UA75362C2 - Catalyst for n2o decomposition and method for n2o decomposition - Google Patents

Catalyst for n2o decomposition and method for n2o decomposition Download PDF

Info

Publication number
UA75362C2
UA75362C2 UA2003020998A UA2003020998A UA75362C2 UA 75362 C2 UA75362 C2 UA 75362C2 UA 2003020998 A UA2003020998 A UA 2003020998A UA 2003020998 A UA2003020998 A UA 2003020998A UA 75362 C2 UA75362 C2 UA 75362C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
catalyst
oxide
decomposition
catalysts
cobalt
Prior art date
Application number
UA2003020998A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Jara Internat Asa
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 Jara Internat Asa filed Critical Jara Internat Asa
Publication of UA75362C2 publication Critical patent/UA75362C2/uk

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/83—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with rare earths or actinides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9427—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrous oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74—Iron group metals
    • B01J23/75—Cobalt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206—Rare earth metals
    • B01D2255/2065—Cerium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20746—Cobalt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S502/00—Catalyst, solid sorbent, or support therefor: product or process of making
    • Y10S502/524—Spinel

Landscapes

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

Description

кладатися. прикріплене до оксидного носія. Немає вказівок на
Хоча МгО розкладається рівномірно до деякої каталітичне розкладання окислу азоту без віднов- міри при високих температурах, більшість процесів ників. Немає прикладів, що відносяться до закису включають застосування каталізаторів різного ти- азоту. пу для його розкладання. Однак, каталізатор, який У ІСаїаузів В: Епмігоптепіа! 13 (1977) 69-79, може добре працювати в певному температурно- К.5.Огадо еї а! описують каталітичне розкладан- му інтервалі і/або газовій суміші, що містить М2О, ня М2О на металоксидних носіях. Вивчалося розк- не обов'язково буде добре працювати при інших ладання М2гО з використанням оксидів металів, робочих умовах. Велике значення має також селе- нанесених на діоксид кремнію, оксид магнію, оксид ктивність каталізатора, особливо якщо каталізатор кальцію і носії, подібні гідроталькіту. Було знайде- застосовують при окисленні аміаку, перед устано- но, що СоО є найбільш активним каталізатором, вкою абсорбції, на заводі по виробництву азотної коли нанесений на діоксид кремнію при темпера- кислоти. У такому випадку каталізатор не повинен турах 500"С. Каталізатори на носії діоксиді крем- розкладати основний продукт, тобто окисел азоту нію готували заповненням пор носія діоксиду кре- (МО). мнію нітратом металів, сушінням при 180"С і
Відомі численні каталізатори розкладання розкладанням нітрату до оксидів при 50020.
М2О, і більшість з них засновані на використанні як При нанесенні СоО на Мо9оО був одержаний активного компонента оксидів різних металів, та- набагато більш активний каталізатор. Однак, акти- ких як оксид церію, оксид кобальту, оксид міді, вність каталізатора зменшувалась при випаленні оксид хрому, діоксид марганцю і оксид нікелю. при 1000"С. Каталізатори, пропечені при 5002С,
Крім того, відомі каталізатори на основі оксидів давали 9995-ну конверсію М2гО, тоді як каталізато- металів на цеолітних носіях і цеолітах із заміщен- ри, пропечені при 1000"С, давали 5095-ну конвер- ням перехідним металом. сію М2гО. Описане також одержання сполуки, поді-
Каталізатор для відновлення оксидних сполук бної гідроталькіту, СозМо5АІг(ОН)гОоСО у: НгО. азоту відомий з японської заявки ОР 48089185. Даний попередник пропікали при 5007С або 8007С.
Хоча дана заявка не згадує спеціально закис азо- БЕТ-аналіз каталізаторів СогОо/2Мдо, пропечених ту, її визначення охоплює також окисел азоту. Ка- при 5007 і 1000"С, показав, відповідно, питому талізатор містить як свої основні компоненти окси- поверхню 118мг2/г і 4м2/г. ди Со і Се. У прикладі суміш з 249 частин ацетату Якщо каталізатор для розкладання М2О вклю- кобальту і 315 частин ацетату церію розчиняли у чає оксид кобальту, як повідомлялося в |(Чоигпаї ої воді. 2гО2 просочували цим розчином і піддавали Спет. бос. Рагадау Тгапв. 1, 74 (7), 1595-6031, де піролізу при 9007С протягом 5 годин, одержуючи вивчали структуру і активність твердих розчинів каталізатор, що містить Себ2 і СОзО»х на поверхні шпінелей СохМа1-х:АЇ2О для застосування як ката- носія 2гО». лізаторів при розкладанні М2О, активність каталі-
Із заявки УМО 93/15824 відомо контактування затора звичайно зростає, коли в октаєдраїчні цен- газу, що містить М2О, з каталізатором, що містить три структури вводять більшу кількість іонів оксид нікелю плюс оксид кобальту на субстраті з кобальту. діоксиду цирконію при 280"С. Відношення оксиду Основною метою даного винаходу було одер- нікелю до оксиду кобальту становить 0,5-1:3-1. За жання багатоцільового активного і термостійкого даною заявкою можуть оброблятися гази, що міс- каталізатора для розкладання М2гО при темпера- тять чистий і розбавлений МгО. турах вище 250"С, особливо при температурах
Далі з ЕР 20785781 відомий каталізатор, що 8800-1000. складається з діоксиду церію і 1-2090мас. щонай- Іншою метою є каталізатор, який повинен бути менше АЇ, 5і, 2т, Ти або рідкоземельних металів у стабільним і зберігати свою активність протягом вигляді оксидів. Дана композиція, яка складається, щонайменше нормального циклу, тобто відрізка в основному, з діоксиду церію і, переважно, 1- часу між заміною каталізатора окислення аміаку. 59омас. вказаних оксидів металів, може бути вико- Наступною метою є одержання каталізатора, ристана при синтезі метанолу протягом тривалого який міг би використовуватись при високих об'єм- періоду часу без втрати питомої поверхні. них швидкостях і мати високу селективність з роз- 3 05 4.738.947 відомо, що оксид металу р- кладання М2О без розкладання МО. типу, диспергований на тугоплавкому оксиді, тако- Метою була також розробка способу зниження му як діоксид церію, поліпшує окислення вуглево- кількості закису азоту в процесах, що включають днів і моноксиду вуглецю. Заявлено далі, що дис- утворення закису азоту, таких як процеси отри- персія з додаванням платини на тугоплавкий мання азотної кислоти, одержання адипінової кис- оксид дає каталізатор, придатний для каталітично- лоти і згоряння вуглеводнів у двигунах транспорт- го відновлення окислу азоту разом з вуглеводнями них засобів. іабо моноксидом вуглецю. Немає вказівок на ка- Іншою метою було видалення закису азоту з талітичне розкладання окислу азоту без відновни- хвостового газу з установок одержання азотної ків. Немає прикладів, що відносяться до закису кислоти і з інших вихлопних газів. азоту. Чисельні відомі каталізатори розкладання МгО
Заявка М/О 98/32524 описує винахід, що від- спочатку оцінювали у відношення їх активності і носиться до каталітичного відновлення окислу термічної стабільності. З літератури відомо, що азоту і до застосування каталізатора для віднов- оксид кобальту володіє високою активністю, що- лення окислу азоту і окислення моноксиду вугле- найменше спочатку, для деяких газових сумішей і цю і вуглеводнів. Основним інгредієнтом є золото, при відносно низьких температурах. Повідомля- яке пов'язане в комплекс перехідним металом і лось, що розкладання М2О у хвостовому газі заво-
дів азотної кислоти здійснюють з високою активні- но вивчали, була система Соз-хгехО»4, в якій х міг стю при використання каталізаторів, одержаних з варіюватися від 0 до 2. Такі матеріали випробову- гідроталькітних попередників, що містять кобальт і вали в лабораторному мікрореакторі, і результати слабо пропечених, тобто при 2000-5000. Тому ав- показані на Фігурі 2. Найвищу активність показала тори даного винаходу почали з подальших дослі- СогБег2О:х. Дана конкретна композиція може бути джень каталізатора даного типу для одержання описана як "стабілізований кобальтом магнетит". каталізатора для технологічного газу. Основною Хоча ці два типи шпінелей показали високу ак- вимогою до нового каталізатора було те, що він тивність, їх практичне застосування у вигляді чис- повинен бути термічно стабільним при робочих тих фаз на установках не розглядалось з наступ- умовах окислення аміаку. Це означає, що каталі- них трьох причин: Будь-який каталізатор, що затор повинен бути активним, селективним і стабі- містить високу концентрацію кобальту, буде не- льним при температурах 800-10007С і в газових припустимо дорогим, всі описані вище активні сумішах, що утворилися при каталітичному окис- фази, за винятком багатої алюмінієм шпінелі, ма- ленні аміаку. ють низьку питому поверхню, і вони також дезак-
Потім декілька попередників, що містять оксид тивуються навіть при відносно низькій температурі кобальту, було приготовано і пропечено протягом 800с. щонайменше 5 годин при температурах приблизно Відповідно, ці фази можуть вважатися корис- 900"С. Такі каталізатори порівнювали з іншими ними, тільки якщо вони можуть бути успішно об'є- відомими каталізаторами в початковому досліді по днані з відповідною фазою носія. Однак, багато розкладанню МегоО у разі газу, що містив 2932ч/млн. звичайних носіїв каталізаторів не можуть бути ви-
М2О і 2574ч/млн. МО, де відношення МО:М2О ста- користані для такого застосування. Потрібні насту- новило 0,88, при середньогодинній швидкості по- пні властивості: Носій повинен являти собою туго- дачі газу, СНОМ 280000ч!. Константи швидкості плавкий матеріал, переважно з температурою для розкладання визначали при 70070. плавлення вище 1800"С, так, щоб він чинив опір
Ці досліди підтвердили, що Со є основним ме- сплавленню і зберігав високу питому поверхню талом в Со-МаО-АЇ! (екс-гідроталькіті). Оксиди ви- при умовах процесу. Далі, носій не повинен істот- пробовували при різних СНОМ, і для більшості но взаємодіяти з активною фазою, приводячи до активних оксидів при конверсії, дуже високій для втрати активності і/або селективності. Нарешті, того, щоб дати точні константи швидкості. Випро- носій повинен бути легко доступним за ціною, істо- бування термічної стабільності каталізаторів на тно більш низькою, ніж ціна активної фази. основі пропеченого гідроталькіту, що містить Со, Вибір відповідного носія виявився більш скла-
Ма і А, проводили протягом 48 годин при прибли- дним, ніж очікувалося, і скоро було зрозуміло, що зно 900"С. Досліди проводили при ОНЗМ 108440ч: можливі комбінації активної фази і матеріалу носія 1 і при 2932ч/млн. М2О і 2575ч/млн. МО, іншу час- повинні ретельно оцінюватися. Першим перевіре- тину газової суміші складав аргон. Для таких типів ним матеріалом носія був оксид магнію (магнезію). каталізаторів конверсія М2гО і його константи шви- Потім був проведений дослід на активність на пі- дкості знижувалися під час періоду випробувань. лотній установці з фазою кобальт-алюмінатної
Питома поверхня каталізатора знижувалася з 9,3 шпінелі з номінальним складом СО2АїЇО4. Було до 1,3м?/г за Б.Е.Т. Ці результати ясно показали, знайдено, що початкова активність такого каталі- що стабільність таких каталізаторів сумнівна. затора була хорошою. Однак було знайдено, що
Потім автори винаходу почали досліджувати під час подальшого випробування відбувається каталізатори на основі активних компонентів на безперервне погіршення характеристики у чабі. носії, наприклад, оксидах металів, подібних діок- Детальний аналіз каталізатора після пілотного сиду цирконію, окислу алюмінію, діоксиду церію і їх випробування показав, що відбувалося перене- сумішам. Однією з переваг каталізаторів такого сення кобальту з активної фази шпінелі в магнезі- типу буде зниження вартості матеріалу, якщо буде євий носій. Подальші дослідження показали, що можливе по суті знизити кількість активного ком- багата алюмінієм шпінель і твердий розчин ко- понента при розкладанні закису азоту. бальт-магнезія виявляє більш низьку активність,
Спочатку кобальт-алюмінієву систему систе- ніж шпінель СО2АїО»4, і це пояснює дезактивацію. матично оцінювали в дослідах на лабораторному Такий процес буде продовжуватися доти, поки реакторі. Склад системи СозхАЇхО4 варіювали від хімічна активність кобальту в шпінелі і в магнезіє- хо до х-2. вому носії не стане однаковою. Засновуючись на
Результати лабораторних даних за активністю цих спостереженнях і дослідах, магнезія була ви- показані на Фігурі 1. Було встановлено, що є під- ключена як носій для каталізатора, який повинен вищення активності, визначеної після приблизно використовуватися в процесі очищення газу для 90 годин роботи, коли алюміній додають в струк- скидання в атмосферу. туру шпінелі. Однак, коли відношення /ко- Іншим матеріалом, що звичайно використову- бальт/алюміній було менше, ніж 1, спостерігалося ється для носія, є оксид алюмінію. Однак, було пониження активності. Це було несподіваним, виявлено, що, як і для магнезієвого носія, відбува- оскільки при збільшенні вмісту алюмінію відбува- ється перенесення перехідного металу з активної ється безперервне збільшення площі поверхні. фази в оксид алюмінію, приводячи до утворення
Тому з точки зору питомої швидкості реакції зда- багатих оксидом алюмінію шпінелей, які володіють валося вигідним працювати з багатими кобальтом більш низькою питомою швидкістю, ніж активні шпінелями, хоча такі матеріали схильні мати низь- фази багатої кобальтом шпінелі або перовськіту. ку питому поверхню. Тому, оксид алюмінію повинен бути виключений з
Іншою оксидною системою, яку також ретель- числа перспективних матеріалів носія. Подібні аргументи були висловлені проти застосування реакторі. алюмосилікатів і алюмомагнійсилікатних носіїв. Фігура З показує конверсію М2О для каталіза-
Діоксид цирконію, діоксид церію і їх суміші та- торів СОз04-СеО» в лабораторному мікрореакторі. кож використовувалися як матеріали носія в де- Фігура 4 показує дані пілотної установки по ак- яких каталізаторах для окислення моноксиду вуг- тивності по конверсії М2О для різних каталізаторів лецю і вуглеводнів (М/О 96/14153), причому при 5бар, 9002С і ЄН5М-66000ч7. активним каталізатором є благородний метал і, Фігура 5 показує дані лабораторного мікрореа- можливо, також і перехідний метал. Як вказувало- ктора по конверсії М2гО з використанням різних ся вище, оксид церію використовують також в ка- каталізаторів згідно з винаходом. талізаторі для одержання метанолу. Такий каталі- Фігура б показує вплив складу каталізатора і затор містить 1-2095 щонайменше АЇ, 5і, 2г або Ти. завантаження на конверсію М2О в лабораторному
Виходячи з фізичних властивостей діоксиду церію, мікрореакторі. було вирішено далі дослідити цей матеріал носія. Фігура 7 показує вплив на конверсію М2гО до-
Розчинність кобальту і заліза в діоксиді церію є давання 2гО» до каталізатора СогАІОл/Сео». низькою, і повідомлялось, що швидкість дифузії Каталізатор згідно з винаходом складається даних елементів в діоксид церію дуже низька, вна- по суті з 0,1-1090мол. Соз-«МхОл, де М представляє слідок чого діоксид церію залишається перспекти- Ее або АЇ, і х-0-2, на носії з оксиду церію. Перева- вним матеріалом. Діоксид церію в більшості випа- жний каталізатор містить також 0,01-290мас. 210». дків буде знаходитись у формі СеО», але може Каталізатор на носії переважно містить 1- бути також у формі СегОз. Були проведені лабора- 595мол. кобальтового компонента. торні досліди з СОзОл/Сеоб», і активність і стабіль- Носій з оксиду церію, що використовується ність каталізатора були найбільш багатообіцяю- при виготовленні каталізатора, повинен переваж- чими. Потім були проведені додаткові лабораторні но мати питому поверхню більше, ніж 10м2/г, пе- досліди і досліди на пілотній установці для того, реважно більше, ніж 510мг/г, при робочій темпера- щоб встановити оптимальний склад каталізатора турі. такого типу. Переважними кобальтовими компонентами в
Зразки чистого оксиду церію без компонента каталізаторі є СОзО»4, Соз-хАЇхОл, де х-0,25-2, або активної фази також випробовували на активність Соз-хгехОм, де х-0,25-2. по відношенню до розкладання М2гО в лаборатор- Основною відмітною ознакою способу згідно з них мікрореакторах при стандартних умовах ви- винаходом для здійснення процесів, що включа- пробування. При температурі 8907С досягали кон- ють утворення МгоО, є те, що газ, який містить МгО, версію 70905 в порівнянні з конверсіями вище 9590 вводять в контакт з каталізатором, що містить 0,1- для кращих нанесених на носій шпінельних каталі- 1095мол. Соз-хМхОл, де М представляє Ре або АЇ, їі заторів. Ці результати показують додаткову пере- х-0-2, на носії з оксиду церію, при температурі вагу або синергізм використання оксиду церію як 250-1000"С. Переважно використати каталізатор, матеріал носія. Вся поверхня каталізатора, і акти- який містить також 0,01-296мас. 2гО». вна фаза і матеріал носія, буде робити свій внесок Коли спосіб згідно з винаходом застосовують в розкладання закису азоту. Було знайдено, що, на установках одержання азотної кислоти, аміак на відміну від оксиду церію, інші матеріали носія, окисляють в присутності каталізатора окислення, і такі як оксид алюмінію і оксид магнію, повністю потім газову суміш, що утворилася внаслідок цьо- інертні по відношенню до розкладання закису азо- го, вводять в контакт з каталізатором, що містить ту. кобальтовий компонент на носії оксиду церію, при
Каталізатори, нанесені на діоксид церію, мо- температурі 500-1000270. жуть бути виготовлені різними шляхами, з викори- Хвостовий газ з установки абсорбції на виході станням звичайних способів виготовлення каталі- з установки окислення аміаку може бути введений заторів. Солі кобальту, кобальт-алюмінієві солі і в контакт з каталізатором розкладання М2гО, що кобальт-залізні солі можуть бути осаджені на по- містить 0,1-1090мол. Соз-«МхОг, де М представляє рошок оксиду церію, або порошок може бути та- Ее або АЇ, і х-0-2, на носії оксиді церію, при темпе- кий, що просочився ними, і одержана суспензія ратурі 250-50070. може бути висушена і пропечена. Потім частинкам Газова суміш, що містить М2гО, з процесу оде- каталізатора можна додати необхідну форму таб- ржання адипінової кислоти також може обробля- летуванням, пресуванням, екструзією і т.п. Висока тися згідно з винаходом шляхом введення вказа- питома поверхня діоксиду церію є сприятливою і, ного газу в контакт з каталізатором розкладання оскільки вона буде знижуватися під час пропікан- М2гО, що містить 0,1-1095мол. СозхМхО4 де М ня, потрібно використати діоксид церію з високою представляє Ре або АЇ, і хХ-0-2, на носії оксиді це- початковою питомою поверхнею. При робочій те- рію, при температурі 500-80070. мпературі питома поверхня діоксиду церію повин- Приклад 1 на бути більшою, ніж 10м-/г, переважно, більше, Даний приклад показує результати випробу- ніж 50мг2/г. вань, проведених в лабораторному масштабі з
Винахід додатково пояснюється в наступних використанням каталізаторів, що мають, відповід- експериментах і відповідних таблицях і фігурах. но, концентрацію СозО4 1,5 або 1095мол. на носії
Фігура 1 показує конверсію МгО для активних оксиді церію. Конверсія М2гО (95) як функція часу фаз Соз-хАЇхОї при 8907С в лабораторному мікро- показана на фігурі 3. Випробування проводили під реакторі. тиском Збар, СОН5М-560000Ч7 і складі газу:
Фігура 2 показує конверсію М2О для активних о) 1200ч/млн. фаз Соз-хгехОг при 890"С в лабораторному мікро- МО 10000ч/млн.
Кисень 4965 в прикладі 1. Досліди проводили при температурі но -1,796 890"С. Для всіх каталізаторів за винаходом най-
Інше до 10095 азот кращі результати були досягнуті при завантаженні
Досліди проводили при 800"С і 89070. Резуль- каталізатора близько 290мол., але для деяких ви- тати дослідів показані на Фігурі 3. Ці досліди пока- сока активність досягалась вже при дуже низьких зали, що конверсія М2О була дуже високою, близь- завантаженнях, як показано на Фігурі 6. Конверсія ко 9895. Стабільність каталізатора також була МгО більше 9595 може бути одержана при дуже багатообіцяючою. Найкращі результати були оде- низькому завантаженні каталізатора і навіть при ржані, коли каталізатор містив 595мол. кобальто- 1090мол., але, ймовірно, не вдасться досягнути вого компонента. конверсії із збільшенням завантаження каталіза-
Приклад 2 тора вище 595мол. Отже, завантаження каталіза-
Потім каталізатори, використані в дослідах тора буде залежати також від практичних і еконо- прикладу 1, випробовували на пілотній установці, мічних оцінок. що мала умови окислення аміаку. Далі, досліди Приклад 5 включали дослідження вільного каталізатора Даний приклад показує вплив додавання 27гО2
СогАО» і каталізатора, що являє собою СогАЮх на характеристики каталізатора СогАг/СеО», вста- на носії МдО. Каталізатор конверсії М2О вміщували новленого на пілотній установці окислення аміаку. безпосередньо нижче каталізатора окислення амі- Каталізатор готували змішуванням інгредієнтів, як аку і платинових сіток витягання аміаку. Досліди в попередніх прикладах, плюс додавання проводили при наступних стандартних умовах: 0,0190мас.-290омас. дрібного порошку 2гО» (розмір тиск 5бар, температура 9002С, НМ 55000ч7- частинок 1-З3мкм). Досліди проводили при таких же 110000ч47. Склад газу був наступним: М2О-1200- стандартних умовах, як в прикладі 2. На фігурі 7 1400Оч/млн.; МО-1090; кисень-495; НгО-16595, і іншу представлені результати для додавання 0,22, 0,28 частину газу складає азот (плюс Аг, СО», і т.д. з і 0,909омас. 2гО» в порівнянні з каталізаторами без повітря). 210». Оптимальна концентрація в цьому випадку
Результати даних дослідів представлені на фі- становила 0,295мас. Ефектом додавання 2гО»2 бу- гурі 4 і показують, що для найкращого каталізато- ло зменшення падіння активності каталізатора у ра конверсія МгО була близько 9595 після 100 діб чабі. роботи. Розкладання МО було набагато нижче У даному винаході автори досягли успіху у 0,595, що розглядалося як прийнятний рівень. створенні багатоцільового активного і термічно
Фігура 4 показує додатково, що і каталізатор стабільного каталізатора розкладання М2гО. Ката-
ОогАОХ4 без носія і така ж активна фаза на МДО лізатори за винаходом можуть застосовуватися в втрачають велику частину своєї активності після широкому інтервалі температур і будуть також декількох діб роботи. стабільні при складі газу, що змінюється. Було
Приклад З виявлено, що присутність води, яка часто пред-
Даний приклад показує результати дослідів, ставляє проблему, наприклад, в зв'язку з каталіза- проведених протягом 90 годин в лабораторному тором для вихлопу з автомобільних двигунів, не є мікрореакторі. Робочі умови були такими ж, як в серйозною проблемою для таких каталізаторів. прикладі 1, і досліди проводили при температурах Відповідно, нові каталізатори можуть застосовува- 800"С і 89070. Результати представлені на Фігурі тися для розкладання М2гО в процесах, що вклю- 5, яка показує, що алюмінат кобальту на діоксиді чають утворення М2гО. Каталізатори особливо ко- церію є більш активним каталізатором, ніж оксид рисні в поєднанні з виробництвом азотної кислоти, кобальту на діоксиді церію. оскільки МгО може бути розкладений в технологіч-
Приклад 4 ному газі, що утворився після окислення аміаку,
Даний приклад показує вплив складу каталіза- без істотного руйнування МО, і можуть бути також тора і завантаження на конверсію М2О в лабора- використані на хвостовому газі після подальшої торному реакторі. Робочі умови були такими ж, як установки абсорбції.
оо , мем нн» ПОД Манн знан
Е й ! Яд дення пив пня нин
Ї ший І Ше ення ктюнтннняк і Н і м Н і Н за рентря Життя ни ВМ і | ! і пишна па и и І
І р; й | хо ' й я що І ! ! і Ше
Ба І й Н - | і | -х
СЯ но нів зонів іон іо іо ново морів їх : Н : т т ї Н Фе Ц Ії ї - ій | і і 3 Ме понти пнів пити іх пон М т -й 4 і Н - Й
У ! ще | | й | ! я! І і Ї і Кз ї | | ї
Ії ! і І І ВО дрон о пн і ! : г 1 ї з Н ; | і Е і Н
Н |! Ж Е ! і і Я : ! ! І | ! | І | ї
Яд денти птн за фетр тт птн Нетнотосоосоодеаюттвнвннйнн ' ! | | | | | І
Мои МО ПА ПИ пон пи МО М нин 4 05 . 15 ї г 05 1 ї5 2 зе
ХВ столах Х а бозхкекц фік і Фіг.
ЕІ дення укутати я пт пет ня маляти «т чхп ук днях чит ЗДО креди у оф они схе : ; : Гл учи Що ! зн тт тт тт 1 Я ІЧ Тур й сна Ко каву Н бе со
І ентттннй і ни бами сю! В у і сла Н і Н нас: і | і - і Я Н Н
ЩООба гону мер тири їх Й ді Я : і ші ГО Яоодеювюєт Кр щ м Федр нн пре
С : І ох В НЕ ія Ро хо Н і Я х І ; : Ка І і х Її паю ї Н :
З : : ра і ек х нИш 17 зах Вю Н Н Н г Н ї МК дня В х ч5 НА сл зшити Міиіпичишлиифиииииі
СИН : пон : Я СЕ Ж Ї ! ї 1 в; нин ни в о п х Н х Я Н Н Н і : : тк боюдетадх ! хі Н і : : ! ! : о ння п А КАК ! : - : : фо обейюх і і і і : . : Н Її вн і. Н Н Н : : : і ; і : ! і Я мор аа ПО Ро ОДН В ДАН А зе Коко 5 Мак зоще чок Ф ї 8 за «2 ім «рус пики шкя
Ффн. га зво пен пен мим зни пня
ЯН прччннляандаляаанакАнАтняя - ; Н Н й Н й -е 01 те | вна ВИН
А і 3 І м ї и с " ї ї ; во! Н і нах Й Н Й : й я | | ? ой теку вня і й сабо; Н ! і : | щі Птн і і Ше Ї сенс ско»! ; Є і жі : ; Н ; З | З ОВ фен фунт ну у и ож нс і не, КУ | в Гонки шкі чі те водудоово ! 5 і і І і пбвам : в: | ря і Гпозюучою, ши ше ши ш
Ж Н Н 7 З Н Н Н . І
А і Ї как Н гу Н Н : ' Н
ГІ і ро і В ДЕ і Е ! і ї- | Й і з і СЯ : і і 1
Я й ! : | риксаютсьсь | 4 : і : . і : ! ! ! : : | і ' і і І Я І і : і : й і
І ! Е : і | : і і | і і | Я і І і : : Н і і і і . і І : і во п ВА ВИ а ВИ Ск пн п ВО В лю а0до Бад зола ОД й їх 3 5 а Вр.
Час навик Закапуюкуютх кулалізаувх
Фіг. 5 Фу,
ЖКаталізатори СОЗАМЮОЮДеЮ». 10 ен ов п пп пон нон ь м-н
Ше ан 0,225 мас, 7тО2 ік, пн ОВО -к права ЧИ Й пн НН й ФВ мас. 7102 95 НД діоьнс фН в в ОВ Ивь
Му пива НО
Ша НН Птн о, 0,909» мас. 02 Пк
В ГетУ ви ВЕДИ вв ПОКИ и: ЗИМИ ОВ оо о Де НН
В :
Е без 7103.
З й пннтТТтТТтнш чинни во - З
І 2 й 6 в 10 12 34 т 18 ри
Доба досліду «Фіг. 7
Комп'ютерна верстка 0. Гапоненко Підписне Тираж 26 прим.
Міністерство освіти і науки України
Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна
ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601
UA2003020998A 2000-07-05 2001-04-07 Catalyst for n2o decomposition and method for n2o decomposition UA75362C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20003467A NO313494B1 (no) 2000-07-05 2000-07-05 Katalysator for spalting av dinitrogenoksid og fremgangsmåte ved utförelse av prosesser hvor det dannes dinitrogenoksid
PCT/NO2001/000283 WO2002002230A1 (en) 2000-07-05 2001-07-04 Catalyst for decomposing nitrous oxide and method for performing processes comprising formation of nitrous oxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA75362C2 true UA75362C2 (en) 2006-04-17

Family

ID=19911354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2003020998A UA75362C2 (en) 2000-07-05 2001-04-07 Catalyst for n2o decomposition and method for n2o decomposition

Country Status (19)

Country Link
US (2) US7700519B2 (uk)
EP (1) EP1301271B1 (uk)
CN (1) CN1269566C (uk)
AT (1) ATE293014T1 (uk)
AU (1) AU2001280269A1 (uk)
BR (1) BR0112164B1 (uk)
CZ (1) CZ299806B6 (uk)
DE (1) DE60110079T2 (uk)
EE (1) EE05321B1 (uk)
ES (1) ES2241852T3 (uk)
HR (1) HRP20021004B1 (uk)
HU (1) HU228480B1 (uk)
MX (1) MXPA02012737A (uk)
NO (1) NO313494B1 (uk)
PL (1) PL202653B1 (uk)
RO (1) RO120889B1 (uk)
RU (1) RU2237514C1 (uk)
UA (1) UA75362C2 (uk)
WO (1) WO2002002230A1 (uk)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO313494B1 (no) * 2000-07-05 2002-10-14 Norsk Hydro As Katalysator for spalting av dinitrogenoksid og fremgangsmåte ved utförelse av prosesser hvor det dannes dinitrogenoksid
WO2004047960A1 (en) * 2002-11-25 2004-06-10 Yara International Asa Method for preparation and activation of multimetallic zeolite catalysts, a catalyst composition and application for n2o abatement
RU2329100C2 (ru) * 2003-06-13 2008-07-20 Яра Интернэшнл Аса Способ получения оксидных катализаторов на подложке
UA82110C2 (uk) * 2003-06-13 2008-03-11 Яра Интернешнл Аса Спосіб одержання каталізаторів на підкладці
DE102004024026A1 (de) * 2004-03-11 2005-09-29 W.C. Heraeus Gmbh Katalysator zur N2O-Zersetzung beim Ostwaldprozess
US20050202966A1 (en) 2004-03-11 2005-09-15 W.C. Heraeus Gmbh Catalyst for the decomposition of N2O in the Ostwald process
US7981145B2 (en) * 2005-07-18 2011-07-19 Tearscience Inc. Treatment of meibomian glands
RU2296706C1 (ru) * 2005-09-29 2007-04-10 Открытое акционерное общество "Акрон" Способ производства неконцентрированной азотной кислоты
CN100522317C (zh) * 2005-11-28 2009-08-05 中国科学院生态环境研究中心 低温催化n2o直接分解的钴铈复合氧化物催化剂
JP2008168228A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Okayama Univ 未燃カーボンを用いてディーゼルエンジン排ガス中の窒素酸化物を浄化するための触媒と方法
DE102007038711A1 (de) * 2007-08-14 2009-02-19 Uhde Gmbh Katalysator, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
NO20074325L (no) * 2007-08-24 2009-02-25 Yara Int Asa Catalyst
CN101970083A (zh) * 2007-10-19 2011-02-09 依柯卡特有限公司 从流体去除氨
WO2009054315A1 (ja) * 2007-10-23 2009-04-30 Cataler Corporation 排ガス浄化用触媒
RU2365831C1 (ru) * 2008-03-27 2009-08-27 Константин Валентинович Урпин Мобильный тепловой пункт
ATE484331T1 (de) 2008-07-16 2010-10-15 Umicore Ag & Co Kg Katalysator zur umsetzung von distickstoffmonoxid und seine verwendung bei der industriellen salpetersäureherstellung
GB0819094D0 (en) 2008-10-20 2008-11-26 Johnson Matthey Plc Catalyst containment unit
CN101875015B (zh) * 2009-04-29 2012-06-13 高等技术研究院研究组合 用于消除一氧化二氮的催化剂制备方法
PL388518A1 (pl) 2009-07-10 2011-01-17 Instytut Nawozów Sztucznych Katalizator do wysokotemperaturowego rozkładu podtlenku azotu
DE102010005105A1 (de) 2010-01-19 2011-07-21 Umicore AG & Co. KG, 63457 Katalysator
GB201002378D0 (en) 2010-02-12 2010-03-31 Johnson Matthey Plc Catalyst structures
FR2964043B1 (fr) 2010-08-26 2013-03-22 Irma Procede de decomposition catalytique du n2o a haute temperature
DE102011011881A1 (de) 2011-02-21 2012-08-23 Thyssenkrupp Uhde Gmbh Verfahren zur Beseitigung von N2O und NOX aus dem Prozess zur Salpetersäureherstellung
US20150174555A1 (en) * 2012-08-10 2015-06-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying catalyst and method for producing same
PL237044B1 (pl) 2015-03-13 2021-03-08 Inst Nowych Syntez Chemicznych Nośnikowy katalizator do redukcji emisji tlenku azotu(I) z instalacji kwasu azotowego oraz sposób jego wytwarzania
BR112017028424B1 (pt) * 2015-07-01 2021-11-03 Basf Corporation Compósito catalisador de remoção de óxido nitroso, sistema de tratamento de emissões, e, método para tratar gases de escape
US10066169B2 (en) * 2015-07-14 2018-09-04 Research & Business Foundation Sungkyunkwan University Mesoporous cobalt-metal oxide catalyst for Fischer-Tropsch synthesis reactions and a preparing method thereof
CN106391037B (zh) * 2016-11-11 2018-10-30 四川蜀泰化工科技有限公司 一种用于高温催化分解n2o的催化剂的制备工艺
CN106984318B (zh) * 2017-04-27 2020-01-03 山西大学 一种双金属钴基催化剂及制备方法和应用
EP3427828A1 (en) * 2017-07-10 2019-01-16 Bosal Emission Control Systems NV Catalysator element comprised of a mixed metal oxide hydrotalcite-like compound
US10239047B1 (en) * 2017-09-12 2019-03-26 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Direct NOx decomposition catalyst with improved activity and selectivity
CZ2018398A3 (cs) 2018-08-07 2019-10-02 Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava Způsob přípravy katalyzátoru pro odstranění oxidu dusného z odpadních průmyslových plynů a katalyzátor připravený tímto způsobem
WO2023117758A1 (en) 2021-12-23 2023-06-29 Topsoe A/S A process for treating gas streams with high concentration of n2o

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4889185A (uk) * 1972-02-28 1973-11-21
GB1511841A (en) * 1974-03-06 1978-05-24 Johnson Matthey Co Ltd Catalysis
DE2953867A1 (de) 1979-10-03 1982-02-04 Acurex Corp Catalyst compositions,their method of formulation and combustion processes using the catalyst compositions
CA1247074A (en) * 1985-01-31 1988-12-20 Chung-Zong Wan Three-way catalysts of improved efficiency
US4727052A (en) * 1986-06-27 1988-02-23 Engelhard Corporation Catalyst compositions and methods of making the same
JPH0644999B2 (ja) * 1988-04-30 1994-06-15 株式会社豊田中央研究所 排気ガス浄化用触媒
RU2071817C1 (ru) * 1992-02-04 1997-01-20 Институт катализа СО РАН Способ очистки отходящих газов от оксида азота (i)
RU2065320C1 (ru) * 1992-03-04 1996-08-20 Институт катализа СО РАН Способ очистки газов от оксидов азота
DK170529B1 (da) * 1992-03-23 1995-10-16 Topsoe Haldor As Ammoniakoxidationskatalysator
CN1103631C (zh) * 1994-11-02 2003-03-26 安格罗美国研究实验室(私营)有限公司 催化剂
JP3664182B2 (ja) 1994-12-19 2005-06-22 トヨタ自動車株式会社 高耐熱性排ガス浄化用触媒とその製造方法
DE19546612A1 (de) * 1995-12-13 1997-06-19 Basf Ag Verfahren zur Reduktion von NOx aus Abgasen
CA2278360A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-30 Bojidara Grigorova Reduction of nitrogen oxide
US6379640B1 (en) * 1999-03-05 2002-04-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for the decomposition of nitrous oxide
NO313494B1 (no) * 2000-07-05 2002-10-14 Norsk Hydro As Katalysator for spalting av dinitrogenoksid og fremgangsmåte ved utförelse av prosesser hvor det dannes dinitrogenoksid

Also Published As

Publication number Publication date
MXPA02012737A (es) 2003-04-25
CZ299806B6 (cs) 2008-12-03
CN1440309A (zh) 2003-09-03
RO120889B1 (ro) 2006-09-29
US20040023796A1 (en) 2004-02-05
BR0112164A (pt) 2003-05-13
ES2241852T3 (es) 2005-11-01
HU228480B1 (en) 2013-03-28
AU2001280269A1 (en) 2002-01-14
US7700519B2 (en) 2010-04-20
US8992870B2 (en) 2015-03-31
WO2002002230A1 (en) 2002-01-10
DE60110079T2 (de) 2006-03-02
DE60110079D1 (de) 2005-05-19
HRP20021004A2 (en) 2005-02-28
NO20003467L (no) 2002-01-07
BR0112164B1 (pt) 2011-08-09
PL202653B1 (pl) 2009-07-31
HUP0301430A2 (en) 2003-08-28
EP1301271B1 (en) 2005-04-13
NO20003467D0 (no) 2000-07-05
EE05321B1 (et) 2010-08-16
HRP20021004B1 (en) 2010-03-31
PL359369A1 (en) 2004-08-23
EP1301271A1 (en) 2003-04-16
RU2237514C1 (ru) 2004-10-10
US20100098611A1 (en) 2010-04-22
CZ20024184A3 (cs) 2003-05-14
NO313494B1 (no) 2002-10-14
EE200300009A (et) 2004-10-15
ATE293014T1 (de) 2005-04-15
US20110110835A9 (en) 2011-05-12
CN1269566C (zh) 2006-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA75362C2 (en) Catalyst for n2o decomposition and method for n2o decomposition
AU2008286480B2 (en) Catalyst, production method therefor and use thereof for decomposing N2O
Petryk et al. Cobalt oxide catalysts for ammonia oxidation activated with cerium and lanthanum
EP1475149B1 (en) CATALYST CONTAINING PLATINUM ON A SUPPORT CONSISTING OF MAGNESIUM OXIDE AND CERIUM OXIDE FOR THE REDUCTION OF NO TO N2 WITH HYDROGEN UNDER NOx OXIDATION CONDITIONS
US6682710B1 (en) Catalytic reduction of nitrous oxide content in gases
JP2009254981A (ja) アンモニア分解触媒及びアンモニア分解方法
JPH11179204A (ja) 一酸化炭素及び二酸化炭素を含有するガスのメタン化触媒及びその製造方法
CA1036794A (en) Removal of nitrogen oxides from exhaust gases and catalyst therefor
RU2397810C2 (ru) Катализатор и способ разложения монооксида диазота и способ и устройство для получения азотной кислоты
JP2012223768A (ja) アンモニア分解触媒及びアンモニア分解方法
CA1069874A (en) Metal oxyhalide catalysts
JPH06262079A (ja) 窒素酸化物浄化用触媒および窒素酸化物浄化方法
JP2000317307A (ja) 亜酸化窒素分解触媒及びこれを用いた分解方法
KR0169189B1 (ko) 시클로헥산올 및 시클로헥산온의 제조방법
RU2131398C1 (ru) Катализатор для окисления молекулярного азота
RU2668863C1 (ru) Способ получения синтез-газа из CO2
JP2004066003A (ja) 燃料改質ガスの水性ガスシフト反応用触媒
WO2017187454A1 (en) Process for conversion of sulfur trioxide and hydrogen production
JP4664608B2 (ja) アンモニア分解用触媒およびアンモニアの分解方法
JP2013193051A (ja) 亜酸化窒素分解触媒及び亜酸化窒素分解触媒の製造方法
PL145139B1 (en) Method of catalytically reducing natrium oxides contained in exhaust gases from nitric acid production plants
Popa Metal oxide catalysts for green applications
CZ2000427A3 (cs) Způsob snižování obsahu oxidu dusného v plynech a katalyzátor k provádění tohoto způsobu
PL207666B1 (pl) Katalizator do rozkładu podtlenku azotu, zwłaszcza w gazach z instalacji kwasu azotowego
JPH09117667A (ja) 排気ガス浄化用触媒