Способ получения катализатора для разложения вредных примесей

 

Изобретение относится к области очистки газовых смесей от вредных примесей и может быть применено для очистки газовых смесей от озона в системах водоподготовкй и радиационно-химИческой обработки. Способ получения катализатора для разложения вредных примесей включает смешение диоксида марганца, оксида меди и связующего , формование гранул, сушку, дробление и термообработку, в качестве диоксида марганца используют электролитический диоксид марганца, причем оксид меди и диоксид марганца берут в виде водных суспензий, смешивают в соотношении (15-30): 100 в пересчете на сухое вещество, затем добавляют связующее, а термообработку ведут в течение 20-40 мин. 1 табл. (Л С

.СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К ПАТЕНТУ (21) 5014583/04 (22) 26.11,91 (46) 30,03.93. Бюл. пв 12 (71) Электростальский химико-механический завод (72) В.M.Ìóõèí, Н.П.Васильев, С.Г.Киреев, А.Н.Никаноров, В.А.Соснихин, С.Н.Ткаченко и Л.А.Киреева (73) Электростальский химико-механический завод (56) Авторское свидетельство СССР

М 986482, кл. В 01 J 23/84, опубл. 1981.

Патент Японии М 51-48155, кл. В 01 J

23/84; опубл. 1976.

Алексеевский Е.В. Общий курс химии защиты. Ч.ll, M-Л., 1939, с.208. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к области очистки газовых смесей от вредных примесей и может быть использовано для очистки газовык смесей от озона в системах водоподго товки и радиационно-химической обработки, Целью изобретения является повыше. ние активности катализатора в разложении . озона.

Поставленная цель достигается предложенным способом, включающим смешение водных суспензий электролитического диоксида марганца и оксида меди со связующим, формование гранул, сушку, дробление и термообработку в течение 20-40 мин.

Отличие предложенного способа от известного.заключается в том, что в качестве диоксида марганца используют электролитический диоксйд марганца; оксид меди и

„, Я2„„1806008 АЗ (юцз В 01 J 37/04. 23/84 (57) Изобретение относится к области очистки газовых смесей от вредных примесей и может быть применено для очистки газовых смесей от озона в системах водоподготовки и радиационно-химической обработки. Способ получения катализатора для разложения вредных примесей включает смешение диоксида марганца, оксида меди и связую.щего, формование гранул, сушку, дробление и термообработку, в качестве диоксида марганца используют электролитический диоксид марганца, причем оксид меди и диоксид марганца берут в виде водных суспензий, смешивают в соотношении (15-30):100 в пересчете на сухое вещество, затем добавляют связующее, а термообработку ведут в течение 20 — 40 мин. 1 табл. диоксид марганца смешивают в виде вод- а ных суспензий, а термообработку проводят рр в течение 20 — 40 мин.

Использование диоксида марганца известно в катализаторах окисления оксида углерода, где указанный признак характеризуется тем, что позволяет достичь высо- С кой активности в окислении оксида Q0 углерода. Однако е разложении озона такие системы малоэффективны.

Использование электролитического ди- (д) оксида марганца не известно в аналогичных решениях. Таким образом, предложенное решение удовлетворяет критерию новизны.

Сущность предложенного способа заключается в следующем, Повышение каталитической активности в.разложении озсна при использовании в качестве диоксида марганца электролитического диоксида

1806008

10

15 25:100), а дальнейшее ведение процесса как

30

40

50 марганца, очевидно, происходит вследствие того, что последний содержит максимальное количество активной формы у-MnOz (по сравнению с другими видами

Мп02), обладающей наибольшей активностью в разложении молекул с сильными окислительными свойствами. Увеличение . содержания диоксида марганца в составе катализатора позволит увеличить активность поверхностных центров, вследствие того, что марганец, в отличие от меди, имеет незаполненную электронную d — оболочку; однако при очень большом содержании оксида меди активность центров снижается.

Смешение диоксида марганца и оксида меди в виде водной суспензии позволяет достичь наилучшего распределения компонентов и способствует формированию максимального количества активных центров. Последующее добавление связую- 2 щего не приводит к заметной блокировке активных центров. Сокращение времени термообработки позволяет извлечь избыточную влагу из гранул катализатора, но при этом структурные изменения поверхности, приводящие к дезактивации активных центров, не имеют места. Совокупность указанных признаков позволяет достичь высокой активности катализатора в разложении озо.на, Способ осуществляется следующим образом. Смешивают электролитический диоксид марганца и оксид меди в виде водных суспензий. Соотношение оксида меди к диоксиду марганца (15-30):100 является оптимальным с точки зрения . рационального формирования контактов. Затем в полученную пасту добавляют связующее. Полученную ласту формуют на шнек-грануляторе при давлении 40 атм и температуре 105120 С. Сформованные гранулы сушат при, темпе)натуре 60-90 С втечение 9-15ч, дробят, высевают фракцию 1-3 мм и проводят, термообработку в течение 20-40 мин при температуре 260 — 350 С, 4

Пример 1; Берут 30 xr пасты оксида меди с влажностью 60%, 160 кг пасты электролитического диоксида марганца с влажностью 50% (соотношение CuO;MnOz=15:100), загружают в смеситель, добавляют 150 л воды, перемешивают в течение 1,5 ч, Полученную суспензию фильтруют, осадок выгружают в лопастной смеситель с паровой рубашкой. Добавляют 11 кг связующего (бентонитовый порошок) и ведут процесс пласти- 5 фикэции в течение-1, часа до достижения влажности пасты 33%. На шнек-грануляторе формуют гранулы, последние сушат при температуре 80 С в течение 12 ч. Высушенные гранулы дробят, высевают фракцию 1-3 мм и проводят термообработку в печи кипящего слоя при температуре 290 С в течение 20 мин, Степень очистки от озона составила

98,7%.

Пример 2. Берут 52,5 кг пасты. оксида меди и 140 кг пасты электролитического диоксида марганца (соотношение CuO:MnOz =

30:100), а дальнейшее ведение процесса p:àê в примере 1 за исключением времени термообработки, равном 40 мин. Степень очистки от озона составила 99,0%, Пример 3. Берут 43 8 кг пасты оксида меди и 140 кг пасты электролитического диоксида марганца (соотношение CuO:Ìn02 = в примере 1, за исключением времени термообработки, равном 40 мин, Степень очистки от озона составила 99,2%

Результаты исследования влияния соотношения компонентов и времени термообработки приведены в таблице.

Как следует из данных, приведенных в таблице, наибольшая степень очистки от озона наблюдается при соотношении CuO:Mn02

= (15-30):100 и времени термообработки 2040 мин. При соотношении CuO:MnOz меньше

15:100 и больше 30;100 происходит снижение количества активных центров катализатора. С другой стороны, при времени термообработки меньше 20 мин происходит подавление активности каталитических центров водой, а при времени термообработки выше 40 мин— имеет место снижение активности каталитических центров вследствие термодеструкции.

Таким образом, предложенный способ позволяетполучитькатализатор,значительно превышающий известные в разложении озона.

Ожидаемый экономический эффект при внедрении предложенного способа.в систеMGx водоподготовки и радиационно-химической обработки составит 5-7 млн.руб в год за счет снижения. эксплуатационных расходов по очистке газовых смесей от озона.

Формула изобретения .

Способ получения катализатора для разложения вредных примесей, включающий смешение диоксида марганца, оксида меди и связующего, формование гранул, сушку, дробление и термообработку, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью в рэзложении озона, в качестве диоксида марганца используют электролитический диоксид марганца, оксид меди и диоксид марганца берут в виде водных суспензий, смешивают в соотношении (15-30):100 в пересчете на сухое вещество, затем добавляют связующее, а. термообработку проводят при 260 — 350 С в течение 20-40 мин.

1806008

Примечание: Степень очистки.от озона определялась по формуле

С исходная С и оскоковая . 100

С исходная

Условия опытов: скорость потока 0,33 м / с, температура 20 С, длина слоя 2 см, С исходная 0,3 $ об.

Составитель Г,Быков

Техред М.Моргентал

Корректор О.Кравцова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101,Заказ 956 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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