Каталізатор для очищення газів, що відходять, від оксиду азоту (іі) та оксиду вуглецю (іі) при їх спільній присутності і спосіб його одержання

1. Каталізатор для очищення газів, що відходять, від оксиду азоту (ІІ) та оксиду вуглецю (ІІ) при їх спільній присутності, що містить перехідний метал і носій, який відрізняється тим, що як перехідний метал він містить металевий реній, як носій містить β-сподумен та додатково борний ангідрид при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: C2 2 (19) 1 3 83770 - висока вартість спричинена тим. що, каталітично активним металом є метал платинової групи; - низький ступінь перетворення 90%. Найбільш близьким по технічній сутності та ефекту, що досягається до заявленого винаходу, є каталізатор для очищення газів, що відходять від оксид вуглецю(ІІ), що включає перехідний елемент із групи платинових металів - паладій 0,1-1% нанесений на g-Al2O3 у присутності водню і кисню при тиску 1 бар і 20°C. .[Mars P. et al.Nature.,1961,191,4792,1003] (прототип). До недоліків прототипу слід віднести: - високу вартість; - отруєння оксидами нітрогену; - низький ступінь перетворення (95%). Відомий спосіб одержання каталітичного композиційного матеріалу, що містить родій, уран і один чи декілька металів платину чи паладій шляхом диспергування металу на вогнетривкому неорганічному оксиді з високою питомою поверхнею. [Патент США. №4351811 МПК B 01 D 53/36 Catalitik conversion of carbon monoxide, hydrocarbons and oxides of nitrogen. George C. Joy та ін. Опубл. РФ "Изобр.в СССР и заруб" Вып. 16. №13.1983]. До недоліків даного способу одержання слід віднести: - каталітично активним компонентом є радіоактивний метал. Це обумовлює неможливість його застосування як каталізатору для очищення газів автотранспорту. - каталізатор має надмірно високу вартість через дорогі технології його одержання та устаткування. Відомий спосіб одержання каталізатора для видалення оксидів нітрогену та оксиду карбону шляхом нанесення церію і лантану на неорганічний високо пористий носій, з наступним прокалюванням маси при >700°C. Утворюється складний оксид формули Cei-XLaxO2-x (х=0,3-0,5). Потім наносять на цей носій платину чи родій. [Японія, заявка №60-7537. B 01 J 23/56 Кятара коге К.К. Каталізатор для очищення вихлопних газів]. До недоліків даного способу одержання каталізатору слід віднести: -багатостадійність технології; -висока вартість обладнання і платинових металів; -низкий ступінь перетворення 90%. Найбільш близьким по технічній сутності та ефекту, що досягається, до винаходу, що заявляється, є спосіб одержання каталізатору для очищення газів, що відходять, від оксид азоту(ІІ) і оксид вуглецю(ІІ), що містить метал платинової групи шля хом просочення носія водним розчином, що містить, щонайменше, один сульфіт металу платинової групи і сполуку ренію. Просочений носій висушують, потім його нагрівають при температурі, достатній для розкладання сульфіту металу. Ме тал платинової групи - платина, іридій, осмій, паладій, родій чи рутеній - осаджується на поверхні носія [Патент CШA №4431750. МПК B 01 J 21/04 Platinum group metal catalyst on the surface of a support and a process for preparing same. Roger 4 N. Mcginnis та ін. Опубл. РФ "Изобр.в СССР и заруб" Вып.16. №20.1984] (прототип). До недоліків прототипу варто віднести: - високу вартість процесу, обумовлену застосуванням платинових металів. Завданням винаходу є розробка нового складу каталізатору і способу його одержання, що забезпечують високий ступінь перетворення оксид вуглецю(ІІ) в карбон(ІV) оксид і оксид азоту(ІІ)у в азот, шляхом збереження кластерних відстаней (2,2 А) металічного ренію, що має анізотропну структур у і високу адгезію до керамічних матеріалів. Низьке значення теплового розширення склокераміки такого складу, порівнянне з коефіцієнтом термічного розширення нанесеного металічного ренію, визначає високу термостійкість і механічну міцність, отриманого композиційного матеріалу. Поставлене завдання досягається тим, що відомий каталізатор, який включає перехідний метал і носій, згідно винаходу, в якості перехідного металу він містить реній, як носій - b-сподумен і додатково борний ангідрид при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: металічний реній 0,5-2,0 борний ангідрид 0,5-1,0 b-сподумен 99,0-97,0 Також поставлене завдання досягається тим, що у відомому способі одержання каталізатору для очищення газів, що відходять, від оксид азоту(ІІ) і оксид вуглецю(ІІ) при їхній спільній присутності, який включає просочення носія розчином, що містить перехідний метал, з наступним сушінням і прокалюванням отриманої маси, згідно з винаходом перед просоченням носій перемелюють з борним ангідридом на протязі 1,0-1,5 години, потім формують стільникові структури з отриманої маси, сушать отриманий матеріал при температурі 100120°С на протязі 6-8 годин, потім спікають при температурі 950-1050°С на протязі 1,0-1,5 години; просочення носія здійснюють розчином кластеру диакватетрабромоди-m-ацетату диренію(ІІІ) формули [Re2(CH3COO)2Br4×2H2O] при перемішуванні на протязі 7,0-8,0 годин з наступним прожарюванням його при температурі 750-850°С на протязі 0,5-1,0 години в інертній атмосфері чи атмосфері оксид вуглецю(ІІ). Відомо використання b-сподумену, як носія каталізатору для окиснення аміаку [Патент №33014А B01J23/16. Каталізатор для окиснення аміаку. Третяков O. С. та ін.Бюл.№1.2001]. Приводимо приклади конкретного виконання запропонованого винаходу. Приклад 1. 99,0% b-сподумену змішують з 0,5% борного ангідриду, піддають мокрому помелу в порцелянових барабанах на протязі 1 години. Потім беруть мокрий сподуменовий носій і формують сотову структур у у вигляді циліндру розміром 25 х 10мм, з діаметром сот 3мм. Отриману керамічну структуру сушать при температурі 120°C в на протязі 8 годин. Далі висушеній від води матеріал сотової структури прокалюють при 950°C на протязі 1 години. Прокалений матеріал просочують розчином кластеру [Re2(CH3COO)2Br4×2H2O] при безупинному перемішуванні на протязі 7 годин. Кількість 5 83770 кластеру беруть з урахуванням маси кераміки для одержання 0,50% металічного ренію від маси всього металокерамічного матеріалу. Далі просочений матеріал прожарюють при 750°C в інертній атмосфері на протязі 1 години. У результаті чого одержують металокерамічний матеріал із вмістом металічного ренію 0,5%. Приклад 2. Каталізатор готується за аналогічною методикою прикладу 1. 97,0% b-сподумену змішують з 1,0% борного ангідриду, піддають мокрому помелу в порцелянових барабанах на протязі 1,5 години. Потім беруть мокрий сподуменовий носій і формують сотову стр уктуру у вигляді циліндру розміром 25 х 10мм, з діаметром сот 3мм. Отриману керамічну стр уктуру сушать при температурі 100°C на протязі 6 годин. Далі висушений від води матеріал сотової структури прокалюють при 1050°C на протязі 1,5 години. Прокалений матеріал просочують розчином кластеру [Re2(СН3СОО)2Вr4×2Н2О] при безупинному перемішуванні на протязі 8 годин. Кількість кластеру беруть з урахуванням маси Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 6 кераміки для одержання 2,0% металічного ренію від маси всього металокерамічного матеріалу. Далі просочений матеріал прокалюють при 850°C в інертній атмосфері на протязі 0,5 години. У результаті чого одержують металокерамічний матеріал із вмістом металічного ренію 2,0% Як видно із таблиці, каталізатор, що пропонується має більш високі показники ступеню перетворення в порівнянні з прототипом, що дозволяє використовува ти його для відновлення оксид азоту(ІІ) й окиснення оксид вуглецю(ІІ)у при їхній спільній присутності, у різних галузях хімічної промисловості, зокрема, як каталізатор допалу вихлопних газів промислових підприємств і транспорту. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601