Окта-3,5-карбоксифталоцианин кобальта в качестве катализатора процесса очистки отходящих газов от оксидов азота

 

Изобретение касается кобальторганических веществ, в частности окта-3,5-карбоксифталоцианина кобальта в качестве катализатора для очистки отходящих газов от оксидов азота. Цель изобретения - создание нового более эффективного катализатора для указанного назначения. Синтез ведут смешением 3.5-дикэрбсксифталевой кислоты , NhUCI, мочевины, молибдатэ аммония и шестиводного хлорида кобальта при растирании с последующим нагреванием при перемешивании в нитробензоле при 185°С. После выделения известными приемами получают выход 44%, брутто ф-ла C-wHieNaOieCo. Этот катализатор в указанном процессе обеспечивает 99,5%-ную степень очистки газов при 200°С и объемных скоростях потока газа 136000 ч 1 табл. Ё

СО(ОЗ СОЯ(.1СКИХ

СО((ИА. 1ИС ГИ l(СКИХ

РF СПУГ!((1K

ГОСУДАРСТЕ(Е Н(-(ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕ(1ИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Н0

00Н

HOO

С00Н (21) 4746484/04 (22) 05,10.89 (46) 07,01.92. Бюл, М 1

{71) Ивановский химико-технологический институт (72) В.Е.Майзлиш, Ф.П.Снегирева, Г.П.Шапошников, А.В,Величко, Е.Е,Колесникова и

Р.П.Смирнов (53) 547.257,3(088. 8) (56) Патент США N 4522725, кл. С 07 0 487/22, 1985, (54) ОКТА-3,5-КАРБОКСИФТАЛОЦИАНИН

КОБАЛЬТА В КАЧЕСТВЕ КАТАЛИЗАТОРА

ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ 0Т ОКСИДОВ АЗОТА (57) Изобретение касается кобальторганических веществ, в частности окта-3,5-карбокИзобретение относится к новому фтвлоцианиновому производному кобальта форНООС в качестве катализатора очистки отходящих газов от оксидов азота.. 50 „„1703650A1 (s(1s С 07 О 487/22, С 07 F 15/00 сифталоцианина кобальта в качестве катализатора для очистки отходящих газов от оксидов азота. Цель изобретения — создание нового более эффективного катализатора для укаэанного назначения. Синтез ведут смешением 3.5-дикарбоксифталевой кислоты, NH4CI, мочевины, молибдата аммония и шестиводного хлорида кобальта при растирании с последующим нагреванием при перемешивании в нитробензоле при 185 С.

После выделения известными приемами получают выход 44, брутто ф-ла

С4он1Фв016Со. Этот катализатор в указанном процессе обеспечивает 99.5 -ную степень очистки газов при 200 С и объемных скоростях потока газа 136000 ч

1 табл.

Целью изобретения является изыска- — а ние новых более эффективных катализаторо(3, используемых в очистке отходящих газов от оксидов азотов.

Пример 1. Синтез окта-3,5-карбоксифталоцианина кобальта СоФц (3,5-COOH)8.

Смесь иэ 2.54 г (0,01 молb) 3,5-дикарбоксифталевой кислоты, 0,27 r (0,005 моль) хлорида аглмония, З.бб г (б,бб моль(мочеаины, 0,10 r (0,0005 моль) молибдата аммония, 1,29 г (0.005 моль) шестиводного хлорида кобальта тщательно растирают и нагревают при перемешивании в 50 мл нитробензола при

185 С в течение 5 ч. После охлаждения осадок промыва(от бензолом, зтанолом, 5$ной соляной кислотой, сушат. Продукт нагревают в 150 мл 10 -ного спиртового раствора Na0H при перемешивании на кипящей водяной бане в течение 7 ч, После

1703650 о,. лаждення н ф,ль; ран:;i осадок растворяю1 в воде и фильтруют.

Выход 1,02 r (44%), Темно-синий порошок ограниченно растворяется в диметилформамидв, диметилсульфоксиде, хорошо растворяется в воде в присутствии гидроксида аммония, концентрированной серной кислоте. !

Умакс (Лмль с): 1 4840 см /674 нм) ДМФА, 14920 см (670 нм) ДМСО, 14280 см (700 нм) НгЯО4.

Структура предлагаемого соединения доказана результатами элементного анализа (табл,1) и подтверждена данными электронной и колебательной спектроскопии.

Найдено, %: С 51,7; Н 2 0; N 11,9; Со

6,1.

С40ИвН16016Со

Вычислено, %: С 52,0; Н 1,8; N 12,1;

Со 64.

Электронный спектр поглощения предлагаемого соединения характеризуется наличием в длинноволновой области интенсивной полосы поглощения при

14840 см (674 нм) (в диметилформамиде), 14920 см (670 нм) в диметилсульфоксиде) и

14280 см (700 нм) (в концентрированной серной кислоте).

Инфракрасный спектр содержит ряд полос, характерных для фтвлоцианиновых соединений, Полосы поглощения в области

1620-1720 и 1400 см подтверждают наличие карбоксильных групп.

Пример 2. Приготовление катализатора.

Окта-3,5-карбоксифталоцианин кобальта СоФц (3,5-СООН)8 растворяют в 0,1%ном водном растворе гидроксида аммония.

Носитель — гранулированную окись алюминия — пропитывают приготовленным раствором до адсорбции СоФц (3,5-СООН)я на носитель в количестве 1,0 мас.%. Затем полученный катализатор сушат при 100 С до постоянной массы.

Пример 3. Процесс очистки. Очистку проводят в стеклянном реакторе проточного типа диаметром 10 мм при обьеме катализатора, равном 1 смз. Состав газовой смеси. o6.% .N01,0; ИНз1,0; Ог 4,0; Nz 94,0.

Анализ газа на содержание оксидов азота до и после контактного аппарата проводят по методике. Температура в р акторе 50 С.

t0

Объемная скорость газового потока 9300 ч

-1

Степень очистки газа от NQ составляет

99,5%.

Пример 4. Очистку проводят в условиях, аналогичных примеру 3, Температура в реакторе 100 С. Объемная скорость газового потока 10900 ч . Степень очистки газа

-1 от NO составляет 99,5%.

Пример 5. Условия опыта аналогичны примеру 3. Температура в реакторе

150 С, Объемная скорость газового потока 12500 ч, Степень очистки газа от NO

-1 составляет 99,5%.

Пример 6, Условия опыта аналогичны примеру 3. Температура в реакторе 200 С.

Объем газового потока 13600 ч, Степень очистки газа от NO составляет 99.5%.

Да нн ые сведен ы в таблицу.

Каталитическая активность предлагаемого соединения выше, что позволяет вести процесс очистки при объемных скоростях газового потока 13600 ч и степени очистки

-1 газа 99,5%, при 200 С, T.å. повышается эффективность процесса очистки, так как очистке подвергается больший объем газа эа одно и то же время, кроме того, это ведет к понижению материалоемкости и других затрат.

Коэффициент стабильности соединения как и известного катализатора составляет

0,98-0.99 и сохраняет свою стабильность минимум 200 ч работы.

Состав газа до очистки, об. $: NO 1,0;

МНз 1,0; Ог 4.0; йг 94,0, После очистки практически весь NO (до 99,5%) и ИНз переходят в Nz и НгО.

Предлагаемое соединение может быть использовано в качестве катализатора очистки отходящих газов от оксидов азота в химической промышленности, черной металлургии и других отраслях промышленности, для производств, требующих очистки большого количества газов с температурой ниже 200 С, при травлении металлов азотной кислотой в гальванических цехах, в ряде процессов в приборостроении, в производстве люминофоров, катализаторов, плазменной обработке и т.д., там, где выбросы оксидов азота периодичны и газы часто запылены, содержат капельные жидкости, разбавлены кислородом воздуха.

Формула изобретения

Окта-3,5-карбоксифталоцианин кобальта формулы лоос

1703650 стки отходящих газов от оксидов азота, в качестве катализатора процесса очиСоставитель О. Смирнова

Редактор Н. Рогулич Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 38 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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