SU1042795A1 - Способ приготовлени рутениевого катализатора дл очистки отход щих газов от примесей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технологии получени  катализаторов, содер-. жандих рутений i на носителе, используемых дл  реакций окислени -восстановлени , например дл  очистки выхлопных газов от вредных примесей.

Известен способ приготовлени  рутениевого катализатора на носителе например активированном угле или окиси алюмини , путем смешени  водного раствора рутената кали  с носителем при 50-60 С с последующим восстановлением водородом при 30-80 С и давлении 10-20 атм в щелочной срё данного способа характерна i

недостаточна  глубина проникновени  рутени  в гранулы носител  около 100 мкм, что в случае использовани  крупных гранул катализатора приведет к необходимости дополнительных операций измельчени  носител  перед пропиткой с последующим формированием таблеток. : . .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ приготовлени  рутениевого катализатора дл  очистки отход щих газов от примесей путем обработки-мтропитки носител  - J -окиси ал12мини  соединен ем рутени , в качестве которого используют водно-спиртовой раствор гидроксохлорида рутени , упаривани , всюстановлени  катализаторной массы водородом при , отмывки восстановленного катализатора бидистнлл том при 6б°С до. полного отсутствие ионов хлора и повторного восстановлени  отмытого ,катализатора водородом при 237;

К недостаткам известного способа можно отнести большую его трудоемIкость , так как необходимо проводить .операции пропитки, упаривани , восстановлени  катализатора,а при необходимости приготовлени  крупногра нулированного катализатора требуетс  еще и операци  таблетировани . Кажда  операци  требует aajpaT времени и специфического оборудовани .

Д   приготовлени  известного катализатора требуетс  около 8 ч. ..

tteitb изобретени   вл етс  упрощкч №«к способа получени  катализатора

цель достигаетс  тем, что свр асно способу приготовлени  рутен вого катализатора дл  очистки

отход щих газов от примесей путем обработки носител  -у-окиси алюмини  соединением рутени , с последующим восстановлением водородом, в качестве соединени  рутени  используют четырех окись рутени , пропуска  через слой носител  смесь паров четырехокиси рутени  и двуокиси азота, вз тых в объемном соотношении 1 :100 - 1:200, :

с последующим разложением образовавшегос  нитррзонитратного компле КС а рутени  при 150-300 0.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Через слой носител  - Г-окиси алюмини  с размером гранул 1,6-2,5 мм при. комнатной температуре пропускают смесь паров четырехокиси рутени  и двуокиси азота, вз тых в

объемном соотношении 1:100 - 1:200, со скоростью 1 л/мин- в течение 10ч. Затем носитель р образовавшимс  на нем нитрозонитратнум комплексом рутени  кирпично-красного цвета прокаливают при -5 -3QQ°C в течение 2,5ч до образовани  двуокиси рутени  и восстанавливают водородом при 00°С в течение З- ч до металлического рутени .

П р и мер 1. В стекл нную колонку помещают 1 г -окиси алюмини  с размером гранул .2 мм. Паток воздуха,, содержащий четы- 1 рехокись рутени  и двуокись азо-.

та в соотношении 1 :200, пропускают через .слой носител  при 22°С со скоростью 1 л/мин в течение 10 ч. Образовавшийс  полупродукт извлекают из колонки и прокаливают при

220С в течение ч. Полученный катализатор содержит Н,6 мас. двуокиси рутени .,

Двуокиеь рутени  восстанавливают водородом при в течение 3- ч до металлического рутени . Катализатор содержит 8,9 мас. металлического рутени .

, Пример 2. В стекл нную ко , лонку помещают 1 г гокиси алюмини  с размером гранул 2 Мм. Поток воздуvxa , содержащий четырехокись рутени  :и двуокись азота в соотношении 1:Т50 пропускают через слой носител  при 5 со скоростью 1 л/мин в течение 10 ч. Рбразовавшийс  полупродукт извлекают из колонки И прокаливает при 8 течение 6 ч. Полученный катализатор содержит 11,6 масД двуокиси рутени . Двуокись рутени  восстанавливают водородом при в течение З- ч до металлического рутени . Катализатор содержит 8,9 мае.% металлического рутени . . П р и м ё р 3. В стекл нную Кблонку .помещают 1 г Jf -окиси алюмини  с размером гранул 1,6-2,5 мм..При комнатнойтемпературе через , слой носител  пропускают поток возд ха, содержа|ций четырехокись рутений и двуокись азота при соотношении / 1:100, со скоростью 1 л/мин в течени 10 ч. Затем носитель с образовавшимс на нем рутений содержащим соединением кирпично-красного цвета извлекают из колонны и прокаливают при в течение 2,5 ч. Полученный катализатор содержит до 1 l ,6 мае. % двуокиси,рутени . Двуокись рутени  восстанавливают водородом при в течение до металлического рутени . Катализатор содержит 8,9 мае.% металлическог рутени , Образцы носител  и полученного катализатора подвергают термогравиметрическому анализу, проводимому при .температурах от комнатной до .. Результаты термогравиметрического анадиза приведены в таблице. Й -окись алюмини , содержаща  18-20 адсорбированной воды, хорошо сор(3ирует двуокись азота (55 мг/г„ А120з) Присутствие в газовом четырехокиси рутени  увеличивает Ьор цию окислов азота в 2 раза. На поверхности ив лораху-окй си алюмини  происходит реакци  об{}а зовани  нитрс зонитрата рутени , например Ru04-«-4w62HHjH,(NO) (Н0,)з1- Нитрозонитрат рутени  имеет кирпичио-красную окраску и равномерно распределен по всему объему гранулы сорбента. Он разлагаетс  при температуре около с образованием двуокири рутени . Остаточное содержание двуокиси рутени  146 мг/г Al20 или 110 лг/г пересчете на рутений. По уравнению- реакции стехиометриЧеское соотношение четырехокиси руте ни  и двуокиси азота 1:4. Однако,как видно из таблицы, отношение адсорбированного рутени  к двуокиси азота 1:20. Необходимо также создание кзбьп ка потока двуокиси азота дл  обеспечени  полноты осаждени  четырехокиси рутени . Кроме того, регулировка столь малых потоков двуокиси азота представл ет известную трудность. Поэтому соотношение потоков четырехокиси рутени  и двуокиси азота поддерживают в пределах 1:100-1: 00. Результаты Термогравиметрического анализа показывают, что разложение нитрозонитрата происходит при 150 С. Дл  полноты разложени  нагрев ведетс  до . Полученный катализатор был испытан в процессе очистки газов от четырехокиси рутени , при этом степень превращени  четырехокиси рутени  в колонке длиной 10 см при 300°С составила 99,99%. Таким образом, предлагаемый способ снижает количество операций при приготовлении катализатора, количество реагентов и объем оборудовани , что экономит производственные площади. Врем  процесса снижаетс  в 4 раза (составл ет 12ч), Все это упрощает процесс, снижает трудозатраты . Кроме того, рутений более равномерно распредел етс  по всему объему носител 

Начальный вес, мг

Вес после сорбции, мг

Привес, мг

354

399 245

Потер  веса при нагреве, мг

Относительна  потер  веса, мг/г А1,0

из них,: вода, мг

двуокись азота

остаток мг/г

Jf - AirtО двуокис

рутени 

температура максимальной потери

100 веса, С

Продолжение таблицы

255

1197

192 1005

- Й5

Claims (1)

1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РУТЕ- • НИЕВОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ПРИМЕСЕЙ путем обработки носителя - -окиси алюми- , ния соединением рутения с последующим восстановлением водородом, отличающийся тем, что,с целью упрощения способа, в качестве соединения рутения используют четырехокись рутения и обработку ведут путем пропускания через слой носителя смеси паров четырехокиси рутения и двукоиси азота, взятых в объемном соотношении 1:100 -1:200, с послеI дующим разложением образовавшегося Iнитрозонитратного комплекса рутения при 150-300°С.

   с

   1.