SU716584A1 - Method of preparing catalyst for organic substance deep oxidation - Google Patents

Method of preparing catalyst for organic substance deep oxidation Download PDF

Info

Publication number
SU716584A1
SU716584A1 SU782644620A SU2644620A SU716584A1 SU 716584 A1 SU716584 A1 SU 716584A1 SU 782644620 A SU782644620 A SU 782644620A SU 2644620 A SU2644620 A SU 2644620A SU 716584 A1 SU716584 A1 SU 716584A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
catalyst
cobalt
coal
methanol
deep oxidation
Prior art date
Application number
SU782644620A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Николаевич Тюрин
Original Assignee
Кузбасский Политехнический Институт
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 Кузбасский Политехнический Институт filed Critical Кузбасский Политехнический Институт
Priority to SU782644620A priority Critical patent/SU716584A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU716584A1 publication Critical patent/SU716584A1/en

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к области производства катализаторов глубокого окислени  органических веществ,йапример дл  сжигани  органической части газовых выбросов, в частности к производств катализаторов глубокого окислени , состо щих из окислов металов переменной валентности и носител .The invention relates to the production of catalysts for the deep oxidation of organic substances, for example for burning the organic part of gaseous emissions, in particular, to the production of catalysts for deep oxidation consisting of metal oxides of variable valence and carrier.

Известен способ получени  катализатора дл  проведени  высокоэффективной очистки выхлопных газов от окисей углерода и азота fl. Катализатор получают при смешивании гидроокисей кобальта и алюмини  в соотношении 1:0,8 и последующем прокаливании в течение 2-5 ч при 500-800 С. Получение катализатора по данному способу имеет существенный недостаток - использование высокого отношени  гидроо-киси кобальта к гидроокиси алюмини , что значительно повышает стоимость катализатора.A known method for the preparation of a catalyst for highly efficient purification of exhaust gases from carbon oxides and nitrogen fl. The catalyst is obtained by mixing cobalt and aluminum hydroxides in a ratio of 1: 0.8 and subsequent calcination for 2-5 hours at 500-800 C. The preparation of the catalyst according to this method has a significant disadvantage — the use of a high ratio of cobalt hydroxide to aluminum hydroxide, which greatly increases the cost of the catalyst.

Известен также способ полученй  катализатора дл  глубокого окислени , содержащего окись кобальта и носитель f2..Катализатор получают нагреванием смеси соединений кобальта , разлагающихс  при нагревании с образованием о.киси кобальта, There is also known a method for preparing a catalyst for deep oxidation, containing cobalt oxide and a carrier f2. Catalyst is obtained by heating a mixture of cobalt compounds that decompose when heated to form cobalt oxide,

нитрата алюмини  и нитрата кальци  до первой температуры (250-300 С) , при которой образуетс  окись кобальта , но не разлагаетс  нитрат каль .ци .Затем формуют частицы катализатора и нагревают до второй температуры (650-980 С) , при которой нитрат кальци  реагирует с соединени ми алюмини  в тече тТё времени, достаточного дл  завершени  реакции между ними, причем втора  температура не превышает температуры, при которой дезактивируетс  окись кобальта . Использование нитратов алюмини  и кальци  в процессе получе- ни  катализатора удорожает его стоимость и увеличивает количество газовых выбросов в виде окислов азота при прокаливании катализатора.aluminum nitrate and calcium nitrate to the first temperature (250-300 ° C) at which cobalt oxide is formed, but calcium nitrate does not decompose. Then, the catalyst particles are formed and heated to the second temperature (650-980 ° C) at which calcium nitrate reacts with aluminum compounds for a time sufficient to complete the reaction between them, with the second temperature not exceeding the temperature at which the cobalt oxide is deactivated. The use of aluminum and calcium nitrates in the process of obtaining a catalyst increases its cost and increases the amount of gaseous emissions in the form of nitrogen oxides during calcination of the catalyst.

Описан способ получени  катализатора дл  очистки отработанных газов 3. Катализатор получают нагреэанием смеси порошка двуокиси кремни , порошка соли кобальта и отверждающей полимерной композиции. В качестве двуокиси кремни  используют инфузорную землю, каолин, тальк или бентонит, в качестве соли кобальта ацетат и/или нитрат кобальта, а в качестве полимерной композиции, -A method for producing a catalyst for purifying exhaust gases is described. The catalyst is obtained by heating a mixture of silica powder, cobalt salt powder and a curing polymer composition. As silica, use is made of ground, kaolin, talc or bentonite, cobalt acetate and / or cobalt nitrate is used as a cobalt salt, and

композицию, котора  имеет температуру разложени  ниже, чем температура каталитической реакции, и котора  может оГверждатьс  при действии 6твердителей или тепла. Нагревание сме си при температуре менее вызывает отверждение полимерной смолы, разложение соли металла и кальцинирование катализатора. В этом способе получени  катализатора отличительной чертой йвл етс  использование полимерной композиции. Использование органических веществ (ацетата кобальта и полимерной композиции), с одной стороны , увеличивает стоимость катализатора , а сдругой - не позвол ет получить высокоактивный катализатор. Из известных способов получени  катализатора глубокого окислёни  органических веществ по количеству операций и их последовательности наиболее близким техническим решением  влг етс . способ получени катализатора 4, состо щий в том, что смеши , вают азотнокислый кобальт с носителем - окисью алюмини , добавл ют достаточное количество воды, чтобы полностью растворить нитрат кобальта, затем испар ют воду, нанос  таким , a composition that has a decomposition temperature lower than the temperature of the catalytic reaction, and which can be oxidized by the action of 6 hardeners or heat. Heating the mixture at a temperature of less than causes curing of the polymer resin, decomposition of the metal salt, and calcining the catalyst. In this method of producing a catalyst, a distinguishing feature is the use of a polymer composition. The use of organic substances (cobalt acetate and polymer composition), on the one hand, increases the cost of the catalyst, and on the other hand, it does not allow to obtain a highly active catalyst. Of the known methods for producing a catalyst for the deep oxidation of organic substances by the number of operations and their sequence, the closest technical solution is. The method for producing catalyst 4, which consists in mixing, cobalt nitrate with a support, alumina, is added a sufficient amount of water to completely dissolve the cobalt nitrate, then evaporate the water, causing

Температура в зоне реакции, СThe temperature in the reaction zone,

Степень превращени  метанола,%The degree of conversion of methanol,%

Удельна  скоростьокислени  метанола , г метанола/кг катализатора .Ч Цель предлагаемого изобретени  получение катализатора дл  глубоког окислени  органических веществ, обладающегб высокой каталитической активностью и невысокой себестоимос Поставленна  цель достигаетс  те что в предлагаемом способе, включаю щем смещивание раствора азотнокисло кобальта с носителем,последующее уп ривание суспензии, cyiiiKy пасты и прокаливание каталйзаторной массы, в качестве носител  используют золу сгорани  каменных углей состава, вес. %: - - - , SiOz ,43-55 AiEj Oj16-22 Fe Oj12-18 CaO 5-12 MgOi-3 CuO0,05-0,7 Продукты неполного сгорани  угл  (потери после прокали-, вани ) (п.п.п.) , .а смешивание водорастворимых соединений кобальта с золой провод т при начальном рН. суспензии, равном 0,54The specific oxidation rate of methanol, g of methanol / kg of catalyst. The aim of the invention is to obtain a catalyst for the deep oxidation of organic substances, which has high catalytic activity and low cost, the goal is achieved in the proposed method, which includes shifting the solution of cobalt nitric acid with a carrier, followed by suspensions, cyiiiKy pastes and calcination of the catalytic mass, as a carrier use the combustion ash of coal, composition, weight. %: - - -, SiOz, 43-55 AiEj Oj16-22 Fe Oj12-18 CaO 5-12 MgOi-3 CuO0.05-0.7 Products of incomplete combustion of coal (loss after calcination, vania) (Sec. i.), and the mixing of the water-soluble cobalt compounds with the ash is carried out at the initial pH. suspensions of 0.54

o6pa3ON известное количество кобальта на окись алюмини . Сушку катализатора провод т при 100с, а прокаливание при 400-1300с в течение не менее 30 мин. При прокаливании образуетс  алюминат кобальта со структурой шпинели синего цвета.o6pa3ON known amount of cobalt on alumina. The catalyst was dried at 100 s and calcined at 400-1300 s for at least 30 minutes. Calcination results in the formation of cobalt aluminate with a blue spinel structure.

Недостатком описанного способа  вл етс  то, что при получении катализатора используют синтетическую окисьThe disadvantage of the described method is that synthetic catalyst is used in the preparation of the catalyst.

алюмини , катализатор быстро тер ет свою активность при окислении окиси углерода в двуокись, в св зи с чем его необходимо част регенерировать. Все это увеличивает стоимость как aluminum, the catalyst quickly loses its activity in the oxidation of carbon monoxide to dioxide, and therefore it needs to be regenerated frequently. All this increases the cost as

5 самого катализатора, так и процесса очистки с его использованием. Кроме того, катализа1;ор, полученный по этом способу, недостаточно активен. Дл  сравнени  был приготовлен катализатор с содержаниемкобальта5 of the catalyst itself and the purification process using it. In addition, catalysis; 1, obtained by this method is not sufficiently active. For comparison, a catalyst was prepared with a cobalt content.

13, вес.% и определена его активность в реакции глубокого окислени  метанола . Дл  этого в реактор загрузили 0,1 г катализатора и пропустили13, wt.% And its activity in the deep oxidation of methanol was determined. For this purpose, 0.1 g of catalyst was loaded into the reactor and missed

5 паровоздушную смесь, содержащую5 vapor-air mixture containing

1,2 об.% метанола. Результаты представлены в табл.1.1.2% by volume of methanol. The results are presented in table 1.

ТаблицаTable

280280

270270

300300

7070

8787

5757

2400 29802400 2980

1955 ИспоИьзование предлагаемого способа получени  катализатора позвол ет не только увеличить активность окиснокобальтового катализатора глубокого окислени  органических веществ в 1,2-1,4 раза, но и снизить себестоимость 1 т катализатора по CIiaвнeнию с себестоимостью катализатора, полученного по прототипу и имеющего такое же весовое отношение активного компонента к носителю, на 300-400 руб. а также частично утилизировать отходы при сгорании каменных углей на ТЭЦ. Каталитическую активность полученных катализаторов по насто щему способу определ ли на проточно-циркул ционной установке в реакции глубокого окислени  метанола и оценивали по удельной скорости окислени , выраженной в г метанола/кг катализатора ч. Пример 1. В термостойкий стакан заливают 60 мл дистиллированной воды и раствор ют в ней при перемешивании 4,93 г азотнокислого кобальта Со {NOg)2-6Н20, затем в раствор добавл ют 10 г золы сгорани  каменных углей состава, вес.%: SiOg 46,9;. ACnOj 18,2; 15,6; Саб 11,8; MgO 2,0; CuO 0,48; п.п.п. 5.1.. После перемешивани  в течение 10 мин рй суспензии довод т до 1,0 добавлением к суспензии необходимого количества 10-30%-ного раствора азотной кислоты и упаривают суспензию при бО-ЭО С, затем сушат пасту при lOO-llOC в течение 8 ч и прокаливают катализатор1955 The use of the proposed method for the preparation of a catalyst not only increases the activity of the oxide-cobalt catalyst for the deep oxidation of organic substances by 1.2-1.4 times, but also reduces the cost of 1 ton of catalyst according to CI, with the cost of the catalyst obtained by the prototype and having the same weight ratio the active component to the carrier, at 300-400 rubles. and also partially dispose of waste during the combustion of coal at CHP. The catalytic activity of the obtained catalysts of the present method was determined on a flow-circulation installation in the deep methanol oxidation reaction and evaluated by the specific oxidation rate expressed in g of methanol / kg of catalyst. Example 1. Pour 60 ml of distilled water and a solution into a heat-resistant beaker. 4.93 g of cobalt co {NOg) 2-6H20 are added to it under stirring, then 10 g of coal ash of the composition,% by weight: SiOg 46 ;. ACnOj 18.2; 15.6; Sab 11.8; MgO 2.0; CuO 0.48; ppt 5.1 .. After stirring for 10 minutes, the suspension was adjusted to 1.0 by adding the necessary amount of a 10-30% solution of nitric acid to the suspension and the suspension was evaporated at ОО-EO С, then the paste was dried at lOO-llOC for 8 h and calcined catalyst

Температура в зоне реакции, The temperature in the reaction zone,

Степень превращени  метанола, %The degree of conversion of methanol,%

Удельна  скорость окислени  метанола , г метанола/кг катализатора чThe specific oxidation rate of methanol, g of methanol / kg of catalyst h

Пример 2. В термостойкий стакан заливают 60 мл дистиллированной воды и раствор ют в ней 3,45 г азотнокислого кобальта, добавл ют 10 г золы сгорани  кеменных углей состава,вес.%: SiO 43,2; 16,4sExample 2. 60 ml of distilled water is poured into a heat-resistant beaker and 3.45 g of cobalt nitrate is dissolved in it, 10 g of coal ash of the composition coal are added, wt.%: SiO 43.2; 16,4s

при в течение 4 ч. Получают окиснокобальтовый катализатор на носителе , содержащий 10 вес.% кобальта на золе сгорани  каменных уг- . лей. в реактор загружают 0,1 г полученного катализатора и пропускают паровоздушную смесь, содержащую 1,2 об.% метанола, с объемной скоростью 20 л/ч. Результаты приведены в табл.2.at 4 hours. A supported oxide cobalt catalyst containing 10% by weight of cobalt is obtained on the combustion ash of coal. lei. 0.1 g of the obtained catalyst is loaded into the reactor and the vapor-air mixture containing 1.2% by volume of methanol is passed at a volume rate of 20 l / h. The results are shown in table 2.

Таблица 2table 2

280280

270270

300300

79,0 91,079.0 91.0

100100

31203120

27102710

34303430

, 16,4; CaO 11,6; MgO 2,6; CuO 0,7; П.П.П. 7,5. Остальные операции , как в примере 1. Получают катализатор, содержащий 7 вёс.%, 16.4; CaO 11.6; MgO 2.6; CuO 0.7; P.P.P. 7.5. The remaining operations, as in example 1. Get the catalyst containing 7 weight.%

кобальта на золе сгорани  каменных углей. Результаты при:ведены в табл.3, Таблица 3cobalt on the ashes of the combustion of coal. The results when: shown in table 3, table 3

Удельна  скорость окислени , метанола , г метанол/кг катализатора-чSpecific oxidation rate, methanol, g methanol / kg catalyst-h

Пример 3. В термостойкий стакан заливают 60 мл дистиллированной воды и раствор ют в ней при перемешивании 6,4 г азотнокислого кобальта, добавл ют 10 г золы сгорани  камен- 5  ых углей состава, вес.%: SiO2 54,7;Example 3. In a heat-resistant beaker, 60 ml of distilled water is poured and 6.4 g of cobalt nitrate are dissolved therein with stirring, 10 g of combustion ash of 5 5% coal of the composition, wt.% Are added: SiO2 54.7;

Температура в зоне реакции,С270Temperature in the reaction zone, C270

Степень превращени  метанола, %83,2The degree of conversion of methanol,% 83.2

Удельна  скорость окислени  метанола, г метанола/кг-катализатора -ч2850The specific oxidation rate of methanol, g of methanol / kg catalyst is h2850

П р и м е р 4. Получают окиснокобальтовый катализатор, содержсиций 10 вес.% кобальта на золе сгорани  каменных углей, как в примере 1/ но при разном начальном рН суспензии.EXAMPLE 4 An oxide-cobalt catalyst is obtained, containing 10% by weight of cobalt on coal combustion ash, as in Example 1 / but with a different initial pH of the suspension.

2360 27202360 2720

33003300

.Оз 20f3; Fe-jOj 12,1; CaO 5,8; MgO 1,9; CuO О,; п.п.п. 2,46.Остальные операции, как в примере 1. Получают катализатор, содержащий 13 вес.% кобальта на золе сгорани  каменных углей. Результаты приведены в табл.4..Oz 20f3; Fe-jOj 12.1; CaO 5.8; MgO 1.9; CuO Oh; ppt 2,46. The remaining operations as in Example 1. A catalyst is obtained containing 13% by weight of cobalt on the coal ash. The results are shown in table 4.

Таблица 4Table 4

280 300 94,5 100280 300 94.5 100

3240 34303240 3430

Результаты по определению активности, образцов одного и того же состава в зависимости от начального рН суспензии при температуре 280С при65 .ведены в табл.5.The results of determining the activity of samples of the same composition, depending on the initial pH of the suspension at a temperature of 280 ° C at 65, are listed in Table 5.

рН суспензий pH of suspensions

Степень преврашеIretKi МётайЬЖ при 280С,%Increase degree IretKi Mötöy at 280 ° C,%

УдельЙа  icitopec-Tb окислени  метанола при 280/С, г метанола/кг катализатора ч 3140Specific icitopec-Tb oxidation of methanol at 280 / C, g of methanol / kg of catalyst h 3140

Формула. . изобретени  1. Способ получени  катализатора дл  глубокого окислени  органических веществ, включающий емешйванйе раствора азотнокислого кобальта с носителем , последующёе упаривание суспензии , сушку пасты и прокаливание катализаторной массы, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью получени  катализатора с повышенной активностью , а также его себестоимости , в качестве носител  используют золу сгорани  каменных углей, а смешивание провод т при начальном рН суспензии, равном 0,5- 1,0, причем зола сгорани  каменных углей имеет следующий состав,вес.%: SiO243-55Formula. . 1. Method for producing a catalyst for the deep oxidation of organic substances, including a solution of cobalt nitrate with a carrier, followed by evaporation of the suspension, drying the paste and calcining the catalyst mass, so that with the aim of obtaining a catalyst increased activity, as well as its cost, as a carrier, use coal ash, and mixing is carried out at an initial pH of the suspension equal to 0.5-1.0, and the coal ash has the following composition in, wt.%: SiO243-55

АЕгОз16-22AEgOz16-22

Таблица 5 1,0 2,0 3,0Table 5 1.0 2.0 3.0

0,50.5

91,0 . 82,4 76,191.0. 82.4 76.1

91,591.5

3120 2820 25103120 2820 2510

FegOj12-18 FegOj12-18

СаО5-12CaO5-12

5 МдО1-35 MdO1-3

СиО0,05-0,7SiO0.05-0.7

Продукты неполногоIncomplete Products

сгорани  угл 1-8.coal combustion 1-8.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1. Патент Японии № 51-11596, кл. 2ei), 1973, 1. Japan patent No. 51-11596, cl. 2ei), 1973,

2 Патент Великобритании 1310969, кл. В I Е, 1973.2 Patent of Great Britain 1310969, cl. In I, 1973.

3.За вка Японии № 50-22955, кл. , 1973.3. For Japan No. 50-22955, cl. 1973.

4.За вка Франции 2228032, 0 кл. В 01 .J, 1973 (прототип).4. For France 2228032, 0 кл. On 01.J., 1973 (prototype).

Claims (1)

1. Способ получения катализатора для глубокого окисления органических 15 веществ, включающий смешивание раствора азотнокислого кобальта с носителем, последующее упаривание суспензии, сушку пасты и прокаливание ка- . · тализаторной массы, о т л и ч а ю- -щ и й с я тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, а также снижения его себестоимости , в качестве носителя используют золу сгорания каменных __ углей, а смешивание проводят при** начальном pH суспензии, равном 0,51,0, причем зола сгорания каменных углей имеет следующий состав,вес.%:1. A method of obtaining a catalyst for the deep oxidation of organic 15 substances, comprising mixing a solution of cobalt nitrate with a carrier, subsequent evaporation of the suspension, drying the paste and calcining ka. · Talizatornogo mass, with the exception of the fact that, in order to obtain a catalyst with increased activity, as well as reducing its cost, coal __ ash combustion is used as a carrier, and mixing is carried out at ** the initial pH of the suspension, equal to 0.51.0, and the ash of combustion of coal has the following composition, wt.%: SiO243-55SiO 2 43-55 Ае20з 16-2230Ae 2 0s 16-2230 Fe203 Fe 2 0 3 СаОCaO МдОMDO СиОCIO Продукты'неполного сгорания угляProducts'complete combustion of coal 12-18 ' 5-12 1-3 0,05-0,712-18 '5-12 1-3 0.05-0.7 1—8.1-8.
SU782644620A 1978-07-12 1978-07-12 Method of preparing catalyst for organic substance deep oxidation SU716584A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782644620A SU716584A1 (en) 1978-07-12 1978-07-12 Method of preparing catalyst for organic substance deep oxidation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782644620A SU716584A1 (en) 1978-07-12 1978-07-12 Method of preparing catalyst for organic substance deep oxidation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU716584A1 true SU716584A1 (en) 1980-02-25

Family

ID=20777060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782644620A SU716584A1 (en) 1978-07-12 1978-07-12 Method of preparing catalyst for organic substance deep oxidation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU716584A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1322969A3 (en) Method of producing catalyst for oxidation purification of acid gas containing hydrogen sulfide
US3957691A (en) Catalyst for treating exhaust gas from engine vehicles
GB1563866A (en) Catalytic oxidation of sulphur and sulphur compounds
US3179488A (en) Method of treating exhaust gases of internal combustion engines
US6143261A (en) Catalytic reduction of nitrogen oxide emissions with MCM-49 and MCM-56
JP2537734B2 (en) Catalyst and method for treating gases containing sulfur compounds
US6024933A (en) Direct oxidation method for converting sulphur compounds into sulphur with a copper catalyst
JPS6128454A (en) Catalyst for removing nitrogen oxide in exhaust gas
AU650698B2 (en) Catalyst for purifying exhaust gas
SU716584A1 (en) Method of preparing catalyst for organic substance deep oxidation
JP4512691B2 (en) Catalyst for selective reduction of nitrogen oxides by carbon monoxide and its preparation
KR100247206B1 (en) Catalyst for treating sulfur compound-containing gas, use thereof in said gas and method of treating said gas
ZA200108713B (en) Composition usable as NOx trap, based on manganese and an alkanline-earth or a rare earth and use in the treatment of exhaust gases.
US3923690A (en) Carrier-supported catalyst
US4148760A (en) Catalyst for oxidizing sulfur or sulfur compounds
SU421166A3 (en)
US3498928A (en) Method of preparing granular oxidizing catalyst for preventing air contamination by carbon monoxide
SU791411A1 (en) Absorbing catalyst for cleaning gases from sulfur compounds
SU716582A1 (en) Catalyst for deep oxidation of organic substances
RU1732537C (en) Process for preparing copper-zinc-manganese catalyst
JPH02196733A (en) Production of ethylbenzene and styrene
RU2059427C1 (en) Catalyst for deep oxidation of hydrocarbons and carbon oxide and method of its production
RU2057577C1 (en) Method and catalyst for gas clearance from hydrogen sulfide and catalyst production method
SU954098A1 (en) Catalyst for cleaning exhaust gases from dimethyl formamide and method of producing it
SU1655545A1 (en) Method for purifying gas from sulfurous compounds and method for obtaining catalyst for gas purification