PL441039A1 - Zeolitowy katalizator do selektywnej redukcji NOx amoniakiem i sposób jego wytwarzania - Google Patents

Zeolitowy katalizator do selektywnej redukcji NOx amoniakiem i sposób jego wytwarzania Download PDF

Info

Publication number
PL441039A1
PL441039A1 PL441039A PL44103922A PL441039A1 PL 441039 A1 PL441039 A1 PL 441039A1 PL 441039 A PL441039 A PL 441039A PL 44103922 A PL44103922 A PL 44103922A PL 441039 A1 PL441039 A1 PL 441039A1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
catalyst
weight
temperature
sub
zeolite
Prior art date
Application number
PL441039A
Other languages
English (en)
Other versions
PL246810B1 (pl
Inventor
Magdalena SARAMOK
Marek Inger
Monika Ruszak
Marcin Wilk
Katarzyna Antoniak-Jurak
Monika Motak
Agnieszka Szynaszek-Wawryca
Bogdan Samojeden
Original Assignee
Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie
Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Nowych Syntez Chemicznych
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 Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie, Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Nowych Syntez Chemicznych filed Critical Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie
Priority to PL441039A priority Critical patent/PL246810B1/pl
Publication of PL441039A1 publication Critical patent/PL441039A1/pl
Publication of PL246810B1 publication Critical patent/PL246810B1/pl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/064Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/072Iron group metals or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/54Nitrogen compounds
    • B01D53/56Nitrogen oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8621Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625Nitrogen oxides
    • B01D53/8628Processes characterised by a specific catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201Impregnation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest zeolitowy katalizator. Katalizator zawiera tlenek żelaza osadzony na nośniku. Prekursorem nośnika jest zeolit z grupy heulandytu (HEU), korzystnie o zawartości klinoptylolitu nie mniejszej niż 85%, zaś w katalizatorze finalnym zawartość głównych składników w przeliczeniu na tlenki wynosi Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> w zakresie od 1% wag. do 15% wag., Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> w zakresie od 5% wag. do 20% wag., a SiO<sub>2</sub> w zakresie od 60% wag. do 80% wag. Przedmiotem zgłoszenia jest także sposób otrzymywania powyższego katalizatora. W sposobie wg wynalazku zeolit z grupy heulandytu (HEU) poddaje się częściowej dealuminacji w roztworze HNO<sub>3</sub> o stężeniu 1% — 10% wag., korzystnie 4% — 5% wag. przez 1 — 2,5 h, a następnie dekantacji, korzystnie powtarzając powyższe operacje co najmniej trzykrotnie, a następnie odmywaniu wodą zdemineralizowaną do uzyskania pH odcieku 4,5 — 6, filtracji, suszeniu w temperaturze 80°C — 110°C, po czym formuje się znanymi metodami w kształtki o średnicy i wysokości mieszczącej się w zakresie od 1,5 mm do 12 mm, suszy w temperaturze 80°C - 110°C, kalcynuje w temperaturze 300°C — 900°C, korzystnie 450°C — 500°C przez 1 - 4 h, impregnuje wodnym roztworem rozpuszczalnej soli żelaza(II), suszy, kalcynuje, w wyniku czego otrzymuje się gotowy produkt.

Description

Zeolitowy katalizator do selektv·wnej redukcji NO„ amoniak.iem i sposób jego "'ymarzania DZIEDZTNA TECHNIKI Przcdmiott:m wynal.aku j..:st zcolitov,) kataliui.tor du sdt.:ktywnej n:duk;;ji KO" d.monidk.it:m V\- gaz.ach resz1k'->~yd1 z illslalacji kwasu a.aJtowcgo(V j maL: ::.pos0b jego wy twanania.
Katalizator stanov.. i denek i:elaai osadzony na zeolitow) m nosniKu.
SlAN TE< :HNIKJ Kwas azotowy jest waznym surowcem w wielu procesach pr.1em~slowych . .lec:t W';, k()rzystyv.any do produkcji saletry :1monowej. jak równie:;, jako produkt ro~redni \I\,' synte7ie kaprnlaktamu, kwasu adypinowego czy dinitrotoluenu .. Produkcja kwasu JZotowego przyczynia sie do l~misji znacznej ilosci. sl..kodliwych gazów, glóv 1 ,:1ie tlenku azotu tNO) i dv.utlenku azotu (NOi), okreslan)ch sumarycznie jako NO,.. ;'-1oga one pov..odowac powazne Sl.kody zdrowotne !v. tym churob:, ukladu uddcchowcgo i s1.:rcowo­ nai::1ynioY.-!go:1,jak rc"' niez zagroLCniu ula srodowiska naiurllincgo, 1 ... atem konie,zr.e jest Lrnniejszenie emisji i'i'Ox z. gazi.>v. 0Jlohrn,,yd1 z instalacji kv.~u azotowcgu. Obecno~c NOx w strumieniu gazów odlotowych (zwanych gazami resztkowymi) wynika z ich niepelnej przemiany do HNO3, zachodzacej w kolumnie absorpcyjnej. Wielkosc emisji NOx zalezy od parametrów pracy kolumny absorpcyjnej ~cisnienia oraz temperatury) i moze dochodzic do 3000 ppm.
Decyzja Rady Unii Europejskiej 2017/1757 z dnia 17 lipca 2017 r. reguluje aktualnie obowiazujace limity emisji dla instalacji produkujacych kwas azotowy, 'h-edlug której od 201 J r. dopuszczalne stezenie NQ„ w sa-umieniu gazów resztkmvych z istniejacych i nowo uruchamianych instalacji kwasu azotowego wynosi odpowiednio PL 441039 A1 2/161 Q0 mg"m 3 oraz 160 mglm 3 . Spelnienie tyrh standardóv.r wymaga zastosowania ckktywnych techm\lr,g:i nczyszcnnia gl7ów resztkowych.
Znanych jest kilka metod ogrankZJ:nia ..!misji :\IO, z instalacji kwasu a.:olmvegu, taki1.;h jak wysokospra1,1;na ab:.orpcju, ni.:sd..!ktywna r.:dukcjJ. kutuliiyczna (NSCR), sekkt:, v.nu r.:dulcja h.aialityczr11.1 ! SCR) oiaz abSOff>cja v. rnznN0r.1:c v.otlorotkn.hu stidu.
\Jajbardzitj wydajna kdmologia j~st :;ekkt)wna redukcja katalityczna przy uz)Ciu amoniaku ja.ko reduktora 1SCR-NH:::l.
Proces SCR-1\H, mot.e przebiegac wedlug róznych mechanizmów. \V zaleznosci od skladu ga.7ów (stezenia O, . .stosunku ste7en :\10:i NO, oraz temperah1ry pracy wybraneg0 katalizatora (Moon Hyeon Kim i in Cataiv!ds WJ>(Hf./.).1341· 4NO + 4NH 3 +O',;.·? 4N 2 + 6H„0 (IZ'N. proce-; ,.stand,'.-irdowy") (l) NO t NO"+ 2NH~ ? 2N 2 + 3lf,!O oz,,:. ,.szybkl'" reakcja SCR, t < 350"C) (2) 2N0z t 4N/1 3 + 0 2 ·? 3N 2 +· 611 2 0 (lL-..:\. ,.v.oln~" reak.::jo.1 SCR1 (3) Mozliwe Jest y.,y~tapil!nie niepozadanych reakc~i ubocznych utleniania amoniaku, prowadzacych do v-.ytworania '-1;0 lub :"l,): 4NO + 4NH3 + 30;, ? 4N20 + 6H'20 2NH 2 -1- 20 2 4 N 2 n + 3H 2 0 4NH 3 + 50i -1o 4NO f 6H 2 0 (4) (~) (6) Zakn.:s okna kmp1.:rnturoll.,;,:g0dl.:. procesu sdckiyv.ncj k ... u,lity1.;mej r;.;duk..::ji NOx .unoniclkiem to ZW} k:li! 200 -450 ce. Ponizej 200 "C rnuz..! w; st,:fPiC niepui.adan::, proi;t:s tworzenia si(;: soli amonow)'ch. Osa Je:-.t niebezpicc:zne 1r:; w1..giedu na ich "'ybuchow) cr1arak:kr (lengyu &ew i in. .rlppl. Sur}.
Sci. 2018, 443. /Ol Manfred Koebel i in: Catal. Today 2002, 73, 239). Ze wzgledów technologicznych i ekonomicznych proces nie powinien byc prowadzony w temperaturze "")'i,szej niz 450 °C. Co wiecej, czesc katalizatorów wykazuje znaczny spadek aktywnosci i selektywnosci w temperaturze powyzej 350 °Cna skutek biegnacych reakcji ubocznych, nP.. t!tleni,a.nia amoniaku do NO oraz tworzenia sie N20:(~godnie z reaJ W praktyce przemyslowej jako katalizatory selektywnej redukcji NO:>,'. amoniakiem stosowane sa glównie uklady V 20s oparte na.nosnikach Ah03 ( US 43149 H.
PL 441039 A1 3/16Rhone..: Poft,enc lndustric;) lub na Ti02 (WO '}017 '2166Y0 A!. BASF Corporatfrm1 oraz ?,eoEtach modyfikov:an;ch jonami metali przcj~ciowy.:h [ ·s ::O]O 1 0061536 A 1.
C.1SALE). Zalda konu::reyjnj eh latalizatoró\\ wanadowych jest ich W) sc)ka aktywnosc ; sdekt)\\nos.::, szcl.cgól11ic \\ niski..:j t..:mpcruturz~. Ni..:\.\alpli\.\a id1 wad~ jest lOt.sycl'.liO~C v.anadu, w,;z:;;zy Zd..kn;:, h:mpenuury pn:1c> uraz uizs.ta sdcktywnosc w kienmku tworz.enia N: w temperaturze powyzej 350 •:•c, skutk~jaca zwic:kszemem zawartosci N20 w strumieniu gazov.· emito\\ianych do atmosfery.
Z literatury patentowe: i nauko\\ej znanych jest wiele, katali7atorów do c:elekty1.\.nt"j redukcji N'l )~ amoniakiem. Sa tom. in. metale !-Zlachetne ( P1, Rh. Pdi lub ich '*'PY, 1-w n(lsniku y-Ab01 (Pt-Rhf.,-AL·01, Rh-Sn/y-AbO,, O. I%Pt-0,05% Rh 0 AhO~)­ W obecnosci tych kata1i7atnrów redui tcrnreraturzc (P Fr.,r:atti Applicd C,1talysis A· Gener-ai 2:!]ff 2_,_:,onr 2:,/L Katali111tory tego typy charn.ktcryzuja sit; bardzo wysoka aktywnoscia w procesie d.:NO,, :e..:z su uzjv,ane glównie " przypadku :m,bilnych zró VI. instah1cja..:h kwasu d.Z,>tow.t!go jr:s, ograi1i..:zonr: pr .lt:L \\ )Soli kos;:t, v.a...,kt :takrcs 1emperalury pra1.:y (150-250 °C) oral. niska selektyv.nusc;. Dodatkuv.o. w obe<.:nusci metali szlachetnych, w temperatune w~ zszej niz 200 · C, wzrasta ryzyirn twor.tenia sie w reaktom.: SCR soli amonowych.
Wiekszosc Katalizatorów procesu SCR-NH,, czesto badanych i opisywanych w literaturze t0 katalizatory tlenkowe (tlenki zela?a., miedzi, wanadu. manganu. niob11) w J)OStari fa:,y aktyv.nej osadzonej na nosnikach ·ceramiczn~·ch; tj,· '.,iO~ Al:-0,, SiO,, 1r0~ i CeO~, Z literatury patentowej· ro,my jest korzystny ,~lyw dodatkl' tlenków wolframu i/lub molibdenu do ukfadu V:cOs/TiO~ ( U': 32 7 9884. BA 'iF Corporation. US 1085193, Hitachi L1d, WO :!0/! 1 120929 .12 i l~S' 20149363359 .11 Thy5w:11Krupp lndustriul S!1/utions AG i. Dodatki te wplywaja l' .. arówno na poprnv..;- akty~" nos1.:i i ::.ekkt)Y.nosd katali:1.atora, a W0.1 pdni równict. rol~ stabilimtora strukmrain~go.
Molibden charakteryzuje sie wieksza reaktywnoscia od wolframu i jest latwiej dostepny.
Istotnym mankamentem jest jednak jego duz.a lotnosc. w warunkach procesowych podczas eksploatacji na instalacjach przemyslowych.
Z opisów patentowych US 4929586, US 8975206 /}), US 2009/1432)5 _A 1, WO 2017/101449 A I znane sa katalizatory, skladajace sie z binarne~o tlenku wanadu i antymonu o strukturze krystalicznejmtylu, (VSb04) osadzone na nosniku Ti02;Z uwagi na wysoki koszt nosnika· Ti02, mozliwa jest cze_sciowa jego zamiana na tanszy . . odpowiednik w postaci nieorganicznych tlenków, np. Si02, Zr02, Fei03 •i/lub AbQ, PL 441039 A1 4/16(VShO..iiTiO::/WO: 'Si O:). l lklady te· wykazujq wysoka akty,vnosc w szerokim zakresie temperatury 100 550 °C'.
Altemat}"Na Jk kata!iZJturóv. tleakov .. ')ch ~a k.ituli/.ato;y opart1,.. na z.:0litach modyfikuv.arl)ch m..:talami przcjsdu\\ymi, zwlasLC.lcl miedzia (US 2018,0()2172, Bull.:!le .\1tworiul Jn,JJtwe In,;:; LS 2ul-,(l]./1022. Julm.1011 Mullhey. JJ O 2dJ J„J(i7l!7-I, BASFI, 1.eiazem i CS 2Ul 3t!J2025:-1 Al, B.1SF St:; us· !ltlJ 1ul ..J9225 A i, l'hvs.\·en.Krupp Industrial Solutions A(,) lub kobaltem (US 20J4l()363359 A.i, fhyssenKrupp Jndus!rial ,",'olutions A(,). Zeolity modyfikowane jonami metali prz.e_isciowvch charakteryzuja sie wysoka aktywnoscia (>90% stop1cn redukcii NO\) r selektywnoscia (bard7o niska lub zerowa emisja N,O)w procesie S( :R;.N~h w szerokim rakresie :emperatury -i.00-5'.'0 °(',, przy bard:m niskim lnb 7ernv,rym rnehiciu amoniaku ((S 20/RfJ0:!! 7 , Ballelle \1C'morial Institute lnc: l 'S YO 14 03 63 3 50 .11, JJ,y,senKrupp Industrial So!t:tionr; t Ci, WO ~Ol ::1 J 3516 Al).
Znany j..:st z opisów patenlO\V}..:h WO 2008 ··JJ=-152 i L'S 2017,0J./102:. Johnson Jfauh,y PLC l-.ataliutor na bazie zcl.,litu glinok.r2..;111i~10v.ego domi~sLk0v.a:1) jonami_ mie kolejnosci w puzycie jonowymienne -.vprowadzane byly jony NH4 1 z roztworu 1\H4t,,.Q3, a nastcpnic jony Cu: i roztworu 1cj soh. KataJizator ten sklada sie z zeohtu t~'pu CHA.
AEI i AF:X oraz. BLA. \1l>R. MFI lub F ER naniesione Lm na monolit mp. koraierytowy) lub ufr,nnowanego \1\ monolit.
Innym katali;;atmem, w po<;taci 7ePlitu modyfikowanego jonami miedzi <'raz jonami metali a!ka]iczn) eh, je,;;t katali.,;ator SSZ-1 ~ :many 7 opisu rarenwwego l.S :!0JR/00117.:5 A!, Baue/lc \femorial Institute Inc. Syntetyc:my zeolit t) pu CHA, Jcmicszkowany jonami Cu::+ w i1osd pe.nizej 2~< .. wag. or3Z jenami ml.!tali alkslianych i m.:tali ziem rZJ.dkid1 \\ ilosci po11izt:j 5% wag .. wykazuje duza akl)\'.nosc "' prncesii reduia;ji VI- zakresii.: temperatury 150 300 °C (w zal.,.r...:sie 2(;0-J00 ce k0n"'..:r~ja NOx przekracza· 90%). Selektywnosc procesu w obecnosci katalizatora SSZ-13 jest o 20% wyzsza niz konwencjonalnego Cu-CHA. Proces,wymiany jonowej prowadzi.sie w dwóch etapach. Najpierw do struktury zeolitu wprowadza sie jony metali l i 2 grupy ukladu okresowego (Li, Na, K, Rb, Cs i Mg. Ca, Sr, Ba)~ ilasci 0,01- 5% wag., a nastepnie jony miedzi w ilosci 0;0 l ..,.2% wag.
Znany jest z WO 2012/007874 katalimtor na bazie zeolitu ,zsM-34, OFF i/lub ERJ dotowany jonami miedzi w ilosci 1:-t O % wag., oraz metalem alkalicznym PL 441039 A1 /16w iloo;;ci n. 7- l."°l:> "'ag Kat:1lizator ten v,:ykazuje l.onwersje NO po~•yzej 60% v .. , temperaturze 200 °C i powyzej 7~ 0 ;,, ,, temperaturze 450 °C W pat~~cii: (:) 2014. 036335!' ff. Thyss,nKn1pp Industria.' Solution, AG niprcuntow:mo urzadz~nie do· on) s,c,ar,ia gazów ;esztko\.\ ych z NO„ i i'\iO, ·v. skfad l.:h)n.:go w~hodzi miir K.Jtaliz.alor mok mi~c do\.\olna geomctri~, lecz korz.ystnit; jest, gdy charakteryzuja sie na,mniejsze. KataJ1.ll;1tOrem del\O, zaproponowanym w ww. patencie moga hyc zeolity domieszkowane metalami prz~jsciowymi 1Co. Cu. rei. a takle Mn. V, Cr. Ni. /.awartosc metali przejsciowych \A, zeolicie zalet)'.' od Jego masy i miesci sie w z.akres1e od O, I do ?'.'% wag .. korry.-:tnie 2-7°;;, wag. Korzy;;;tne jest. gd~ 1asto„owanym 7e,))item sa zeolity wysnkokr:,emowe. co skutkuje nNiekszeniem stahilnrnki hydrotennalnej. np. zeolit MF!, BFl\, i::'FR, MOR, 'v1EI lub ich mie'>:rtni.ny, najkorz~·stniej typ ?'.SM-:'.
Z literatury p:itentowej dotycz~c . .:j k:1talizatoró,v do pr0cesu SCR-!\H, znanych jest wiek zeolitów modyfiko"'anych zdaz,,;m i miedzia. Wsród nich katalizator lcolitoy., y .1.::. bazie BE,\ vpisar1) w l.JS 20/3/02025: .. './ Al, B. lSF SE. Moze to by( [B-Si-G)-BEA, [Ga-Si-O}-BEA, [Ti-Si-O]-BEA. Zt:oiit) t~ podd.J.jt: :-.ie W}miai1k jonowej "' 1,:elu wprowadzenia jono"" t:elaza i miedzi. przy czym calkvwita zawartm,c jonuw i:elaz11 wynosi 5.2-5,4% wag, i miedzi 4--6.Sl"o v.ag. w przeliczeniu na FeiO.~ i CuO. I aki katalizator. w postaci wytlocz.ek. tabietek lub naniesiony na nosnik ceramic7n}. przeznaczony jest do stosowania'-" silnikach diesla luh stmmieniu gazów przemyslowych i w tym z instalacji k\\asu a:zotowego ). Katali7ator jec;t akt)"'-'llY w c;,7erokim ?akresie t.emreraturyl SrL 700 ()C. 7nane je~t z orisu patentov.eio CS 2012 Oi!?./429 Al Johnwn Maf!h,•y PLC' !'ozwiazanie, w którym w sklad katalizatora wchodz~ zeolity (o strukturze CHA, AEI), i;lino-fosforanow~ sita mold;u!arnc ( A!PO) czy krzemofosfor JJ10wc sit. rn0lc-kularnc (SAPO) pods~wione metalami tMeAIPO, ,MeSAPO), gdzie Me= ~s; B, Be, Co, Fe, Ga, Ge, Li, Mg, Zn lub Zr. Metal moze byc wprowadzony w pory lub osadzony na powierzchni sita. Katalizator wg wynalazku sklada sie z jednego lub wiecej metali przejsciowych sposród: Cr, Mn, Fe, Co, Ce, Ni, Cu, Zn, Ga, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, In, Sn, Re, Ir, Pt, osad:zonych na nosniku w formie sita molekularnego: zawierajacego p~ynajmniej dwie fazy zrostowe. Katalizator wykazal wysoka ak~ywnosc w zakresie temperatury 175-550PC, korzystnie 20fb.250 ~C. Zawartosc metali przejsciowych w sicie molekularnym zawiera sie w zakresie od 0,01 do 20% wag.; korzystnie 0,5-5% wag.
PL 441039 A1 6/16Spcs0b oczys:i:czani:1 mumien;a g;:,zi.; z tlenkóv: ~:z(,tu na drodze kilku etapov,ej rechriol.ogi; zm:ny jest z opt56w patent,)v,:ych WO :!OJ ::;J U516 Al. I'L 2050"'3. WO 03'105998. I'L 20933-:' BJ, US 201 J Ol ·19:2!5 Al, Thyrn:nKrupp /ndustrii1I Sulution„ .JG, ,, •. ; k(órej jednym z ewpóv, jest usuw.mic l\O:" p!Z) ..idzial...: reduktvr.J (NI h) oraz k.atalizahHd L.Colitu\\~go domi.:sLku,;,,,anegu Lclaze1n. Zgudnie z v.y11alazkie1ll, jako kataiizatory prefeW'\.\ane s~ zeoiity MFI, 3LA, FER, MOR, FAl:, MEL, a szczególnie MFl, Bl:.A. f·ER. w któl")ch sieciov.y glin zostal czesciowo izornorficznie podstawiony prLez Jeden lub wi~e_j piernia,;tków z grupy: B, Be. Ga. Fe, Cr, V. As. Sb i Bi oraz zeolit), w których sieciowy krzem zostal izomorticznie podstawiony przez jeden lub wiecej pierw1a-,tków / grnpy: Ge .. ·r;,, Zr H[ prry czym zawartosc zelaza w pr,:.eliczeniu na ma.,;;e ze0litu z;:rn.iera sie d0 25% ,vag, ko17Ystnie P, 1-10% wag. Preferowane ~a zeolit), l,,.1óre nie p<)siadaja porów wieks0 eh od 7 i\.
W opisie patentowym l.'S 8511331 B'! "'-lykazano v,rysoka konwersje uzyskam, na katalizat..:,rze z-:olill..>\\ ym zawierajacym zarówno szkieletmve kationy zd.::..z.:i., jak i p0za sLkidctow..: kationy zclJ.i,a, glównie ~oiic.ie ZSM-5. BE.\ czy ~haba,:y.:i1,;. Mozliwa do lll')'~kania byla konwersja l'-iOx ~ 80~o w zalrcsic 300-500 ?C. Ujawniono równic.:/ sposób bezposredniej syntt:zy wytwarzania zt:olitu glinokrz.;mianowego zav.ieraJacego zduzo, ktory nie wymaga stosowania etapu posredniego, takic.:go jaK wymiana jonowa lub impregnacja.
W opisie patentowym »'O· 2Ul!m4J024 .H uklady katalitycme 1.awieraJa modyfikowane zelazem sito molekulamt• zawieraJace okolo 6%, wag. 7ehml, w przelicieniu na calkowita mase sita m0lekularnego. puy c;~ym 7awart0sc tela.2a d(>diwana jest do sita molekularnego w er, najmniej ifaóch odd?ielnych ctnpach.
W piemszym etapie z.awa.nosc 7_e!aza wynosi od oko~o 2 de 8% v.ag., a druga za,.,.·:::irtosc i:ela.za wynosi od okolo 6 Jo] 0% ,vag„ v- oparciu o calkowita must; promowanego z.:olitu i.da.Lem .. Okrcsll.!nie sita mokkularne obejmuje t.ikic materi.:.I) jak SAPO. AlPO i MeAPO. W róznych przykladach _wykonania material zeolitowy ma strukture szkieletowa BEA, przy c:zym struktura szkieletowa BEA zawiera YOi i X2O3. gdzie Y jest pierwiastkiem .cztero-wartosciowym (Si, Sn, Ti, Zr, Ge),. a X Jest pierwiastkiem trajwartosciowym (Al, B, In, Ga, fe), najczesciej X oznacza Si, a Y oznacza Al.
I. Botto i in. (The Journal of the Argentine Chemica/Society 92. 113. 2004. 139) .wykazali dobra aktywnosc katalizatorów przygotowanych na, bazie naturalnego klinoptylolitu · modyfikowanego kobaltem i ~ies:zanina kobalt/rod ·w procesie SCR propanem: Obróbke surowego klinoptylolitu prowadzono w pierwszej kolejnosci w o:S PL 441039 A1 7/16\1 roztworze NH.iCI, a na5t~pnic po \\)"Suszeniu i kalcynowaniu w temperaturze 500 °C podJa.no dzialaniu O.Ol r-..1 octanu kobaltu lub dodatkowo ..:Morku roJu < III) \\ celu 0tlzymywania rnunornetaliczny1..:h lub bim~tali.:zii)ch kJ.tality~n1ych ukladów Leu litowych.
W) niki UL}:5k.tr1e przez Gba-,ernian i in. (&iemifir.: Journal o/1/wn l niver,\ily vf J.1t'uic:ul Sciences, 13. 5. 2UL'i) wsKaLuja na dobnl, aktyw110sc protonowanego khnoptyiolitu w procesie SCR przy uzycm metanu jako reduktora. NajW)zs.za aktyv,111osc usuwania NOx.. (63%1 UZ}skano v. temperaturze 450 ·( · przy nbdazeniu zlMa 20280 h"'.
Nale7y podkreslic, ~e wiekswsc hadan nad zasto~owaniem zmodyfikowanego klinoptylolitu w SCR d;H:-,czy 2as10sowania weg!owfldorów jako reduktorów, a badania nad zasto,;;owaniem klinoptyl0litu w SC'R-NH: sa hard?o ograniczone. Badania d . ,.1 -· t .. 1 & I (' 1 B 1'. ,· , "'1101 'iO. 4 79) pr2eprowa zone przez t~ oreno-1 os 1 m. . .. pp . ata,. .m 1r01.. .. , . , _ , , ..:. . '•"': kaz.1ly v. ysoka aktywnosc bt.ility..:zna klinoptylolitu mudyfik0wm11;gc ,nle w allnosf~ru bogatej .,. .. th:n onu: 1t\ l•b1.:cno.sd \Wdy i SO2 ""' zakresie: temperatury !80-330 'C. Ponadw, :11nodyfikowan) klinoptylolit \\ykazal W)sok~ o Jziaianie l ba (.ihas~mian i in. (Chem. Eng J. 20/.J, 252. 1 I 2: Chem. Eng J. 2Ul.J, 236, 46-1) lMTOCiii uwage na zedit 7 grupy heuiandytu I klinopt} lolit1. 1ako interesu1acy ewentualnv nosnik dla katali1.atora•procesu SCR-~H 1. Ze Y..'Zgledu na \\lasc1wosci fizyko-chemiczne kHnnptylolitu. mrrymanie katah7atora na bazie teg0 zeolitu v,;ymaga dv.1.1~ luh trzy<;topninv.ej modyfikacji, takiej jak wymiana jl)nowa i kalcynacja. St'wierdzr,nn .. ze po v.,;mianie jonowej , '\l'il 4 " i obróbce tt'rmicznej zeolit nie ulegl degradacji strukturalnej. :"'-1aj,;,,'i<;ksz,l konwersj~· dla katalizatora na bazie klinoptylolitu uzyskilJlo v. tcmp.:ratune 300 450 °C. Dodatk:.l\\O dea!uminacja zeolitu niskn ~tez(lnyrr. kwasem szc2..1\··,iowym ;rni~ksza $Cl..!ktyv-nc-sc \Wbec a;,otu cz..ast<.:c:zku,1.;ego poJc;.as proc...:s..1 SCR-Nlb, Zl;! wzgli;du na obecnosc dudat~ov.ych centrów h•.-asow:,C:1.
Znane jest z publikacji M. Saramok i in. (Catalysts 202 J, l I (4), 450) korzystne dzialanie klinoptyfolitujako nosnika kataJizatorll. do proces1J SCR-NH3 w instalacjach kwasu azotowego. Pr1:ebadano niemodyfikowany klinoptylolit dla którego w badaniach modelowych prowadzonych na drobnym ziarnie w temperaturze 350-4·50 °C uzyskano stopien konwersji NOx powyzej 30%. Co wiecej_, potwierdzono· korzystny .wplyw modyfikacji polegajacej na.obróbce klinoptylolitu w 5% roztworze HCI lub HNO3oraz wprowadzaniu jonów zelaza do sieci zeolitu metoda impregnacji. Dla otrzymanego katalizatora w badaniach modelowych w temperaturze 350-450 °C uzyskano stopien PL 441039 A1 8/16konwersji '!\JO:. wyzszy o 50 punktóYv pmcentmvych '•N stosunku do niemodyfikow:mego klinPptyloiitu. Badania pr.teprowadzon.: \\ v;arunkach pilotowych potwierdzily j.:go WjS~ika efektprnus(. Wykorzy~tuj41.: Jl.' baJaf1 g.uy rzc1.:zywiste. v,/ L.!Ir,pen,turic pov.yzej 400 °C uzyi,kano stopid1 konY.cr::,ji NO\ pr1:ekrac.z.aja-.:y 80%, prz) obi:ia.zeniu Gl·ISV"'-26500 h ', z.ad1owujl!,C jednol.'.zcsuie so!kktywnosc \\-Zglt;dem N2. \V pnu:y nie L.ostal zaprezentov.ar1y sposób W} twarLania gotowego kamlizl'l.tora, ufonnowanego w ksztaltki o poz.:ldanych parametrach uzytkov.'}ch. w reakcji selektywnej redukcji NOx amoniakiem.
UJA WNIFNIE W'{NAL/\7Kl' Puedmiotem wynalazku jes? nr,li!owy kat1lizator do ~clektywnej rcdc1kc.-j' NOJI amoniakiem, zawierajacy tlenek zelaza osadzony na nosr.iku. Kataliz.ator charakteryzuje sic; tym, ze pr1:kursorem nosnika jest Zl:l1lit z grupy heul.1ndytu (HEU). koC.l) stoi..: o z.av.,·Jrtosci klinopt) loli tu nic mnkjsz.:j nii. 85%, pr.q czym h i(atal izatorze finalnym zawdfto~t glównych skladników w przdi..;:z,,.:niu IM llenki w~nosi: Fe203 oJ l Jo 15% wag., AL:OJ ud 5 d-., ~oc,ó wag., a SiO2 oJ 60 do 80:i,,~ ¼clg. ma.si katalizatora.
K(inystnie zawartosc fe2O1. wynosi od '1' do 10% v.aµ. masy katali7.atora.
Pradmiokm W)nalazku jest talv:e spu:sub wY™'art.ania .oculitowego kaw.liL.atora do selektywnej redukcji .t\O-. amoniakiem. W sposobie \;g wynalaL.ku prekursor nosnika kataiizatora, który stanowi zeolit z grupy heularnlytu (Hl:L }. poddaje sie czesciowej dealuminacji w roztworze 1-lNO·, o ste7eniu 1-l 0% wag., koriystnie 4-5'-'to wag. przez l-­ ;!}i h, a nastepnie dekantacji.. korzystnie pov.1ar2.3:jac powyzsze operacje co najmniej tnykrotne. a nastepnie odmywaniu woda zdeminerali1owana do u:?yskania pH odcieku 4,"---6, filtracji. ~uszeniu \I',' 1empernturle 80-11 O °C po c.zym fonnltje !'=ie znan:;'mi metodami w ksztaltki o srednicy i v,.,ysokosci mieszci.acej sie w :zakresie od l ,5 do 12 mm, suszy w te,mperaturze a~n O °C, kalcynuje w temperaturze.~00-900 °C, korzystni~ 450-500 °C przez J.-4 h, impregnuje wodnym roztworem rozpuszczalnej ~oli. zelaza(H), suszy i kalcynuje w wyniku czego otrzymuje sie gotowy produkt. Korzystnie jest przed uformowaniem ksztaltek do :masy dodac etano-1,2-diol lub propano-1,2,3-triol lub alkohol poliwinylowy lub pochodna metylocelulozy, wybrana z grupy obejmujacej eter PL 441039 A1 9/162-h) droksy-etylomet~·ln"y celulozy, eter hydrok~)Tr0pyl0-celulo7Y w i!o~ci 0.1 -2 % wag. w stosunku do ma:-;y 2t~olitu.
Korzystnie jest pro\\adzic 1mpregnac.ie"' wodnym romvorze siarczanu(Vi) zelaz.a(H) o stezeniu 0.5-1.4 \1 nie krócej ni 1. 05 h w temperaturze 25-9.'i ''C. jeszcze korZ)Stniej w temperaturze 40-~0 °C po czym su.;;zyc \~ temperatuT?e 80-11 O "(' do stalej masy i kalcynowac w temperaturze 30/~Q00 °C, korzystnit' 400 550 °C. i ?\'.·entualnie p0v,tórzyc pov. yzsze czynnn·~ci dwu- luh trzykrotnie. c )bok znanych wlas.ciwo~ci mndyfikowanego klinoptylolitu maz pozytywnego ,~~11 dodatku nlan ns aktywno~c i selektywno~c v. reakcji SCR-Nl·h, S!')O<;Ób \.\';twarzania katali7.a!Ora pnlegajac)• na ,vprov,·adzeniu j drodze jedno lub ki!kukrotncj impregnacji nosnika 7 dodatkiem etano 1 .2-diolu lub propano-1.2,3-triolu !ub ::llkohoiu poli-,1 .. inylowcgo lub pochodnej met: locdulozy oraz v.i~ciwa temperatura kalcynacji nosnika, pozwalaja na otrzymani1; katalizatora ,> ·wysukiej akiywno:;c; (konwersja NO •. - ··· 95% w -l50 ~C)i sdl;!ktywno~ci i obnizeni~ sti;z~nia N20 v. gaz11.ch a. zlozem katalitycznymJ. 'w ,V}niKu przeprov.adzony,h bada11 St\.'.ierdzonu, ze katalizator v.g wynalazku jest aktywny w reakcji redul-.cJi tlenków azotu (NO,) amoniakiem ze strumienia ~azów resztkowych z instalacji kwasu azotowt!go. zawieraiacego obok tlenkó\.\ amtu (NO,d. azot tlen, podtlenek azotu. pare wodna .. arg(ln, ditienek wegia. o stezeniu t;,pov.:ym dta in-:talacji rT7em~ slowej, w temperaturzt· ~0fl-4~0 °C .. W rrzeprowadzon~·ch badaniach :ikty„..vnosci kataliz:1t0ra potwierdzono stopi~n konw~rsji }:O, na poziomie 78 96%, w .atleznos..:i od zav .. ·urt0s..:i f .;20J v, kat.1lizatorze. Kataliz..110r w którym z.av,'artvs.:: ;'e2OJ w;, no!>i ponizej 4~,ó v.J.~. w hadani..teh \'.) kazujc w kmp..:r;..iturze 4_50 ''C stopit:n konwersji ~Ox na poziomie 8Uh,. S1opid1 knnw.:rsji NO~ dla kuta!izatora o zav.anosc; Fe2O3 po\\yzej 10( 1 ó \\ag. nie jest wyzszy oJ stopnia konwersji NOl( uzysk.iwant:gu dla katalizatora, któn:go zawurtosc Fe2O3 miesci sie w opt:ymainym .lakresie 4-1 O~o wag., co wiecej zmierzony w temperaturze 450 °C stopien konwersji NOx takiego katalizatora jest o 5 p.p_. nizszy.
Wynalazek ilustruja ponizsze przyklady.
Przyklad l Do, reaktora o obj. 5 dm 3 zaopatrzonego w mieszadlo turbinowe w-prowadzono 600 g zeolitu .o .wzorze (Ca,K2,Na2,Mg).iAlsSi4oO96·24I-1:!O i zawartosci klinoptylolitu 87% o uziarnieniu< 0,1 mm oraz 3 din 3 wodhc;go ro.zrwóru HN03,o stezeniu 4,5% wag.
PL 441039 A1 /16Tak przygotowana zawiesin<; tcrmostJt•)wanc, w temperaturze :s °C przez 2 h stale m:ei.zajac, utrzymujac ot-roty mieszadla na poziomi..: 600 rprn ... nastepnie podd,w.ano Jek,:mtacji. Operal'.je k poY.tarz.:mo 3-krotnic, po czym p,)ddano o zd~mincrali:wwan4 do pH odcitku 5,9. a 11as1~pnic filtracji. Otrzymrul) pla...:ek 1iltrncyjny roLdrabnia.tw, po etym sus..:0110 du stalej ma-,y w sus:tan.:e laboratoryj11ej \h- h!tnpi.!r\ilurze 85-90 °C . .Maleriai po :,,USZt!niu homogeni1:owano, a nastt:pni,.:, umieszczano w zhiomiku zaopatrzonym w wolno-obrotowe mieszadlo VYStegowe. Nastepnie do odwazonych 400 g masv, wprowadzano porcjami 5.5 g et,m1 -~-hydroksy-etylomet:lowego celul0~ 0raz l 50 g H,O stale mie-.zajac. do u1:y;,ka11ia plastyc:tnej knnsy,tencji. Tak przygotowana mase suszmm do wilgotno~ci 14%., ro cr.yrn ro7drabt:iiano d,) frakcji OJ--0,8 mrn, a nastepnie fonnowano 'I\ tabletki o wymiarach d='i,(l±0,05 mm, h ,:- 4.8-i::O, l mm i ge-,tosci p0zc 1mej róv,ncj i ,35+0,f!5 gicm 3 l'fonno\.\'any nosnik susz.ono \V temperaturze 105 °C przez 1 O h, a nasti;pni...: kale) n0v,ano v. 50G °C przez: h. Po wys:udzcniu nosnik.,.., formie tabktt:k umi1:szcza.nu \\ zbiomiJ..u imprcgn,:u:yjn) m i podJawanu impri.:gm,cj i wztv,orcm FcS04 7H;O o ~tezeniu L2 M poJgrz,mym do Lemperatury 41±1 'C prze....: l h. Po impregnacji ksztaltki suszono v. temperaturze 110 "( do stalej masy, a nastepnie ka1cvnowano przez 4 h w temperaturze 4 7~ •·c_ OtrZ}many niniejszym sposobem finalny katali111tor. jako glówne skladniki 7awfrral R,ó 0 1!1 wag. l e:io~. !0,1 % \\ag. Al,01. 71 % wag. Si02 Akt:wnosc katalizatora u.zyskanego zgodnie z przykfad.:m 1, zbadano w skali laboratoryjnej przy uzyciu gazow resztkov.,ych pochodzacych z imaa!acji k\11.asu a20towego. Sklad ga1ów resztkov.ych b~ l na_<:tepujac?: ok. "lOU-- IOOO ppm \IO,. ~ 50-600 prm N2O. 0.5-2~o ohj. 0 1., ohj H2O. W reaktorze umie,;;zczono próbke k;nali7atora 0 mai;;ie 21 g, ufonn0wanegc, ~ tabletki Objeto~ciov,1 1 przeplyw gaiów przez zlo2e katali7.atora \vynosil 0,3 Nm 3 ih przed jego wiotcm rm :;,;loze katalizatora, Do •,trumicnia gazu v, prowad:zono ga.zowy ::,monink \\ ilosci po.~ 1 ,alajac.!j 11:1 U2y! maksymalnej konwersji NOx p,rzy minimalnym stezeniU'NH3 za,zlozem kataliryc:znym ( W obecnosci katalizatora, uzyskanego zgodnie z przykladem 1„ w temperaturze 400 i 450 °C osiagnifrto stopien konwersji.NOx równy odpowiednio, 95 i 96%.
PL 441039 A1 11/16Przyklad 2 Do re:lktora o obj. 5 dm' zaopatrzon1.:gC1 \\ mieszadlo turbinowe wprowad.wno 500 g zeolitu o ,,1.zor;:c (Ca.K2,\r..i2,Mg).,All:!Si ? o09,,•:4H20 i z.mJJLosci l,linoptylolitu 87% o uziarnieniu O, 1 mm oraz 2,5 dm~ HNOj pudJawi:illo knnostatowlillcj obróbi.'.t: v. 25 ,;,C przez 2 h stalt: mieszajac, ui:r:tymujac obrory mieszadla na poziomie 500 rprn. a nastepnie poddawano dekanta~1i. Operacje te powtarzano• 3-krutnie. po cz}m poddano odmywaniu woda 7.demineralizowana do pH odcieku 4,6 a na,;tepnie filtracji. Otnymany placek filtracyjny rozdrabniano. po c:rym ,;m1ono do stalej ma~y w sus:;,.arce laboratol}jnej v,: tempernt11ue Q0-45 °C Material po 'lU57eniu homogenizov.ano. a na.,;tepnie umieszczann w zhfr,miku ;;,a0patrzonym w w0lnoobrotowe rnies;ndto ,-.·steg()we. Nastepnie do odwazonych -WO g masy, .....,-prov.adzano. pNcjami 83.9 g rozrwom alkoholu po!i\'.iny!owego o st~zcniu 3.3% i lepkosci dynamicmcj l J, ! cP (25 aq stale rn.it:szajac. do uzyskania pla::.t) .;znej kom,ystencji. Tak przygotowana md.S~ suszono Jo wilgutno:ki 1:,0~ó. po .::zym roLdrabniano J~ 5,0±0.05 mm, h 4,8±0, 1 mm i geslosi.:i pozomei równej LJ5;1:l\US g/crn'.
Uformowany nosnik su;;zono w temperaturze 105 ce przez lJ h, a nastepnie kalcynowano w 500 °L pr:rez 2 h. Po wystudzeniu nosnik w fonnie tabletel,.. umieszczano w zbiorniku impregnacyjnym i poddawano impregnacji wodnym romvorcm FeS(k7H20 n stezeniu l , M podguanym do temperatury 4~t l "C pr;:ez I h. Po impregna~ji k571altki -:u:-mno w temperaturze l I O °C do --telej mas) i nastepnie kllcyn0wano w powietm.1 przez 2 h w temperaturze 500 °C Po \\)'Stud;,:eniu próhke katalintora ponownie umieszc7.'.lno w zbomiku impregnoc:;.jnym i poddawane· imprc-gnacf wodnym '"oztworcm FeSO.i·7II20 o ;;t~zcniu 1,2 M podgrza.Jl)iTI do temperatury •lS::..1 °C. Po impr1.:gnacji ksztaltki ;;usz0110 w tl!mperaturLt: 115 °C Jo stalej masy, J nasti;pnic kakyno\.\.mo pri:ez. 411v-. t\.!1np..::raturze 500 '·C. Po wystuJzeniu probke kata!izatorn ponownie impr~gnowano wodnym roztworem FeS0-1·7H20 w warunkach jak powyzej, a nastepnie suszono do stalej masy i kalcynowano przez 4 h w temperaturze 500 °C.
Otrzymany niniejszym sposobem finalny kataiizator'jako glówne skladniki zawieral I 1',9% wag. FeiOJ, 9,4% wag. Ah03, 66,7% wag. Si02.
Aktywnosc katalizatora: uzyskanego zgodnie z przykladem 2. zbadano w skali laboratoryjnej przy. uzyciu gazów resztkowych pochodzacych ,z instalacji kwasu azotowego. Sklad gazów resztkowych byl nastepujacy: ok. 900-1000 ppm NOx, 550-600 PL 441039 A1 12/16ppm N20, 0,5-2% obj. 02, 0,5-1,5% obj. H20. W reaktorze umieszczono próbke katalizatora o masie 25 g, ufonnowanego w tabletki. Objetosciowy przeplyw gazów przez zloze katalizatora wynosil 0,3 Nm 3 /h przed jego wlotem na zloze katalizatora, Do strumienia gazµ wprowadzano gazowy amoniak w ilosci pozwalajacej. IUl uzyskanie maksymalnej konwersji przy minimalnym stezeniu NHJ za zlozem katalitycznym(< 10 ppm).
W obecnosci katalizatora, uzyskanego zgodnie z przykladem 2, w warunkach pracy identyc:znych jak w przykladzie 1, w temperaturze 400 i 450 °C osiagnieto stopien konwersji NOx równy odpowiednio 93 i 90%.
PL 441039 A1 13/16Zastrzezenia patentowe l. Zeolitowy katalizator dCI selektyvmej redukcji NO„ arnoniatiem. 7av,·i~r.:1j,~c~: tlenek zelaza osadzony na nosniku, :znamienny tym, 1.e. prekursorem nosnika jest zeolit z grupy heulandytu (I IFL), korzystnit: o z.awurtosci klinopt) Io litu ni.: rnnil!jszcj niz 85~ó, zas w ka1.ali.:atora finafoym 1..awurt0&c glówn)ch :,kladnikóv. ·\I\ przdiczeniu na tl.:nki v.ynosi: FaO_; od I du i5'',ó "ag., Ah03 oJ 3 Jo 20~ó wag., a.Si02 od 60 do 80~ó wag. masy katalizatora. 2. Spnsób wedlug 7.a,;tn:rzcnia 1 znamienny tym. 1e 7.awarh)sc f<7.( )3 \\')'no<:i od 4 do lO~ó wag. masy katali7atora. 3. Sposób \\,ytwarzania zeolitówego katnli:ratora do selektywnej redukcji NO„ amoniakiun, znamicm1) tym, t:.e prd ... urs0r nusnih.a k.:i.mlizawra, któr 1 swrh.mi zeolit z grupy heulandytu{! IEU), poddaje s19 .,;,o;sciuwej dcaiuniinacji vv mztwor;,,..: 1n-;03 o stez.eniu l-l01ó v.ag., kort:ystnil: 4-5'}o wag. pr.tc:t l-2.,5 h, u n~H,pnit: dekantacji, korzystnie powtarzajac powyzsze operacje co najmniej trzykrotnie. l nastepnie odmywanm \Voda zdemineralizcmana do uzyskania pH odcieku 4.5-6. riltra~ji, suszeniu w temperaturze 80-- l l O ce. po czym formuje sie znanymi metodami w ks:rtaltki o ~rednicy i v.ysokosci mi'"~sr.czace; sie v. zakresie od 15 do I.'.~ mm,, <;u<;zy \A: temperatuue 80-11 () °C kalcynuje w temperarurze 3Qf\-QOO °C, kc,rry~tnie 4:-:;o„ 500 °C przez 1-4 h, impregnuje wodnym roztworem rozpuszcz.alnej soli ze1aza(H); suszy. kalcynuje, w wyniku czego otrzymuje sie gotowy produkt. 4. Sposób wg zastrzezenia 3 znamienny tym, ze przed uformowaniem ksztaltek do masy dodaje sie etano-1,2-diol lub propano-1,2,3-trioi lub alkohol poliwinylowy Jub pochodna metylocelulozy wybrana z grupy obejmujacej eter 2-hydroksy­ etylometylowy celulozy. eter hydroksypropyio~celulozy, w ilosci 0,1-2%. wag. w stosunku do masy zeolitu.
PL 441039 A1 14/165. Sposób wg zastrzezenia 3 albo 4 znamienny tym, re impregnacje prowad:zi sie wódnym roztworem siarc7.a11u(VI) zelaza(H) o stezeniu 0,5-1,4M nie krócej niz 0,5 h w temperatune 25-95 °C, korzystnie w temperaturze 40-50 °C, zas ksztaltki po impregnacji suszy sie w temperaturze 80-110 °C i kalcynuje w temperaturze 300- 900 °C, korzystnie 400-550 °C, i ewentualnie powtana sie powyzsze czynnosci dwu­ lub tnykrotnie.
PL 441039 A1 /16ai. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt, 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOL Ti:J POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 05 55 I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov,pl I www.uprp.gov,pl SPRA WOZDANTE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P.--1-41039 Klas,fikacj::i zgloszcni::i: BO IJ 291072, B0lJ "-7/02. B0lD 53/56. BO ID 5"-/86 Podkl::isy w których prowadzono poszukiwania: B0lJ B0JD B::izy komputerowe w których prowadzono pos7Ukiwania: EPODOC. WPI. XFULL (NPL). ba~' UPRP. google Kategoria dokumentu A A A Dokumenty - z podana identyfikacja Sarnmok. M.: SLymaszek. A: lnger. M.: Antoniak-Jurak. K.: Samojeden. B.: Motak. M . Modified Zeolite Catalyst for a NOx SelectiYe Catalytic Rednction Process in Nitric Acid Plants. Catalysts 2021. 11. 450. hnps://doi.org/1 0 .. B90/carnl 11040450 Ayten Ates. Andreas Reitzmann. Christopher Hardacre. Hnseyin Yalcin.
Abalernenl of nilrous oxide over nalurnl and iron modilied rn1lural /.eoliles.
Applicd C1lalysis A General. Volumc --1-07. Tssucs 1-2.2011. pagcs 67-75, hltps://doi.org/10.1016/j.apcata.2011.08.026 Ch;\yez Rivas. F.: Rodrignez-Tznaga. I.; Berlier. G.: Tito Ferro. D.: Concepción­ Rosabal, B.; Pctranovskii. V, Fe Spcciation in Tron Modificd Natura! Zcolitcs ;is Sustainablc Emironmcntal Catalysts. Catalysls 2019, 9,866. hltps://doi.org/ l0.3390/calal9 l 00866 D Dalszy ciag wyk;i7ll dokumentów na nastepnej stronie A - dokument okresla_1ac, ogoJm· stan techmkl. ktory me Jest uwazany za posmclaJacy szczegolne znaczeme.
E - dol-..umcnl stauov\ 1a~_\ wi.:Lc~nic_isn:; 1;glusLcuic lub patent. ale opublih.ov\ Odniesienie do zastrz. 1-5 1-5 1-5 L-cloL111nc-1H 1.J{lr} lllO'/.C' plldd:m·ac \\· w:!tpli\,o~c /.:tslr"Jc-ganc picrns'lc1'ts!wo{-wa), lt1b pu.) lllC/011) w celu 11stalcui:1 dalJ publil.acji 11111c-go q1owa11c,:2.t) dlll .... Hmcntu h1b 7, l1mc_:::o s7czc~óh1c;20 po1vodu.
O - dokument odnos?~cy sie do u_jawnienia ustnego pr7,ez z.astosowanle. wvsta1Yienie lub mawnlenie w lnn:v sposób.
P - dokument opubhkowany przed data zgloszema. ale pozmeJ mz zastrzegana data pierwszenstwa.
T - doh.umcnl pónlicJSZ). opublll .... o\\ an: pu dai.:ic Lg-lusze1lia lub w dacie pien-vsLCi'lSl'v\ a i 1licbedacy 1\ 1 .... onll1.h..cie ze Lgloszeniem, ale cy lowany \\ celu zrozunuenia La.':iacl lub t.-:-oni lezac: eh u podst,.n\· ny nala.d, .. u.
X -clok11rncnt o 9C7.cgólnym z11:1c7cnlu: z.'."lr;trcg:iny 1 vyml:i7ck nlc mo7c b: 1c uw:i7.[ln:· za nmyy lub nlc mo7c b:·c 11wa7an:· 7.a po~i:icl.'."ljqc:, p0zlom ',Yyn:il:i7czy. _lc7ch ten dokument hrm1y _iest pod uw;ige samocl?ielrne.
Y - dokument o 5zczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze b~,c uwazany za posiadajacy poziom ·n-ynalazcZj jezeli ten dokument zostame polaczony z Jednym lub kilkoma lego typu dokumemanu, a takie pulac,eme bedz1e oczywiste dla zua\Vcy, & - du.Lumcnt nakzacy du tej samej rodLiH: patentu\.\ .-:-j.
Sprawozdanie wykonal/-a: Agnieszka Ucinska Ekspert Koordynator Data: 02.02.2023 Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz. z dnia 26.04.2022 r.
Podpis: /podpisano kwalif'tlcowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumentu elektronicznego PL 441039 A1 16/16

Claims (2)

    Zastrzezenia patentowe
  1. l. Zeolitowy katalizator dCI selektyvmej redukcji NO„ arnoniatiem. 7av,·i~r.:1j,~c~: tlenek zelaza osadzony na nosniku, :znamienny tym, 1.e. prekursorem nosnika jest zeolit z grupy heulandytu (I IFL), korzystnit: o z.awurtosci klinopt) Io litu ni.: rnnil!jszcj niz 85~ó, zas w ka1.ali.:atora finafoym 1..awurt0&c glówn)ch :,kladnikóv. ·\I\ przdiczeniu na tl.:nki v.ynosi: FaO_; od I du i5'',ó "ag., Ah03 oJ 3 Jo 20~ó wag., a.Si02 od 60 do 80~ó wag. masy katalizatora. 2. Spnsób wedlug 7.a,;tn:rzcnia 1 znamienny tym. 1e 7.awarh)sc f<7.( )3 \\')'no<:i od 4 do lO~ó wag. masy katali7atora. 3. Sposób \\,ytwarzania zeolitówego katnli:ratora do selektywnej redukcji NO„ amoniakiun, znamicm1) tym, t:.e prd ... urs0r nusnih.a k.:i.mlizawra, któr 1 swrh.mi zeolit z grupy heulandytu{! IEU), poddaje s19 .,;,o;sciuwej dcaiuniinacji vv mztwor;,,..: 1n-;03 o stez.eniu l-l01ó v.ag., kort:ystnil: 4-5'}o wag. pr.tc:t l-2.,5 h, u n~H,pnit: dekantacji, korzystnie powtarzajac powyzsze operacje co najmniej trzykrotnie. l nastepnie odmywanm \Voda zdemineralizcmana do uzyskania pH odcieku 4.5-6. riltra~ji, suszeniu w temperaturze 80-- l l O ce. po czym formuje sie znanymi metodami w ks:rtaltki o ~rednicy i v.ysokosci mi'"~sr.czace; sie v. zakresie od 15 do I.'.~ mm,, <;u<;zy \A: temperatuue 80-11 () °C kalcynuje w temperarurze 3Qf\-QOO °C, kc,rry~tnie 4:-:;o„ 500 °C przez 1-4 h, impregnuje wodnym roztworem rozpuszcz.alnej soli ze1aza(H); suszy. kalcynuje, w wyniku czego otrzymuje sie gotowy produkt. 4. Sposób wg zastrzezenia 3 znamienny tym, ze przed uformowaniem ksztaltek do masy dodaje sie etano-1,2-diol lub propano-1,2,3-trioi lub alkohol poliwinylowy Jub pochodna metylocelulozy wybrana z grupy obejmujacej eter 2-hydroksy­ etylometylowy celulozy. eter hydroksypropyio~celulozy, w ilosci 0,1-2%. wag. w stosunku do masy zeolitu.4/165. Sposób wg zastrzezenia 3 albo 4 znamienny tym, re impregnacje prowad:zi sie wódnym roztworem siarc7.a11u(VI) zelaza(H) o stezeniu 0,5-1,4M nie krócej niz 0,5 h w temperatune 25-95 °C, korzystnie w temperaturze 40-50 °C, zas ksztaltki po impregnacji suszy sie w temperaturze 80-110 °C i kalcynuje w temperaturze 300- 900 °C, korzystnie 400-550 °C, i ewentualnie powtana sie powyzsze czynnosci dwu­ lub tnykrotnie.5/16ai. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt, 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOL Ti:J POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 05 55 I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov,pl I www.uprp.gov,pl SPRA WOZDANTE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P.--1-41039 Klas,fikacj::i zgloszcni::i: BO IJ 291072, B0lJ "-7/02. B0lD 53/56. BO ID 5"-/86 Podkl::isy w których prowadzono poszukiwania: B0lJ B0JD B::izy komputerowe w których prowadzono pos7Ukiwania: EPODOC. WPI. XFULL (NPL). ba~' UPRP. google Kategoria dokumentu A A A Dokumenty - z podana identyfikacja Sarnmok. M.: SLymaszek. A: lnger. M.: Antoniak-Jurak. K.: Samojeden. B.: Motak. M . Modified Zeolite Catalyst for a NOx SelectiYe Catalytic Rednction Process in Nitric Acid Plants. Catalysts 2021. 11. 450. hnps://doi.org/1 0 .. B90/carnl 11040450 Ayten Ates. Andreas Reitzmann. Christopher Hardacre. Hnseyin Yalcin. Abalernenl of nilrous oxide over nalurnl and iron modilied rn1lural /.eoliles. Applicd C1lalysis A General. Volumc --1-07. Tssucs 1-2.2011. pagcs 67-75, hltps://doi.org/10.1016/j.apcata.2011.08.026 Ch;\yez Rivas. F.: Rodrignez-Tznaga. I.; Berlier. G.: Tito Ferro. D.: Concepción­ Rosabal, B.; Pctranovskii. V, Fe Spcciation in Tron Modificd Natura! Zcolitcs ;is Sustainablc Emironmcntal Catalysts. Catalysls 2019, 9,866. hltps://doi.org/ l0.3390/calal9 l 00866 D Dalszy ciag wyk;i7ll dokumentów na nastepnej stronie A - dokument okresla_1ac, ogoJm· stan techmkl. ktory me Jest uwazany za posmclaJacy szczegolne znaczeme. E - dol-..umcnl stauov\ 1a~_\ wi.:Lc~nic_isn:; 1;glusLcuic lub patent. ale opublih.ov\ Odniesienie do zastrz. 1-5 1-5 1-5 L-cloL111nc-1H 1.J{lr} lllO'/.C' plldd:m·ac \\· w:!tpli\,o~c /.:tslr"Jc-ganc picrns'lc1'ts!wo{-wa), lt1b pu.) lllC/011) w celu 11stalcui:1 dalJ publil.acji 11111c-go q1owa11c,:2.t) dlll .... Hmcntu h1b 7, l1mc_:::o s7czc~óh1c;20 po1vodu. O - dokument odnos?~cy sie do u_jawnienia ustnego pr7,ez z.astosowanle. wvsta1Yienie lub mawnlenie w lnn:v sposób. P - dokument opubhkowany przed data zgloszema. ale pozmeJ mz zastrzegana data pierwszenstwa. T - doh.umcnl pónlicJSZ). opublll .... o\\ an: pu dai.:ic Lg-lusze1lia lub w dacie pien-vsLCi'lSl'v\ a i 1licbedacy 1\ 1 .... onll1.h..cie ze Lgloszeniem, ale cy lowany \\ celu zrozunuenia La.':iacl lub t.-:-oni lezac: eh u podst,.n\· ny nala.d, .. u. X -clok11rncnt o 9C7.cgólnym z11:1c7cnlu: z.'."lr;trcg:iny 1 vyml:i7ck nlc mo7c b: 1c uw:i7.[ln:· za nmyy lub nlc mo7c b:·c 11wa7an:· 7.a po~i:icl.'."ljqc:, p0zlom ',Yyn:il:i7czy. _lc7ch ten dokument hrm1y _iest pod uw;ige samocl?ielrne. Y - dokument o 5zczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze b~,c uwazany za posiadajacy poziom ·n-ynalazcZj jezeli ten dokument zostame polaczony z Jednym lub kilkoma lego typu dokumemanu, a takie pulac,eme bedz1e oczywiste dla zua\Vcy, & - du.Lumcnt nakzacy du tej samej rodLiH: patentu\.\ .-:-j. Sprawozdanie wykonal/-a: Agnieszka Ucinska Ekspert Koordynator Data:
  2. 02.02.2023 Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz. z dnia 26.04.2022 r. Podpis: /podpisano kwalif'tlcowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumentu elektronicznego6/16
PL441039A 2022-04-26 2022-04-26 Zeolitowy katalizator do selektywnej redukcji NOx amoniakiem i sposób jego wytwarzania PL246810B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441039A PL246810B1 (pl) 2022-04-26 2022-04-26 Zeolitowy katalizator do selektywnej redukcji NOx amoniakiem i sposób jego wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441039A PL246810B1 (pl) 2022-04-26 2022-04-26 Zeolitowy katalizator do selektywnej redukcji NOx amoniakiem i sposób jego wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL441039A1 true PL441039A1 (pl) 2023-10-30
PL246810B1 PL246810B1 (pl) 2025-03-10

Family

ID=88558779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL441039A PL246810B1 (pl) 2022-04-26 2022-04-26 Zeolitowy katalizator do selektywnej redukcji NOx amoniakiem i sposób jego wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL246810B1 (pl)

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AYTEN ATES, ANDREAS REITZMANN, CHRISTOPHER HARDACRE, HUSEYIN YALCIN, ABATEMENT OF NITROUS OXIDE OVER NATURAL AND IRON MODIFIED NATURAL ZEOLITES, APPLIED CATALYSIS A: GENERAL, VOLUME 407, ISSUES 1–2, 2011, PAGES 67-75,HTTPS://DOI.ORG/10.1016/J.APCATA.2011.08.026 *
CHÁVEZ RIVAS, F.; RODRÍGUEZ-IZNAGA, I.; BERLIER, G.; TITO FERRO, D.; CONCEPCIÓN-ROSABAL, B.; PETRANOVSKII, V., FE SPECIATION IN IRON MODIFIED NATURAL ZEOLITES AS SUSTAINABLE ENVIRONMENTAL CATALYSTS. CATALYSTS 2019, 9, 866. HTTPS://DOI.ORG/10.3390/CATAL9100866 *
SARAMOK, M.; SZYMASZEK, A.; INGER, M.; ANTONIAK-JURAK, K.; SAMOJEDEN, B.; MOTAK, M., MODIFIED ZEOLITE CATALYST FOR A NOX SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION PROCESS IN NITRIC ACID PLANTS. CATALYSTS 2021, 11, 450. HTTPS://DOI.ORG/10.3390/CATAL11040450 *

Also Published As

Publication number Publication date
PL246810B1 (pl) 2025-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12030042B2 (en) Zeolite synthesis with alkaline earth metal
JP6347913B2 (ja) Cha構造を備えた銅含有分子篩を調整する方法、触媒、システム及び方法
JP5750701B2 (ja) NOxの選択的還元用の銅含有レビ沸石モレキュラーシーブ
CN100337725C (zh) 降低气体中NOx和N2O含量的方法和设备
JP7051830B2 (ja) 高シリカaeiゼオライト
US10807080B2 (en) Synthesis of metal promoted zeolite catalyst
CN107427821B (zh) 双金属分子筛催化剂
US10799853B2 (en) Synthesis of AEI and Cu-AEI zeolites
US20180093897A1 (en) Synthesis of afx zeolite
CN104736241A (zh) 具有促进剂以改进低温性能的8环小孔分子筛
US7049261B2 (en) Zeolite catalyst and preparation process for NOx reduction
CN104755164A (zh) 作为高温scr催化剂的8环小孔分子筛
EP3609838A1 (en) Copper-containing small-pore zeolites having a low alkali metal content, method of making thereof, and their use as scr catalysts
CN109843803B (zh) 具有szr-类型晶体结构的jmz-5和jmz-6沸石及其制备方法和用途
US20180021725A1 (en) CATALYSTS FOR ENHANCED REDUCTION OF NOx GASES AND PROCESSES FOR MAKING AND USING SAME
CN105050710A (zh) 作为用于处理废气的催化剂的铝硅酸盐或者硅铝磷酸盐分子筛/锰八面体分子筛
CN112969662B (zh) 铝硅酸盐沸石共生物
JP5883000B2 (ja) NOxの選択的還元用の銅含有ZSM−34、オフレタイト(OFF)及び/又はエリオナイト(ERI)ゼオライト材料
CN111013648A (zh) 一种具有cha/kfi结构共生复合分子筛及其制备方法和scr应用
PL441039A1 (pl) Zeolitowy katalizator do selektywnej redukcji NOx amoniakiem i sposób jego wytwarzania
JP6016572B2 (ja) 排ガス処理触媒および排ガス処理方法
WO2020109815A1 (en) Jmz-1, a cha-containing zeolite and methods of preparation
CN110961148A (zh) 一种aei/lev结构共生复合分子筛及其制备方法和scr应用