Катализатор для окисления окиси углерода

Авторы патента:

КОМАРОВ ВЛАДИМИР СЕМЕНОВИЧ

ВАРЛАМОВ ВАСИЛИЙ ИВАНОВИЧ

КЛИМЕНКОВА АННА АНДРЕЕВНА

B01J27/22 - карбиды

B01J23/889 - марганец, технеций или рений

B01J21/06 - кремний, титан, цирконий или гафний; их оксиды или гидроксиды

B01D53/94 - каталитическими способами

B01D53/86 - каталитические способы

B01D53/62 - оксиды углерода

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ , ОКИСИ УГЛЕРОДА, содержащий двуокиси марганца и медьсодержащий компонент, отличающий с я тем, что, с целью повьшения активности катализатора , он в качестве медьсодержащего компонента содержит мрдь и дополнительно карбид титана при следующем . соотнощении компонентов, мас.%: Медь 23,0-30,5 Карбид титана 10,5-18,5 Двуокись марганца Остальное.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11М

,р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ11» : к Авторскому свидетельствуI

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3454128/23-04 (22) 18 ° 06.82 (46) 23. 08. 84. Бюл М31 (72) В.С. Комаров, В. И;Варламов и А.А.Клименкова (7f) Институт общей и неорганической химии АН Белорусской ССР (53) 66.097.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 93312941/23-04, кл. В 01 J 2233//8866, 1981.

2. Патент Японии 953-28592,, кл. В 01 J 23/84, опублик. 1978 (прототип).

3. Каталитическая очистка отходящих газов промышленных предприятий и выхлопных газов автотранспорта, Материалы Ш Всесоюзной конференции, ч. 1. Новосибирск, 1981, с.80-92.

3459. В 01 Х 23/84" В 01 Х 21 03 В 01 3 53/36 (54) (57) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ

ОКИСИ УГЛЕРОДА, содержащий двуокись марганца и медьсодержащий компонент, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, он в качестве медьсодержащего компонента содержит медь и дополнительно карбид титана при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Медь 23,0-30,5

Карбид титана 10,5-18,5

Двуокись марганца Остальное.

1 1109188

Изобретение относится к катализаторам для окисления окиси углерода о и может найти применение для обезвреживания выбросных газов промыш- д ленных предприятий и выхлопных ra- ш зов двигателей внутреннего сгорания. в

Известен катализатор для окисления н окиси углерода, содержащий медь, г хромовый ангидрид и окись алюминия в при следующем содержании компонен- 10 1 тов, мас. : медь 2,8-8,2; хромовый ангидрид 12,7-21,1; окись алюминия т остальное (1). мс

Недостатком катализатора является относительно низкая активность. Так, 15 м например, в реакции окисления окиси м углерода 50 и 100 -ная степень его с окисления достигается в присутствии, з известного катализатора при 200 и в

230 С соответственно. 20 н

Наиболее близким к изобретению ж по технической сущности и достигаемо- п му эффекту является катализатор для ф окисления окиси углерода, содержащий н двуокись марганца и медьсодержащий 2s 1о компонент вЂ” окись меди при следую- ю щем соотношении компонентов,мас. i ме двуокись марганца 50-90; окись мео ди l0-50 I,2j и (3$, Недостатком известного катализа- 0 в тора является, относительно низкая ак " но тивность в реакции окисления окиси ск углерода. Например, 99 -ная степень со превращения окиси в двуокись углерода при объемной скорости 18000 ч " 12

35 достигается при 200 С.

Цель изобретения вЂ” повышение активности катализатора.

Поставленная цель достигается тем, что катализатор для окисления окиси углерода, содержащий двуокись марганца и медьсодержащий компонент, в качестве последнего содержит медь и дополнительно карбид титана при следующем соотношении компонентов, 45 мас. :

Медь 2390-30 0

Карбид титана 10,5-18,5

Двуокись марганца Остальное 50

Предлагаемый катализатор обладает повышенной активностью.

Так, например, степень превращения окиси углерода при 100 С в присутствии катализатора, содержащего,. мас., : медь 23,7-28,3; карбид титана 11, 1-13,3; двуокись марганца остальное, составляет 80,0-98,0%.

Катализатор готовят следующим бразом.

Порошки меди, карбида титана и вуокиси марганца тщательно перемеивают, смесь затворяют дистиллироанной водой, перетирают до образоваия пластичной массы и формуют в рануль. Гранулы выдерживают до затердевания, сушат и нагревают при

50-400 ОС .

Пример 1. Для получения каализатора берут и тщательно пере-.::.ивают 28,3 г порошка меди марки

ПМ", 13,3 r порошка карбида титана арки "ч" и 58,4 r порошка двуокиси арганца марки "ч". Механическую месь порошков взятых компонентов атворяют 31,0 мл дистиллированной оды, затем перетирают до образоваия пластичной массы. Массу выдеривают на воздухе при комнатной темературе 12 ч, дробят, отсеивают ракцию 1,0-2,0 мм. Полученные граулы нагревают до 150 С и выдерживат при этой температуре 6 ч. Получат катализатор, содержащий, мас. : дь 28,3; карбид титана 13,3; двукись марганца 58,4.

Окисление окиси углерода проводят проточной установке в температурм интервале 70-160 С с объемной оростью 18000 ч " газовой смеси, держащей, об.. : окись углерода

5, пары водь 10, О," кислород ,5; азот остальное.

Активность катализатора в реакции окисления окиси углерода: при 70 80 о

У Э

90, 100 и 105 С степень окисления окиси углерода составляет 35,55,88, 98 и 100%.

Пример . 2. Для получения катализатора берут и тщательно перемешивают 23,7 r порошка меди,,11, 1 r порошка карбида титана и 65,2 r порошка двуокиси марганца. Смесь затворяют 30,0 мл дистиллированной во-! ды. Далее катализатор готовят и определяют его активность по примеру l

Получают катализатор следующего состава, мас. : медь 23,7; карбид титана 11, 1 двуокись марганца 65,2.

Активность катализатора в реакции окисления окиси углерода: при 70 о

80,90, 100 и 110 С степень окисления окиси углерода составляет 23,37,59, 91 и 100 .

Пример 3. Для получения катализатора берут и тщательно переме1109188

25 шивают 25 8 r порошка меди, 12,1 r порошка карбида титана и 62,1 r порошка двуокиси марганца. Смесь затворяют 30,0 мл дистиллированной воды.

Далее катализатор готовят и определяют его активность по примеру 1.

Получают катализатор, содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.7: медь 25 8; карбид титана 12, 1; двуокись марганца 62.1.

Активность катализатора в реакции окисления окиси углерода: при 70,80, 90, 100 и 110 С степень окисления окиси углерода составляет 8,21,38, 80 и 100 С.

Пример 4. Для приготовления катализатора берут и тщательно-перемешивают 29,0 г порошка меди1 18,0 r порошка карбида титана, и 53,0 г

20 порошка двуокиси марганца. Смесь затворяют 30,0 мл дистиллированной воды. Далее катализатор готовят и определяют его активность по примеру 1. Получают катализатор, содержащий компоненты в следующем соотношении, мас .7: медь 29,0, карбид титана 18,0; двуокись марганца 53,0.

Активность катализатора в реакции окисления окиси углерода: при 75, 100, 125 и 150 С степень окисления окиси углерода составляет 7,34,87 и 100%.

Пример 5. Катализатор состава,аналогичного примеру 1, нагревают на воздухе до 400 С и выдерживают при этой температуре 4ч.

Активность катализатора в реакции окисления окиси углерода: при 75,95 и 125 С степень окисления окиси углерода составляет 11,50 и 1007.

Пример 6. Для получения катализатора берут и тщательно перемешивают 23,0 r порошка меди, 10,5 r порошка карбида титана и 66,5 г порошка двуокиси марганца. Смесь 45 затворяют 35,0 мп дистиллированной воды. Далее катализатор приготавливают по примеру 1. Получают катализатор следующего состава, маг.7.: медь 23,0, карбид титана 10,5; двуокись марганца 66,5.

Активность катализатора в реакции окисления окиси углерода: при 70, 80,90, 100, 110 и 115 С степень окисления окиси углерода составляет 4, 18, 32,56,93 и 1007.

Пример 7. Для приготовления катализатора берут и тщательно перемешивают 30, 5 r порошка меди, 18, 5. г порошка карбида титана и 51,0 r по-. рошка двуокиси марганца. Смесь затворяют 30,0 мл дистиллированной воды.

Далее катализатор готовят по примеру 1. Получают катализатор следующего состава, мас.7: медь 30 5; карбид титана 18,5; двуокись марганца 51,0.

Активность катализатора в реакции окисления углерода: при 100, 110, 120, 130, 140, 150 и 160 С степень окисления окиси углерода составляет !

0,20,30,65,?5,90 и 1007.

В таблице приведены состав и результаты испытаний каталитической активности предлагаемого .и известного катализаторов в реакции окисления углерода.

Как видно из таблицы, активность предлагаемого катализатора значительно выше. 1007-ная степень окисления окиси углерода достигается на предлагаемом катализаторе уже при 105 С, а на известном вЂ” при 200 С.

Предлагаемый катализатор для окисления окиси углерода отличается от базового объекта тем, что обладает более высокой активностью, чем промышленный катализатор ИК-12-1 t.3), содержащий мас . 7.: C UO 26, 0 АЕ 20 остальное. Так, например, степень окисления окиси углерода при 173 С составляет 857,в то время как на предлагаемом катализаторе при 90 С-887;

150

70 т с

Си

150

TiC

100

110

Си

150

8,0

TiC

100