SU656477A3 - Способ приготовлени катализатора дл очистки выхлопных газов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ рита с содержанием щелочи 0,001 0,2 вес,%, смешение носител  с графитом,- (формование прессованием выжиг графита при 550-750°С и прокаливание в течение 10-20 ч при 1.000-1250 0, нанеселие активного компонента пропиткой, проведение сушки при 130-150 С и последующего дополнительного нагрева при 450-550С. Предлагаемым способом получают катализатор с повышенной .активностью (степень превращени  СО 50 и 90% достигаетс  при 160-240 и 270-350С соответственно, степень окислени  н-гексана 50% - при 505 - 570°С). В приведенных примерах используют катализаторы на носителе (цилиндрики диаметром 3 мм и длиной 3 Окисление провод т при температ ре и давлении 760 мм рт.ст., подава  17 , газовой смеси содержащей 3 об.% кислорода, 2 об СО, 1000 ррт Н-гексана, 2,5 об.% вод ного пара и остальное - азот. После окислени  определ ют оста точное содержание СО и н гексана и вычисл ют степень превращени  СО и степень окислени  н-гексана. Полага , что окисление СО на предлагаемом катализаторе - реакци  первого пор дка, определ ет ко танту скорости реакции по формуле К-- - г1 где Сд - исходна  концентраци  СО C-g - конечна  концентраци  СО и - степень превращени  СО. После пересчета на соответствую щую температуру (см, пример 2) и давление 1 атм получают врем  пребывани  в реакторе. Активность катализатора характе ризуют температурой, при которой достигаютс  определенные степень п вращени  (обычно 50 и 90%) СО и степень окислени  н-гексана. Полученные результаты даны в табл.1. Таким образом, константа скорости реакции при использовании предлагаемого катализатора, содер жащего 4 вес.% ц. степени пр ращени  СО 50% (,291 Ч) значи тельно выше константы скорости ре ции при-использовании известного катали,затора, состо щего на 100% из-окиси цери  CeOg (,002 ) Поскольку концентраци  активно компонента в катализаторах, вз тых дл  сравнени , различна, опре дел ют константу скорости реакции дл  катализаторов, содержащих 0,1 0,343 и 0,514 моль/л CeOg. Дл  эт го вычисл ют кажущуюс  энергию ак вации по формуле: ( Л. -1 VT, Tj где К - константа скорости реакции при температуре Т ; Kg - константа скорости реакции при температуре При содержании цери  2,4 и 6 вес.% кажуща с  энерги  активации составл ет 8476, 8705 и 11910 кал/моль, а кон.станта скорости реакции при 170С 3,658, 5,291 и 7,577 ч соответственно . Стро т зависимость константы скорости реакции при 170с от мол рной концентрации CeOg и экстраполируют на концентрацию 0,06 моль/л,, получа  константу скорости реакции, равную Л.1 ч . При использовании известного катализатора, состо щего на 100% из СеО и содержащего 0,06 моль/л СеО, константа скорости реакции при равна 0,002 . Таким образ.ом, константы скорости реакции при использовании предлагаемого и известного катализаторов отличаютс  примерно в 500 раз, Пример 1. Нитрат цери  Се (МОз)з . бНгО сушат в течение 3 ч при 20СГ°С вплоть до начала расположени  нитрата, формуют прессованк&л при 500-800°С в течение 10 ч в токе воздуха. Сте.пень превращени  СО 50 и 90% достигаетс  при 430 и 540, а степень окислени  н-гексана 50 и 90% при 560 и 660°С dboTветственно . Пример 2, cf-Окись алюмини  (окись алюмини  С фирмы Дегусса ) , содержащую 0,1 вес.% окиси натри , суспендируют в воде, полученную в зкотекучую кашицу, сушат, добавл ют 3 вес.% графита, перемалывают , таблетируют (цилиндрики диаметром 3 мм и длиной 3 мм), дл  выжига графита нагревают 2 ч до 650-с и прокаливают 20 ч при . 92,7 г носител  пропитывают 28,0 мл раствора, содержащего 18,3 г нитрата цери  Се(НО), (коли- чество раствора нитрата цери  соответствует водопоглощающей способности носител ), сушат 64 ч при 140°С, нагревают 3 ч при 250С и затем при и прокаливают 10 ч при 800°С. Полученный катализатор содержит 6 вес.% цери . Дл  получени  катализатора, содержащего 4 или 2 вес.% цери , 95,1 или 97,6 г носител  пропитывают 28.,7 или 29,5 мл раствора, содержащего 12,3 или 6,1 г Ce(NOg) . соответственно . При использовании катализатора, содержащего 2,4 или 6 вес.% цери , степень превращени  СО 50 и 90% достигаетс  при 190, 170 или 160°С и 270, 240 или 205°С, а степень окислени ,, н-гексана 50% при 565, 540 или 505°С соответственно. Пример 3. сГ-Окись алюмини , содержащую 0,01 вес.% окиси натри , обрабатывают,как в примере 2, но добавл   5 вес. % графита и вьпки га  последний при . Носитель прокаливают в течение 20 ч при раз личных температурах и пропитывают 6 вес.% цери . Активность полученных катализаторов приведена в табл,2. Пример 4. Бемит АС(О)ОН, содержащий 0,03 вес.% натри , обра батывают, как в примере 2, но вы5ки гают графит при и прокаливают при различных температурах. Пос ле пропитки катализатор содержит 6 вес, цери . Активность получ.енных катализато ров указана в табл. 3. Пример 5. 100 г полученно в примере 2 катализатора, содержаще го б вес.% цери , пропитывают 31 NU раствора, содержащего 0,5 вес.% карбоната кали . Сушат 2 ч при 140С и прокаливают 10 ч при Степень превращейи  СО 50 и 90% достигаетс  при 335 и , степень окислени  н-гексана 50% при соответственно. Пример 6. Байерит (Мартифин фирмы Мартинсверк, Берг хайм) , содержащий 0,18 вес.% натри , обрабатывгиот, как в примере 2 но выжигают графит .при и про каливают в течение 20 ч при различ ных температурах. Готовый катализа тор содержит 6 вес.% цери . Активность катализаторов .дана в табл.4. Пример 7. Как в примере 2 получают носитель, 92,7 г которого пропитывают 28,0 мл раствора, содер жащего 17,0 г сульфата цери  Се (604)2 Дл  разложени  сульфата .цери  до окиси цери  нагревают 3 ч до 350С 10 ч при 600°С. Определ ют активнос катализатора,причем между отдельным определени ми катализатор прокаливают под лспользуемой газовой смесь в течение 10 мин при 800°С. Результаты определений сведены в табл.5. Пример В. Получают катализаторы , как в примере 2, использу  дл  пропитки растворы сплавов цери  в азотной кислоте. Сплав № 1 содержит, %: 56 цери , 28 лантана, 10 неодима, 4 празеодима и 2 других редкоземельных элемен тов (РЗЭ), а сплав № 2 - 49 цери . 23 лантана; 15 неодима, 12 празеодима и 1 других РЗЭ. 92,7 г носител  пропитывают 28,0мл раствора, содержащего б г РЗЭ. Готовый катализатор содержит 6 вес.% РЗЭ. При использовании сплава W 1 степень превращени  СО 50 и 90% достигаетс  при 280 и 380°С, а степень окислени  н-гексана 50% при 550°С соответственно. При использовании сплава № 2 степень превращени  СО 50 и 90% достигаетс  при 330 и 430°С, а степень окислени  н-гексана 50% при 525 С соответственно. Пример 9. 207 г основного хлорида алюмини  (, {Локрон фирмы Фарбверке Хёхса АГ ) раствор ют в 600 мл воды, смешивают с раствором 18,3 г нитрата цери  в 50 1л воды, добавл ют избыток а№4иака, осадок отфильтровывают , промывают водой, сушат, добавл ют 5 г графита, выжигают при 650°С и прокаливают в течение 20ч при 800°С. Степень превращени  СО 50 и 90% достигаетс  при 330 и , ,а степень окислени  н-гексана. 50 и 90% при 540 и соответственно , Пример 10. Из сГ-окиси алю№1ни , содержащей 0,008 вес.% окиси натри , формуют прессованием носитель аналогично примеру 2, вы;кигают графит при 650 С, прокаливают в течение различного времени при различных температурах и пропитывают раствором нитрата цери , содержащим 6 вес.% цери . Полученные результаты сведены в табл. 6. Пример 11. Из бёмита, соержащего 0,026 вес Л окиси натри , ормуют прессованием подобно примеру 2 носитель, выжигают из него графит при 700С и прокаливают различное врем  при различных температурах .Затем пропитывают раствором нитрата цери ,содержащим б вес.% цери . Результаты опытов приведены в абл. 6,

Таблица 1

Таблица4

ТаблицаЗ

Таблицаб

Окись алюмини 

740

620620 730

590620 680

305560 680

330570

Бемит

540620

530610

460600

Claims (2)

1. 450600 11 Формула изобретени  Способ приготовлени  катализатора дл  очиЛки выхлопных газов, вклю чающий нанесение активного компонента - окиси цери  из водного раствора его соли на носитель - с последую щей сушкой и прокаливанием при 700900 С , отличающийс  тем, что, с целью получени  катализатора с повышенной активностью, в качестве носител  используют сГ-окись алюмини , или бёмит, или байерит с содержанием щелочи 0,001 - 0,2 вес,%, который смешивают с графитом, фор7 муют прессованием, с последующим выжигом графита при 550-750С и прокаливанием в течение 10-20 ч при 1000-1250С, нанесение активного компонента осуществл ют поопиткой и сушку ведут при 130-150 С с последующим дополнительным нагревом при 450-550С. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3552913, кл. 23-2, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 212994, МКИ В 01 J 23/72, 1970.