Каталізатор для відновлення оксидів азоту вуглеводнями в окиснювальній атмосфері на основі висококремнеземистих цеолітів

Катализатор для восстановления оксидов азота углеводородами в окислительной атмосфе 28181 на предлагаемых катализаторах много ниже, чем для прототипа (~ в 6 раз). Катион-декатионированные формы цеолитов получали путем ионного обмена в твердой фазе. Исходными цеолитами для синтеза катализаторов в твердой фазе служили водородные формы цеолитов ЦВК, ЦВН, ЦВМ, которые получали ионным обменом в водном растворе NH4CI с последующей отмывкой ионов Сl-1 и разложением аммонийных форм на воздухе при 550°C в течение 4 ч. Затем смесь цеолита и азотнокислого кобальта тщательно растирали в ступке, после чего прокаливали при 550°C в течение 4 ч. Сохранность кристаллической структуры цеолитов после ионного обмена контролировали рентгенофазовым анализом (ДРОН-2,0 с СиКa-излучением). Каталитическую активность образцов катализаторов характеризовали степенью конверсии NO (%) при температурах 250-450°C. В табл. 1 приведены данные по конверсии NО на предлагаемом катализаторе в сравнении с прототипом при восстановлении метаном, свидетельствующие о преимуществе предлагаемого катализатора. В табл. 2 приведены примеры восстановления монооксида азота метаном (в сравнении с прототипом) и другими углеводородами (бутан, пропилен, бутилен) на катион-декатионированных кобальт-содержащих цеолитных катализаторах. Пример 1. 6,1 г водородной формы цеолита и 0,0331 г азотнокислого кобальта (Со(NO3)2×6H2O) тща тельно растирали и затем прокаливали при 550°С в течение 5 часов до полного разложения нитрата кобальта (до прекращения выделения оксидов азота). Полученный образец катализатора имел состав; % мас.: Со - 0,11 Н - 0,41 Цеолит - остальное. Пример 2. 6,1 г водородной формы цеолита и 0,0993 г азотнокислого кобальта (Со(NO3)2×6H2O) тща тельно растирали и затем прокаливали при 550°С в течение 5 часов до полного разложения нитрата кобальта (до прекращения выделения оксидов азота). Полученный образец катализатора имел состав, %: Со - 0,33 Н - 0,15 Цеолит - остальное. Пример 3. 6,1 г водородной формы цеолита и 0,2169 г азотнокислого кобальта (Со(NO3)2×6H2O) тща тельно растирали и затем прокаливали при 550°С в течение 5 часов до полного разложения нитрата кобальта (до прекращения выделения оксидов азота). Полученный образец катализатора имел состав, %: Со - 0,72 Н - 2,57 Цеолит - остальное. Таким образом решена задача создания кобальт-цеолитного катализатора для восстановления оксидов азота метаном и другими углеводородами в окислительной атмосфере, в котором дополнительно содержатся ионы водорода, что обеспечивает проведение процесса при более низких температурах и позволяет снизить расход метана. Таблица 1 Конверсия NО при восстановлении метаном Катализатор: (SiO2/Al2O 3) СоНЦВН (37) СоZSM-5 (13,6) Состав кат-ра, мас.% Со - 0,11, Н - 0,41 ЦBH - ост-е Со - 4,0 ZSМ-5 - ост-е Состав реакцией. смеси, об.% Конверсия NО,% при t, °С 250 300 350 400 450 0,05%NO+0,02%CH4+6%O2; V=6000 ч-1 45 80 45 29 8 0,164%NO+0,125%CH4+2,5%O2; V=30000 ч-1 65 21 34 Таблица 2 Восстановление NО различными углеводородами 0,05%NO+(0,02-0,06)%CnHm+(1-6)%O2; V=6000 ч-1 Катализатор: (SiO2/Al2O 3) Состав кат-ра, мас.% Прототип Co-ZSM-5 (13) Co-4,0, ZSM-5 ост-e Co-0,33 Н -1,15 ЦВК - ост-е Co - 0,11 H - 0,41 ЦВН - ост-е Co - 0,72 H - 2,57 ЦВМ - ост-е СоНЦВК (68) СоНЦВН (37) СоЦВМ (47) Макс-я конверсия NO, % при восстановлении различными углеводородами / Т, °С достижения СН4 (0,4)*) С4Н10 (1,2) С3Н6 (1,2) С4Н8 (1,2) метан бутан пропилен бутилен 100(2,4)/400°С 78/310°С 72/270°С 77/250°С 88/255°С 80/310°С 86/250°С 80/255°С 87/270°С 75/300°С 70/280°С 75/250°С 80/275°С *) в скобках указано соотношение УВ/NО). 2 28181 Фиг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3