Способ получения катализатора для очистки отходящего газа

 

Способ получения катализатора для очистки отходящего газа путем нанесения каталитически активного окисла одновременно с приготовлением волокнистого носителя , при этом предварительно носитель формируют в виде струи расплава, окисел металла готовят в виде тонкодисперсного порошка или смеси порошков окислов, или солей металла и нанесение каталитически активного окисла металла производят путем вдувания в струю расплава носителя порошка каталитически активного окисла или соли металла. Для носителя катализатора используются тугоплавкие окислы металла (окиси алюминия, циркония, кремния) или их смеси. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 В 01 J 37/02, 23/84

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5012302/04 (22) 17,10.91 (46) 30.06.93, Бюл. М 24 (71) Государственный научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита (72) А.Г. Арянин и В.А. Прохоров (73) Государственный научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита (56) Авторское свидетельство СССР

N. 707598, кл. В 01 J 37/02, опубл. 1980.

Авторское свидетельство СССР

N. 1674954, кл. В 01 J 37/02, опубл. 1991. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩЕГО ГАЗА

Изобретение относится к области очистки воздуха от вредных органических примесей, в частности к способам получения катализатора, который применяется в процессах глубокого окисления вредных органических примесей и окислов азота, присутствующих в отходящих газах.

Целью изобретения является упрощение технологии, повышение производительности процесса за счег сокращения времени получения катализатора.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения катализатора для очистки отходящих газов. включающем приготовление волокнистого носителя из тугоплавких окислов и нанесение на него окисла металла-катализатора, окисел металла-катализатора наносят одновременно с приготовлением волокнистого носителя, при этом предварительно материал носите5U 1825316 А3 (57) Способ получения катализатора для очистки отходящего газа путем нанесения каталитически активного окисла одновременно с приготовлением волокнистого носителя, при этом предварительно носитель формируют в виде струи расплава. окисел металла готовят B виде тонкодисперсного порошка или смеси порошков окислов, или

coJI8A металла и нанесение кэталитически активного окисла металла производят путем вдувания в струю расплава носителя порошка катэлитически активного окисла или соли металла. Для носителя катализатора»спользуются тугоплавкие окислы металла (окиси алюминия, циркония, кремния) или их смеси. 1 з,п.ф-лы, 2 табл. ля формируют в виде струи расплава, окисел металла-катализатора готовят в виде тонкодисперсного порошка или смеси порошков окислов, или солей металла-катализатора. а нанесение окисла металла-катализатора производят путем вдувания в струю рэсплава тонкодисперсного порошка окисла или соли металла-катализатора, Цель достигается и при использовании в качестве тугоплавкого окисла металла для носителя окиси циркония или ее смеси с окисью алюминия.

Упрощение технологии и повышение производительности при одновременном формировании волокнистого носителя из струи и нанесении окисла (или соли) металла-катализатора в виде порошка обеспечивается ввиду того, что при контакте порошка с раскаленными (только что отвердевшими) волокнами носителя, практически, мгновен1825316 но происходит формирование пленки катализатора.

Технология способа состоит в следующем.

Шихту для производства волокнистого носителя перемешивают и плавят в печи и ри температуре 2000 — 2200 С, В ы пуск расплава из печи осуществляют в виде непрерывной струи с температурой 1950 — 2000 С.

Раздув струи расплава производят эжекцией в струю потока вместе с транспортирующим газом, например. перегретым паром, движущимся со скоростью 600-700 м/с, тонкодисперсного порошка окислов или солей металла-катализатора.

Струя при этом расщепляется на отдельные волокна, которые при контакте с порошком покрываются его пленкой, с частичным внедрением в них порошка, охлаждаясь, затвердевают и далее складируются.

Дозировку порошков в поток транспортирующего агента осуществляют в количестве, необходимом для изготовления активного катализатора, предпочтительно в

5 мас. от веса получаемого волокнистого носителя, Закрепление частиц тонкодисперсного катализатора на поверхности носителя происходит за счет их механического внедрения в расплав волокон и последующего охлаждения. Тонкодисперсный порошок катализатора выполняет и роль замасливателя, т.е препятствует слипанию волокон и, таким образом, отпадает необходимость а применении замасливэтеля, Незафиксированные на поверхности волокнистого носителя частицы порошка катализатора улавливаются и возвращаются в технологический цикл, Предложенное техническое решение позволяет получать окисные нанесенные катализаторы на волокнистом носителе, которые применяются в виде рулонов или ваты. Катализаторы устойчивы при температуре 800 — 1000 С и позволяют очищать газы от вредных примесей нэ 98 — 99 .

Способ обеспечивает получение катализаторов одностадийно, что значительно само по себе сокращает время производства, а также уп рощает технологический процесс, позволяя исключить дорогостоящее оборудование для пропитки, просушки и прокалки.

Патентно-информационный поиск показал, что отличительные признаки являются новыми и нигде ранее с ",àêèì же замыслом не использовались, что позволяет квалифицировать предложенное техническое решение как соответствующее критерию "неочевидность".

Пример 1. Исходное сырье для получения носителя: глинозем марки "CO" c содержанием оксида алюминия 99,0, кварцевый песок (или концентрат с содержанием оксида кремния не менее 97,5 )— в отношении 1:1 с добавкой 5 мас, оксида хрома, циркония или других окислов тугоплавких металлов.

Сырье плавили при температуре 2000—

2200 С. Струи расплава раздували эжектируемым потоком перегретого пара с транспортируемым им тонкодисперсным порошком окиси меди навеской в количестве 3 вес. к весу получаемого волокнистого материала.

Данные по производственному циклу времени получения, а также по каталитической активности полученного катализатора приведены в табл, 1, Пример 2, Аналогичен примеру 1, но наоеску тонкодисперсного порошка окиси меди вводили в количестве 4 вес. к весу получаемого носителя. Данные по активности полученного катализатора приведены в таблице.

Пример ы 3 и 4. Аналогичны примерам 1 и 2, но в поток вносили навеску тонкодисперсного порошка соли метаванадата аммония и смеси солей метаванадата аммония с карбонатом меди, соответственно.

Пример 5. Аналогичен примеру 1, но тонкодисперсный порошок карбоната меди с потоком перегретого пара вдували в струю хромсодержащего муллита.

Данные по активности полученных катализаторов приведены в табл. 2.

Кэталитическую активность полученных образцов определяли в динамической проточной установке в отношении реакции полного окисления фенола и оксида углерода кислородом воздуха, Для испытаний брали

5 мл катализатора, исходная концентрация фенола, оксида углерода и оксида азота 5 мг/л, обьемная скорость реакционной смеси составляла 5000 ч . Температура 100-о степени превращения веществ на полученных катализаторах приведена в табл. 1. Для сравнения приведены данные по каталитической активности образца медноокисного катализатора на волокнистом носителе, полученном методом пропитки и прокалки.

В табл. 2 приведена активность катализаторов, нанесенных»а волокнистый носитель, полученный иэ окиси циркония (пример 7) и ее смеси с окисью алюминия в отношении

1:1 (пример 8).

Иэ таблиц видно, что катализаторы, полученные в одну стадию, требуют нэ получение 1 кг, в сравнении с прототипом в 25 раз меньше времени. Причем полученные опи1825316

Таблица 1

Таблица 2

Составитель А.Арянин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Куль

Редактор

Заказ 2229 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101 санным способом катализаторы не уступают по активности катализатору, полученному согласно прототипу методом пропитки в четыре стадии(прокапка, пропитка, просушка, прокалка). Способ также позволяет получать катализаторы, активные в реакции восстановления окислов азота и катализаторы на волокнах окиси циркОния и ее смеси с окисью алюминия.

Получение окисных нанесенных катализаторов по предложенному способу возможно на существующих производствах по изготовлению волокнистых теплоизолирующих материалов, без дополнительного их реконструирования и переоборудования, что обеспечивает и экономию затрат.

Формула изобретения

1.Способ получения катализатора для очистки отходящего газа, включающий приготовление волокнистого носителя из тугоплавких окислов металлов и нанесение на него каталитически активного окисла металла, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, повышения произ5 водительности процесса за счет сокращения времени получения катализатора, каталитически активный окисел металла наносят одновременно с приготовлением волокнистого носителя, при этом

10 предварительно носитель формируют в виде струи расплава, окисел металла готовят в виде тонкодисперсного порошка или смеси порошков окислов или солей металла и нанесение осуществляют путем вдувания в

15 струю расплава носителя порошка каталитически активного окисла или соли металла.

2 Способ по п1, отл ич а ю щийс я тем, что в качестве тугоплавкого окисла металла используют окись циркония ипи ее

20 смесь с окисью алюминия.