SU1159624A1 - Catalyst for oxidizing nitrogen oxide (ii) - Google Patents
Catalyst for oxidizing nitrogen oxide (ii) Download PDFInfo
- Publication number
- SU1159624A1 SU1159624A1 SU833676309A SU3676309A SU1159624A1 SU 1159624 A1 SU1159624 A1 SU 1159624A1 SU 833676309 A SU833676309 A SU 833676309A SU 3676309 A SU3676309 A SU 3676309A SU 1159624 A1 SU1159624 A1 SU 1159624A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- catalyst
- oxide
- oxidation
- activity
- cobalt
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 32
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 27
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 title description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 14
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 14
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 13
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 5
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- OERNJTNJEZOPIA-UHFFFAOYSA-N zirconium nitrate Chemical compound [Zr+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O OERNJTNJEZOPIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 5
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- UPWOEMHINGJHOB-UHFFFAOYSA-N oxo(oxocobaltiooxy)cobalt Chemical compound O=[Co]O[Co]=O UPWOEMHINGJHOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- UEJJHQNACJXSKW-UHFFFAOYSA-N 2-(2,6-dioxopiperidin-3-yl)-1H-isoindole-1,3(2H)-dione Chemical compound O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)N1C1CCC(=O)NC1=O UEJJHQNACJXSKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- JAWGVVJVYSANRY-UHFFFAOYSA-N cobalt(3+) Chemical compound [Co+3] JAWGVVJVYSANRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N cobalt(II,III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Co+2].[Co+3].[Co+3] UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LBFUKZWYPLNNJC-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii,iii) oxide Chemical compound [Co]=O.O=[Co]O[Co]=O LBFUKZWYPLNNJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AUONHKJOIZSQGR-UHFFFAOYSA-N oxophosphane Chemical class P=O AUONHKJOIZSQGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus hexaoxide Chemical compound O1P(O2)OP3OP1OP2O3 VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Description
Изобретение относится к катализаторам для окисления оксида азота в производстве азотной кислоты как по существующим схемам, так и в плазменном способе получения азот- 5 ной кислоты и может найти применение и для очистки воздушного бассейна от оксидов азота (выхлопные газы металлургической промышленности, очистка дымовых газов, выбросы 10 теплоэлектроцентралей и пр.).The invention relates to catalysts for the oxidation of nitric oxide in the production of nitric acid, both according to the existing schemes and in the plasma method for the production of nitric acid, 5, and can be used to clean the air from nitrogen oxides (exhaust gases from the metallurgical industry, flue gas cleaning, emissions of 10 combined heat and power plants, etc.).
Известен катализатор, содержащий оксиды марганца и хрома при следующем содержании компонентов, мас.%: оксиды кобальта или железа, или нй- 15 келя 5-50, оксид марганца (IV)Known catalyst containing oxides of manganese and chromium with the following content of components, wt.%: Oxides of cobalt or iron, or ny-15 Kel 5-50, manganese oxide (IV)
50-95 [ί ].50-95 [ί].
Катализаторы активны только пр^ низких объемных скоростях газового потока (2500-10000 ч"1), при большом 20 избытке кислорода С02:СНв> 16 и высоком времени контактирования - десятые доли секунды.The catalysts are active only at low gas flow rates (2500-10000 h " 1 ), with a large 20 excess of oxygen C0 2 : C Hb > 16 and a high contact time - tenths of a second.
Наиболее близким к изобретению . по технической сущности и достига- 25Closest to the invention. by technical essence and reach- 25
емому эфекту является катализатор для окисления оксида азота (II), содержащий оксид кобальта (III) и модификаторы - оксиды марганца (IV) и фосфора (V) при следующем содержании компонентов, мас.%:The effective effect is a catalyst for the oxidation of nitric oxide (II), containing cobalt (III) oxide and modifiers — manganese (IV) and phosphorus (V) oxides with the following content of components, wt%:
Оксид марганца 5-7Manganese Oxide 5-7
Оксид фосфора 5-8Phosphorus oxide 5-8
Оксид кобальта (III) ОстальноеС2].Oxide cobalt (III) Elsese2].
Недостатками известного катализатора являются его невысокая активность и недостаточная стабильность.The disadvantages of the known catalyst are its low activity and lack of stability.
Так, при использовании нитрозного газа, содержащего 2,5-3,4 об.% кислорода, скорости подачи газа 15000 ч*1 при концентрации оксида азота (II) 1,5-1,6 об.%. Максимальная активность катализатора, выраженная степенью окисления оксида азота (II), наблюдается при 350°С и составляет 46,58%. Для интервала температур 300-400°С степень окисления оксида азота (II) изменяется в пределах 35,7-46,58%.So, when using nitrous gas containing 2.5-3.4% by volume of oxygen, the gas feed rate is 15000 h * 1 at a nitrogen oxide (II) concentration of 1.5-1.6% by volume. The maximum catalyst activity, expressed by the degree of oxidation of nitric oxide (II), is observed at 350 ° C and is 46.58%. For the temperature range of 300-400 ° C, the degree of oxidation of nitric oxide (II) varies within 35.7-46.58%.
1one
Цель изобретения - увеличение ак- 50 тцвности катализатора в интервале температур 300-400°С. ,The purpose of the invention is to increase the ac-50 tsvnosti catalyst in the temperature range 300-400 ° C. ,
Поставленная цель достигается тем, что’ катализатор, содержащий оксид кобальта (II, III) и модификатор, со-55This goal is achieved by the fact that ’catalyst containing cobalt oxide (II, III) and modifier, co-55
. держит в качестве оксида кобальта оксид кобальта (II, III), а в качестве модификатора диоксид циркония при. as a cobalt oxide, it keeps cobalt (II, III) oxide, and as a modifier, zirconium dioxide
следующем содержании компонентов, мас.%:the following content of components, wt.%:
Оксид кобальтаCobalt oxide
(II, III) 97,5-99,5(II, III) 97.5-99.5
Диоксид циркония 0,5-2,5Zirconia 0.5-2.5
Использование изобретения дает возможность увеличить активность ка/ тализатора в интервале температур· 300-400°С до 38,4-60,7% против 35,7-46,58% по известному катализа- ) тору. Отклонение содержания диоксида циркония от указанного интервала вызывает снижение активности катализатора.The use of the invention makes it possible to increase the activity of the ca / talizer in the temperature range of 300-400 ° C to 38.4-60.7% versus 35.7-46.58% according to a known catalyst. The deviation of the content of zirconium dioxide from the specified interval causes a decrease in catalyst activity.
Катализатор получают путем смешения нитратов кобальта и цирконила, выпаривания, термообработки при температуре не выше 35О°С с последующим формованием в присутствии водного раствора азотной кислоты.The catalyst is obtained by mixing cobalt and zirconyl nitrates, evaporation, heat treatment at a temperature not higher than 35 ° C, followed by molding in the presence of an aqueous solution of nitric acid.
Полученные образцы катализатора исследуют в лабораторных условиях на установке проточного типа с объемной скоростью нитрозного газа 15-25000 ч-1 , в интервале температур 100-400°С. При этом состав нитрозного газа: С Νο 0,9-1,3%, С02 2,5-4,2%, Сцго 3-5%, остальное - азот.The obtained samples of the catalyst are investigated in the laboratory on a flow-type installation with a bulk velocity of nitrous gas of 15-25000 h -1 , in the temperature range of 100-400 ° C. The composition of the nitrous gas: С Νο 0.9-1.3%, C0 2 2.5-4.2%, Sc g about 3-5%, the rest is nitrogen.
Пример 1. Для приготовления 1 кг катализатора состава: С0304 99,5%, ΖγΟ2 0,5% берут азотнокислого кобальта 3607,7 г, азотнокислого циркония 10,85 г. После смешения растворов названных солей проводят выпаривание на песочной бане; Затем прокаливают при температуре, не превышающей 350°С, в течение 3 ч, после чего формуют 1%-ным раствором азотной кислоты. Для исследований активности катализатора берут 16 см3 его и пропускают газовую смесь с объемной скоростью 15000 ч“1 .Example 1. For the preparation of 1 kg of catalyst composition: C0 3 0 4 99.5%, ΖγΟ 2 0.5% take cobalt nitrate 3607.7 g, zirconium nitrate 10.85 g. After mixing the solutions of these salts, evaporation is carried out in a sand bath ; Then calcined at a temperature not exceeding 350 ° C for 3 h, then formed into a 1% solution of nitric acid. For studies of the activity of the catalyst take 16 cm 3 it and pass the gas mixture with a bulk velocity of 15000 h “ 1 .
В табл. 1 представлена активность катализатора в зависимости от температуры.In tab. 1 shows the catalyst activity as a function of temperature.
1159624 41159624 4
Катализатор для 370 С в течениеCatalyst for 370 C over
80 ч не снижает своей активности, 4 80 h does not reduce its activity, 4
Пример 2. Для приготовления 1 кг катализатора состава:Example 2. For the preparation of 1 kg of catalyst composition:
Со30+ 99%, Ζγ02 1% берут азотнокис- 5 лого кобальта 3589,6 г, азотнокислого циркония 21,7 г. Приготовление катализатора аналогично примеру 1. Результаты исследований помещены в табл, 2. Данный состав оптималь- 10 ный, так каК при исследований катализатор показывает максимальную активность.Co 3 0 + 99%, Ζγ0 2 1% take nitric acid-5 cobalt logo 3589.6 g, zirconium nitrate 21.7 g. Preparation of the catalyst is similar to Example 1. The research results are placed in Table 2. This composition is optimal. so as in studies of the catalyst shows the maximum activity.
В таблице 2 представлена активность катализатора в зависимости 15Table 2 shows the catalyst activity depending 15
от температурыon temperature
Т а б л и ц а 2Table 2
В интервале 300-350°С катализатор не снижает активности в течение 200 ч.In the range of 300-350 ° C, the catalyst does not reduce the activity for 200 hours.
Пример 3. Способ приготовления катализатора аналогичен примеру, 1, только для приготовления 1 кг катализатора состава: Со50+ 97,5%, ΖγΟ2 2,5% берут азотнокислого кобальта 3534 г, азотнокислого цирконияExample 3. The method of preparation of the catalyst is similar to example 1, only for the preparation of 1 kg of the catalyst of the composition: Co 5 0 + 97.5%, ΖγΟ 2 2.5% take cobalt nitrate 3534 g, zirconium nitrate
87,2.87.2.
В табл. 3 приведена сравнительная оценка активности катализаторов при концентрации N0 1,5-1,6 об.%, кислорода 2,5-3,4% и скорости подачи газа 15000 4-1 .In tab. 3 shows a comparative assessment of the activity of catalysts at a concentration of N0 1.5-1.6 vol.%, Oxygen 2.5-3.4% and the gas feed rate 15000 4 -1 .
Таблица 3Table 3
Катализатор при испытании его в течение 200 ч не обнаружил изменения активности, что свидетельствует о его высокой стабильности и связано с вве-* дением в состав диоксида циркония. 50 Диоксид циркония, обладая водоотталкивающими свойствами и образуя твердый раствор с оксидом кобальта,способствует повышению кислотостойкое— ти и стабильности катализатора в аг- 55 рессивных средах. Одновременно достигается ускорение реакции окисления оксида азота в 212-290 раз и увеличе-.The catalyst, when tested for 200 hours, did not find a change in activity, which indicates its high stability and is associated with the introduction of zirconium dioxide into the composition. 50 Zirconium dioxide, possessing water-repellent properties and forming a solid solution with cobalt oxide, contributes to an increase in acid-resistant and catalyst stability in aggressive media. At the same time, acceleration of the oxidation of nitric oxide is achieved by a factor of 212–290 and increased.
ние степени окисления оксида азота вплоть до равновесного значения.reduction of the degree of oxidation of nitric oxide up to the equilibrium value.
Применение катализатора в промышленных условиях позволяет значительно сократить окислительный объем, а это связано с уменьшением металловложений на окислительное сооружение. Кроме того, дополнительное окисление нитрозных газов на катализаторе играет положительную роль на стадии подготовки его к абсорбции. При этом используется теплота реакции окисления аммиака, сокращается расход подава5The use of a catalyst in an industrial environment can significantly reduce the oxidizing volume, and this is due to the reduction of metal deposits on the oxidation structure. In addition, the additional oxidation of nitrous gases on the catalyst plays a positive role at the stage of preparing it for absorption. In this case, the heat of the ammonia oxidation reaction is used, the consumption of the supply is reduced5
емого воздуха ( ~ в пять раз) для дополнительного окисления оксида в диоксид азота, что в свою очередь позволяет сократить расход энергоре1159624 ·air (~ five times) for additional oxidation of oxide to nitrogen dioxide, which in turn reduces the consumption of energy 1159,624 ·
сурсов на сжатие воздуха. Увеличение окисленности нитрозного газа дает возможность повысить концентрацию азотной кислоты на 3%.Compressed air resources. The increase in the oxidation of nitrous gas makes it possible to increase the concentration of nitric acid by 3%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833676309A SU1159624A1 (en) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | Catalyst for oxidizing nitrogen oxide (ii) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833676309A SU1159624A1 (en) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | Catalyst for oxidizing nitrogen oxide (ii) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1159624A1 true SU1159624A1 (en) | 1985-06-07 |
Family
ID=21094250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833676309A SU1159624A1 (en) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | Catalyst for oxidizing nitrogen oxide (ii) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1159624A1 (en) |
-
1983
- 1983-10-31 SU SU833676309A patent/SU1159624A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2005127476A (en) | METHOD FOR CATALYTIC REDUCTION OF NITROGEN OXIDES IN FUEL GASES AND REDUCER COMPOSITION | |
| CA1046490A (en) | Catalysts, apparatus, and process using same | |
| US5132103A (en) | Process for the removal of nitrogen oxides from offgases from turbines | |
| SU910110A3 (en) | Process for purifying off gases from sulphur oxides | |
| EP3250312B1 (en) | Urea-metal nitrate scr system | |
| JPH0239297B2 (en) | ||
| SU986482A1 (en) | Catalyst for cleaning gases from carbon oxide | |
| US4039622A (en) | Catalytic process for NOX reduction under lean conditions | |
| CA1064225A (en) | Process for removing nox from a flue gas by selective reduction with nh3 | |
| Shan et al. | Catalytic combustion of soot particulates over La2-xKxNiMnO6 catalysts | |
| RU2314861C1 (en) | Method of the selective non-catalytic purification of the flue gases from nitrogen oxides | |
| EA002125B1 (en) | Process for producing nitric acid and recycling the same | |
| JPS5823136B2 (en) | How to remove nitrogen oxides from exhaust gas | |
| JPH01151940A (en) | Catalyst for removal of nitrogen oxides | |
| SU992080A1 (en) | Catalyst for oxidation of carbon oxide | |
| SU1414447A1 (en) | Catalyst for cleaning waste gases from carbon oxide | |
| JPS62298452A (en) | Catalyst for purifying exhaust gas | |
| JP3500400B2 (en) | Exhaust gas purification catalyst | |
| JP4348167B2 (en) | Nitrogen oxide reduction catalyst and method for removing nitrogen oxide | |
| SU1142153A1 (en) | Method of removing nitrogen oxides from gases | |
| GB1599079A (en) | Method for removal of nitrogen oxides from exhaust gases | |
| SU971786A1 (en) | Process for denitrating concentrated sulfuric acid | |
| SU910182A1 (en) | Catalyst for oxidation of nitrogen oxide | |
| US4105745A (en) | Catalyst and process for reducing nitrogen oxides | |
| SU1629079A1 (en) | A method of purifying gases from nitrogen oxides |