Электролитический способ получения аммиака - заявка 2016151299 на патент на изобретение в РФ

1. Способ получения аммиака, включающий:
подачу газообразного азота в электролитическую ячейку, где он вступает в контакт с поверхностью катодного электрода, причем эта поверхность содержит каталитическую поверхность, содержащую нитридный катализатор, и электролитическая ячейка содержит донор протонов, и
пропускание электрического тока через электролитическую ячейку, за счет чего азот реагирует с протонами с образованием аммиака.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нитридный катализатор содержит один или более нитридов, выбранных из группы, состоящей из состоящей из нитрида скандия, нитрида титана, нитрида ванадия, нитрида хрома, нитрида марганца, нитрида меди, нитрида иттрия, нитрида циркония, нитрида ниобия, нитрида молибдена, нитрида серебра, нитрида гафния, нитрида тантала, нитрида железа, нитрида кобальта, нитрида никеля, нитрида рутения, нитрида родия, нитрида палладия, нитрида осмия и нитрида иридия.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нитридный катализатор содержит один или более нитридов, выбранных из группы, состоящей из нитрида ванадия, нитрида циркония, нитрида хрома и нитрида ниобия.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каталитическая поверхность содержит поверхность, выбранную из поверхностей типа каменной соли (RS) и типа цинковой обманки (ZB).
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каталитическая поверхность содержит грань, выбранную из группы, состоящей из (100) грани, (110) грани и (111) грани.
6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что каталитическая поверхность содержит поверхность, выбранную из RS (100) грани, RS (111) грани, ZB (100) грани и ZB (110) грани.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аммиак образуется при электродном потенциале менее примерно -0,8 В, и предпочтительно - менее примерно -0,6 В.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что образуется менее 20% молей Н2 по сравнению с количеством молей образовавшегося NH3, и предпочтительно образуется менее 10% молей Н2, и более предпочтительно образуется менее 5% молей Н2.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электролитическая ячейка содержит один или более водных растворов электролитов.
10. Система для получения аммиака, включающая электрохимическую ячейку с поверхностью катодного электрода, имеющей каталитическую поверхность, причем эта поверхность заполнена катализатором, содержащим один или более нитридов, выбранных из группы, состоящей из нитрида скандия, нитрида титана, нитрида ванадия, нитрида хрома, нитрида марганца, нитрида меди, нитрида иттрия, нитрида циркония, нитрида ниобия, нитрида молибдена, нитрида серебра, нитрида гафния, нитрида тантала, нитрида железа, нитрида кобальта, нитрида никеля, нитрида рутения, нитрида родия, нитрида палладия, нитрида осмия и нитрида иридия.
11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что нитрид выбран из нитрида ванадия, нитрида циркония, нитрида хрома и нитрида ниобия.
12. Система по п. 10, отличающаяся тем, что каталитическая поверхность содержит поверхность, выбранную из поверхностей типа каменной соли (RS) и типа цинковой обманки (ZB).
13. Система по п. 12, отличающаяся тем, что каталитическая поверхность содержит поверхность, выбранную из RS (100) грани, RS (111) грани, ZB (100) грани и ZB (110) грани.
14. Система по п. 10, отличающаяся тем, что электролитическая ячейка дополнительно содержит один или более водных растворов электролитов.
15. Способ удаления NOx и/или SOx газа из потока газа, который включает стадии:
(a) получения аммиака in situ способом по любому из пп. 1-9 и
(b) проведения реакции полученного таким образом аммиака с потоком газа, причем аммиак реагирует с NOx и/или SOx в потоке газа.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что поток газа является выхлопным газом двигателя.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что поток газа является выхлопным газом автомобильного двигателя.
Наверх