Катализатор для разложения озона
Использование: в производствах с участием озона: очистка сточных вод, обработка полупроводников в микроэлектронной промышленности, дезинфекция в медицине и сельском хозяйстве и т.д. Катализатор содержит следующие компоненты мас.%: двуокись марганца 30-40, окись меди 20-30 талюм остальное. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН
К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ о QG 3
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4922208/04 (22) 29.12.90 (46) 15.10,92. Бюл. № 38 (71) МГУ им. M.Â.Ëîìîíîñîâà и Московский городской центр научно-технического творчества молодежи "Университет" (72) С.Н.Ткаченко, В,И.Демидюк, М.П.Попович, Л,A. Киреева, Н. Н, Смирнова, Г, В. Е горова, В,В,Лунин и Е,З.Голосман (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 286987, кл, В 0", J 23/89, 1970.
Авторское свидетельство СССР
N 176804, кл, В 01 J 23/84, 1969.
Никоноров А.Н. и др. Очистка отходящих газов от остаточного озона. Водоснабжение и санитарная техника, 1985, N. 1, с.
7-8, Изобретение относится к гетерогенным катализаторам разложения озона и может быть использовано в производствах с участием озона: очистка сточных вод, обработка полупроводников в микроэлектронной промышленности, дезинфекция в медицине и сельском хозяйстве и т,д.
Известен механически прочный катализатор для разложения озона, содержащий никель или закись никеля и серебро на носителе — шариковом алюмосиликате. Недостатком этого катализатора является содержание в нем дорогостоящего металла— серебра, Наиболее близким к предлагаемому является катализатор гопкалит ГФГ, содержащий 55-65% мас. Мп02, 15-26% мас. СиО и
12-15% мас. связующего — бентонитовой глины, который применяют в промышленности для разложения озона. А2„„1768274 А1 (5 )» В 01 J 23/84, В 01 D 53/36 (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ
ОЗОНА (57) Использование: в производствах с участием озона: очистка сточных вод, обработка полупроводников в микроэлектронной промышленности, дезинфекция в медицине и сельском хозяйстве и т.д. Катализатор содержит следующие компоненты мас,%. двуокись марганца 30-40, окись меди 20-30. талюм остальное. 1 табл.
Недостатками этого катализатора явля ются: снижение активности при работе во влажной среде; низкие механическая прочность и термостойкость; расползг ние гранул катализатора в воде.
Цель предлагаемого изобретения — повышение активности катализатора во влажной среде при одновременном повышении его механической прочности и терл1остойкос ги.
Цель достигается тем, что предложенный катализатор в качестве связующего содержит талюм, при следующел соотношении компонентов, мас.",: 30-40
МпО",. 20-30 СиО и талюм — остальное.
Отличием предложенного катализатора разложения озона от прототипа явгяется то, что он в качестве связующего содержи-. талюм при следующем отношении компонентов: Мп02 — 30-40%, CuO — 20-30%, Tl—
30-50% (мас.%).
i 768274
Установлено, чта введение в качестве связующего таRþMà (моно- и диалюMèíата кальция) толька при вышеуказанном соотношении компонентов приводит к повышению активности катализатора ва влажной среде, При содержании талюма менее 30/ вес, катализатор рассыпается. При содержании талюма более 50% низка активность катализатора. Кроме того введение талюма повышает механическую прочность и термостой кость катализатора. П редла гаем ь, :й нами катализатор можно назвать гопталюм
Пример 1, Предварительно измельченные MnOz, CuQ, талюм, взятые в количестве 40,2, 26,8 и 33 r соответственно, смешивают с 50 r воды до образования пластичной массы, которую формуют в экструдаты диаметром 1,3-1,4 мм и длиной 3-4 мм.
Экструдаты провяливают в течение суток на воздухе при комнатной температуре, подвергают гидротермальной обработке при температуре 90-100 С в течение 4 ч, сушат при 200 С в течение 2 ч и прокаливают при
300 С в течение 3 ч в печи кипящего слоя в токе осушенного воздуха. СинтезированHblvI катализатор был использован для разложения озона в сухой и влажной (80-90 влажности) озона-кислородной смесях.
Условия испытания катализаторов; скорость озона-кислородной смеси 20 л/час, входная концентрация (0,8-0,9) . 10 " ,. 16 молекул Оз, продолжительность испытасм ний5ч, За меру активности катализаторов принимают коэффициент активности у (коэффициент разложения озона), показывающий долю распавшихся молекул при столкновении с поверхностью катализатора в общем числе столкновений с поверхностью. Коэффициент активности у рассчитывают по формуле:
4м!и С,ГС ч S где ы — объемная скорость, см /сек.. з молекул Q„ç
СΠ— входная концентрация, см молекул 0Ä.
С-выходная концентрация, см
v — тепловая скорость молекул, см/с;
S — внешняя поверхность катализатора, см, Пример 2. Катализатор гопталюм состава 36/ Мп02, 24 / CuQ, 40 / талюма.
Пригоговлен аналогично примеру 1.
Пример 3. Катализатор i-опталюм состава 30 /, MnOz. 20/ СиО. 50;/, талюм.
Приготовлен аналогично примеру 1, Пример 4. Катализатор гопталюм
5 состава 27 / МпО>, 18 / — CLi0, 55% — талюм. Приготовлен аналогично примеру 1.
Пример 5, Катализатор гопталюм состава 12 /, УпОр, 8/ СиО, 80/ талюм, Приготовлен аналогично примеру 1, 10 Пример 6, Катализатор гопталюм состава 45 / МпО>, 30 /ä CUO, 25% та люм, Приготовлен аналогично примеру 1.
Пример 7. Катализатор гапталюм состава 56 / Мп02, 11 CuO, 33 / талюм.
15 Приготовлен аналогично примеру 1.
Пример 8. Катализатор гопталюм состава 52 / Mn02, 18 / — CuQ, 30 / — талюм, Приготовлен аналогично примеру 1, Пример 9, Катализатор гопталюм
20 состава 33 MnOz, 34/О CUO, ЗЗ/О талюм. Приготовлен аналогично примеру 1.
Пример 10. Катализатор гопталюм состава 40,2 / Мп02, 26,8/, — CuQ, 33 — талюм. Приготовлен аналогично примеру 1, 25 за исключением температуры прокаливания, равной 450 С.
Пример 11. Катализатор гопталюм состава 40,2 / Мп02. 26,8 /, CLIO, 33/ — талюм. Приготовлен аналогично примеру 1, за
Ç0 исключением температуры прокаливания, равной 580 С, Пример 12. Катализатор гопталюм состава 30% MnOz, 20/ — CuO, 50;ь — талюм, Приготовлен аналогично примеру 1, за
35 исключением температуры прокаливания. равной 450 С.
Пример 13. Катализатор гогталюм состава 30,/ Мп02, 20 / — Cu0, 50% талюм.
Приготовлен аналогич <о примеру 1. эа иск40 лючением температуры прокаливания. равной 580" С.
П р л м е р 14. Промышленный каталлза ор гопкалит (прототип), прокаленный и ри 300 С.
45 Г р и м с р 15. Промышленный катали затор гопкалит (прототип), прокаленный и ри 450 С.
П р и M е р 16 Промышленныи катализатор гапкалит (прототип1. прокаленный
50 п ри 580 С, Результаты испытаний катализаторов представлены в таблице, Таким образам заявляемый катализатор по сравнению с прототипом во влажной
55 среде повышает коэффициент активнастл разложения озона с 0,2 . 10 до 0.6 10 т.е, в 3 раза, кроме того механическая прочность на износостойкость повышается с
8.3 до 98,2 /, а тег; астойкость катализатора при прокалива . . 450 до 600 С.
1768274
Экструдаты предлагаемого катализатора не расползаются в воде.
Формула изобретения
Катализатор для разложения озона, содержащий двуокись марганца, окись меди и связующее, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора. Коэффициент,Ч 10 влажный озо!
IT жения озона, Механическая
l прочность
1 на износотойсухой озон кость, 4
Пр мер Состав гопталюма разло
| талюм
Mn0„
СиО
40,2 26,8
36 24
30 0
27 18
12 8
33 0,5 2,1 1,5
40 0,5 1,4
50 0,4 1,8 1,2
55 0 2 1,2 1,0
80 0,8 Q 7
33
33
33
33
87,1
98,2 экструдаты рассыпались
0,3 1,3 1,0
1,2 1,1
0,2 0,8
06 22 1,7
0,6 2,0
1,4
0,5 2,0 1,6
Прототип (гопкалит) 0,2 1,8 1,8
Прототип (гопкалит) 1,9
Прототип (гопкалит) 0,8
Составитель В,Теплякова
Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Н.Слободяник
Редактор
Заказ 3604 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
2
4
5 б
8
11
12
13
45 30
56 11
52 18
33 34
40,2 26,8
40,2 26,8
30 20
30 20 при работе во влажной среде при одновременном повышении механической прочности и термостойкости, îí s качестве связующего содержит талюм при следую5 щем содержании компонентов, мас. ; двуокись марганца 30-40; окись меди 20-30; талюм Остал ьное.
