной фазой в виде сплава из родия и серебра (1:1) в количестве 0,3% от массы сетки.
Пример 9.
Блок конверсии аммиака содержит 79Pt16Pd5Rh сетку, блок улавливания содержит сетки из фехраля марки X23Ю5Т с нанесенной платиной в количестве 0,35% от массы сетки, а блок разложения закиси азота представлен сетками из нержавеющей стали 12Х18Н10Т с нанесенной активной фазой в виде никелата лантана La2NiO4-δ в количестве 15,00% от массы сетки.
Пример 10.
Блок конверсии аммиака содержит 79Pt16Pd5Rh сетку, блок улавливания содержит сетки из фехраля марки X23Ю5Т с нанесенной платиной в количестве 0,50% от массы сетки, а блок разложения закиси азота представлен сетками из сплава Хастеллой B2 с нанесенной активной фазой в виде цеолита Fe-ZSM-5 в количестве 20,00% от массы сетки.
Результаты измерений представлены в Таблице 1.
Таким образом видно, что в примере 1 (контрольный), где в блоке конверсии аммиака использовались сетки без палладия, показатель конверсии аммиака был ниже, а концентрация N2O была выше, чем во всех последующих примерах с использованием в блоке конверсии аммиака сетки с содержанием палладия.
Наилучшие результаты показала система по примеру 4, где показатель конверсии аммиака был на 6% выше, а концентрация закиси азота на 90 ppm ниже, чем в примере 1. При этом указанная каталитическая система для окисления аммиака была выполнена с использованием в блоке конверсии аммиака платиноидной сетки, содержащей 16% палладия, а также сеток из фехраля Х23Ю5Т в блоке улавливания платиноидов и блоке разложения закиси азота, при этом на сетки блока улавливания была нанесена платина в количестве 0,03% от массы сетки, а на сетки блока разложения закиси азота был нанесен перовскит в виде кобальтита лантана-церия La0,8Се0,2CoO3-δ в количестве 0,5% от массы сетки.
Таким образом повышаются показатели конверсии аммиака и разложения закиси азота каталитической системой, тем самым повышается ее эффективность.

Claims (10)

1. Каталитическая система для окисления аммиака, содержащая последовательно расположенные блок конверсии аммиака, блок улавливания платиноидов и блок разложения закиси азота, при этом блок конверсии аммиака состоит из платиноидной сетки, а блок улавливания платиноидов состоит из сетки с нанесенным платиноидом, отличающаяся тем, что блок конверсии аммиака суммарно содержит от 3 до 16% палладия, а в качестве платиноида, нанесенного на сетки блока улавливания, представлена платина.
2. Каталитическая система по п.1, отличающаяся тем, что блок конверсии аммиака дополнительно содержит по меньшей мере одну сетку из сплава металлов платиновой группы.
3. Каталитическая система по п.2, отличающаяся тем, что сетка или сетки блока конверсии, содержащие от 3 до 16% палладия, установлены за сеткой из сплава металлов платиновой группы.
4. Каталитическая система по п.1, отличающаяся тем, что масса нанесенной на сетку блока улавливания платины составляет от 0,03 до 0,5% от массы сетки.
5. Каталитическая система по п.1, отличающаяся тем, что блок разложения закиси азота состоит из сетки с нанесенным каталитически активным в отношении закиси азота компонентом.
6. Каталитическая система по п.5, отличающаяся тем, что каталитически активный в отношении закиси азота компонент представлен в виде катализатора термического разложения закиси азота и/или способного к кислородному обмену с закисью азота компонента.
7. Каталитическая система по п.6, отличающаяся тем, что катализатор термического разложения закиси азота представлен в виде родия или сплава с родием.
8. Каталитическая система по п.7, отличающаяся тем, что для катализатора термического разложения закиси азота масса платиноидного компонента составляет от 0,03 до 0,5% от массы сетки.
9. Каталитическая система по п.6, отличающаяся тем, что способный к кислородному обмену с закисью азота компонент представлен железосодержащим высококремнистым алюмосиликатом со структурой цеолитов и/или нестехиометрическим по кислороду сложным оксидом металлов.
10. Каталитическая система по п.9, отличающаяся тем, что масса компонента, способного к кислородному обмену с закисью азота, составляет от 1 до 20% от массы сетки.
RU2020116586A 2020-05-21 2020-05-21 Каталитическая система для окисления аммиака RU2745091C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020116586A RU2745091C1 (ru) 2020-05-21 2020-05-21 Каталитическая система для окисления аммиака
PCT/RU2021/050120 WO2021235980A1 (ru) 2020-05-21 2021-04-30 Каталитическая система для окисления аммиака

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020116586A RU2745091C1 (ru) 2020-05-21 2020-05-21 Каталитическая система для окисления аммиака

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2745091C1 true RU2745091C1 (ru) 2021-03-19

Family

ID=74874456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020116586A RU2745091C1 (ru) 2020-05-21 2020-05-21 Каталитическая система для окисления аммиака

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2745091C1 (ru)
WO (1) WO2021235980A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788909C1 (ru) * 2022-03-04 2023-01-25 Акционерное общество "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов" Способ изготовления катализатора электрохимическим нанесением платины

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2150389C1 (ru) * 1999-02-01 2000-06-10 Оао "Екатеринбургский Завод По Обработке Цветных Металлов" Пакет газопроницаемых сеток из благородных металлов для каталитических процессов
RU2154020C1 (ru) * 1999-08-25 2000-08-10 Оао "Екатеринбургский Завод По Обработке Цветных Металлов" Устройство для улавливания платиноидов при каталитическом окислении аммиака
RU2358901C2 (ru) * 2003-04-29 2009-06-20 Джонсон Мэтти Плс Разработка улучшенной загрузки катализатора
US20140050627A1 (en) * 2011-04-28 2014-02-20 N.E. Chemcat Corporation Off gas purification device
RU2638927C1 (ru) * 2017-03-21 2017-12-19 Общество с ограниченной ответственностью "Экострим" Каталитическая система для конверсии аммиака
GB2552424A (en) * 2015-02-13 2018-01-24 Johnson Matthey Plc Exhaust system for a compression ignition engine having a capture region for volatilised platinum

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2150389C1 (ru) * 1999-02-01 2000-06-10 Оао "Екатеринбургский Завод По Обработке Цветных Металлов" Пакет газопроницаемых сеток из благородных металлов для каталитических процессов
RU2154020C1 (ru) * 1999-08-25 2000-08-10 Оао "Екатеринбургский Завод По Обработке Цветных Металлов" Устройство для улавливания платиноидов при каталитическом окислении аммиака
RU2358901C2 (ru) * 2003-04-29 2009-06-20 Джонсон Мэтти Плс Разработка улучшенной загрузки катализатора
US20140050627A1 (en) * 2011-04-28 2014-02-20 N.E. Chemcat Corporation Off gas purification device
GB2552424A (en) * 2015-02-13 2018-01-24 Johnson Matthey Plc Exhaust system for a compression ignition engine having a capture region for volatilised platinum
RU2638927C1 (ru) * 2017-03-21 2017-12-19 Общество с ограниченной ответственностью "Экострим" Каталитическая система для конверсии аммиака

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788909C1 (ru) * 2022-03-04 2023-01-25 Акционерное общество "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов" Способ изготовления катализатора электрохимическим нанесением платины

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021235980A1 (ru) 2021-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2704800C2 (ru) Каталитическое изделие для обработки выхлопных газов
RU2759670C2 (ru) Одноблочный, вплотную соединенный катализатор scr/asc/pna/doc
EP1582711B1 (en) System and method for purifying an exhaust gas
US5863508A (en) Catalytic reactor system
KR101079440B1 (ko) 개선된 촉매 충전 디자인
CN108212153B (zh) 一种自支撑贵金属改性的锰基复合氧化物催化剂及其制备方法和应用
IL171472A (en) A method for the oxidation of ammonia
JPS58156350A (ja) 排ガス浄化装置
CN113181956A (zh) 处理含氮挥发性有机复合污染物的组合催化剂和方法
RU2745091C1 (ru) Каталитическая система для окисления аммиака
SK282140B6 (sk) Spôsob katalytickej oxidácie amoniaku na dusík v odpadovom plyne
EP3372310B1 (en) Use of a purification catalyst for purifying a gas inside a polymer film production furnace and a method for purifying a gas inside a polymer film production furnace
KR101651220B1 (ko) 암모니아 제거용 백금/바나듐/티타니아 촉매의 제조방법
EA040895B1 (ru) Каталитическая система для окисления аммиака
Deeng et al. Process optimization studies of structured Cu–ZSM-5 zeolite catalyst for the removal of NO using design of experiments (DOE)
CN111151123A (zh) 一种用于丙烯腈装置尾气净化的方法
Blanco et al. Selective reduction of nitric oxide on nickel oxide-copper oxide supported catalysts
RU2638927C1 (ru) Каталитическая система для конверсии аммиака
JPH04118028A (ja) 排ガス浄化装置
KR101142239B1 (ko) 암모니아 함유 가스의 처리 방법 및 장치
JP2002349248A (ja) ディーゼルエンジン排ガス中の窒素酸化物除去方法及び装置
JPH06262079A (ja) 窒素酸化物浄化用触媒および窒素酸化物浄化方法
KR101047362B1 (ko) 혼합 금속산화물에 담지된 귀금속 촉매 상에서 일산화탄소환원제를 이용한 아산화질소와 일산화질소의 동시 저감방법
RU2808516C2 (ru) Каталитическая система, а также способ каталитического сжигания аммиака до оксидов азота в установке среднего давления
US9044743B2 (en) Catalyst for decomposition of nitrogen oxides