автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.01, диссертация на тему:Разработка оксидных кобальтхромовых катализаторов высокопроницаемой ячеистой структуры

ШШТГРЛДСКИЛ ОРДЕНА ОЛГЯБРЬСКОП "ЕВОЛЩИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ !Ш0!Ш ЛЕНСОВЕТА

Уч. Я 027

11а правах руюзписи

Для слугвбкого,пользования

"'сземплпр !!

КЕТ03 Аг.енсандр Апатодьешч

ДГ0Т11Д ОКСЩЗЛ ШВАЛЬ?ХР01 ,"0ШХ КАТЛЛИЗЛТОРОО

гхоиопрощщлЕ.'юп ЯЧЕИСТОЙ СТРУКТУРЫ

0.1.17.01. - технология нзоргаздчешаж рер/эсуз

Лзторефэрит п::ссер?аш?.л сокскагиэ упеиоЯ степени иаыди , ча техшзпеских наук

-п и им. леясосетл

Из, Ул Г> С ; ГТ ji.li.Jl

Работа выпс-нена в Институте технической шлш Уральского отделения АН СССР,

Научные руководители:

. доктор химических наук, профессор

ИСУАГИЛОВ Зинфер Ришатович кандидат технических паук» с. к. с.

ФАЗЛЕЕВ Марсель Павлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук» профессор

ДОБКИНА Елена Исааковна кандидат химических наук, с. н. с.

АЛЕКСАНДРОВ Виктор Юрьевич

I

Вздуш^. организация: Институт физйчесгсой химии

ш. Гшсзргоаского (г. Киев)

Защита состоится "_"_1991 г. &_час. на

Заседании Специализированного совета Д. 063.25.01. в Ленинградском технологическом институте вмени Ленсовета. Адрес института; 198013, Ленинград, Московский п.., 26.

С диссертацией можно озва^оыеться в библиотеке Ленинградского технологического института им. Ленсовета.

Отзывы и замечания в одном экземпляре, заверенные гербовой печатью, просим, направлять по адресу: 198013, ■йэнинград, Маковский пр., 26, ЛГИ им. Ле. овета. Ученый Совет.

Автореферат разослан "_'*_1991 г.

Ученый секре1-арь

Специализированного совета _ А

Д Оба 25.01 а Г. Филиппова.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАР. .ТЕРКСТИКА РАБОТЫ.

Актуальног-ь проблеш. Ка современном э" пе развития научно-технического прогресса разработка процесс^, в максимально« степени утилизируктах выбросы вредных веществ в атмосферу, приобретает первостепенное значение в связи с осложнением экологической обстановки. Главными источниками загрязнения воздушного бассейна являются промышленные предприятия и автотранспорт, ка долю которых приходится основное количество органических соединений и оксида-углерода ( И). Предотвращение или уменьшение загрязнения окружающей среды достигается различии»«» способами. Одним из наиболее наде.гных и перспективных методов уничтожения вредных соединений явдясгсч каталитические реакции, в частности, глубокое окисление органических веществ, позволяющее необратш.ю превразгть токсичные органические вецегтза ъ безвредные продукты: диоксид углерода и воду. Осуществление процессов глубокого окисления не может быть решено без внедрения в проыьшлеяноеть новых видов техники и ¡•лтериагов. В полной мере это относится к блочным катализаторам глубокого окисления, которые находят все более широкое применение в различных процессах газоочистю! и каталитической генерация тепла. Низкое гияравличеасое сопротивление, высокая шхапическая, химическая и термическая стойкость позволят- отдать предпочтение таким катализаторам по с^чвнеипл с гранулировании,« в ряде процессов. Однако вопросам получения ячеистых носителей и формирования на них каталитически активных покрытий до сих пор уделялось недостаточное внимание. Поэтому представляется актуальным исследование процессов получения ячеистых носителей и катализаторов на их основе.

Представленная диссертация выполнена как этап исследований темы "Разработка высокоггроницаемых (катализаторов на основе новых технологий для ресения экологических проблем" по единому плану ЫНТК "Катализатор" (этап 03. 04. М, п. Ша и !Сб).

Цель работы состояла в создании эффективного

катализатора ячет'-таа структуры для глуГ)вк«го окис/ :1кя арганическпх пркмссец на основе акскднаго кебальтхремоЕОго активного комп«конта, изучении услаЕий получения ячсквгого и осителя и формирвьаш'я на ег* пвверхноста слоя активного к«мп»нбнта.

Научная новизна, аля получения каталитически активных пакрцт>:й ив материалах ячечстой структуры предложен® использоеэть метод гомогенного осаждения, модифицирований с целый получения смешанных оксидных кобальтхромоЕых покрытии. Установлены с»став и свойства полученных покрытия. Определена •птималъная концентрация активно. . коипонета на н»сытело. Палучены даннио о кинетике едагуляции при совместном гидролизе карбамида с салями кабальто (II). Построена математическая модель образования покрытий. Установлено, чтв Еысокая активность синтезированных образцов вбеспечивается благодаря равномерному распределении активного компонента по повер.^асти носителя при гамогекком осаждении. Вия: эна. температурные границы работы катализатора и причины его дезактивации.

Практическая ценность работы. Разработаны способы получения оксидных кате "заторов ячеистой структуры. Праведены испытания синтезированных катализат.»роЕ в процессе глубокого окисления. Результаты работы положены ъ основ., технологической схем*! производства катализатора. Палученные катализаторы ячеистой структуры использованы для •чистки отхедяцих газов гмальагрегатов ПО "Камкабелъ".

Апробация работы. Материалы диссертационной работы' докладывались и обсуждались на ВсесопзноИ конференции "Физико-химические осноеы переработки бедн-~о природного сырья и отходов прсмыпленности при получении хороствЯких материалов" (г* Сыктывкар, 1969); Всесоюзная конференции "Блачиыв носители и катализаторы сотавой структуры" С г. Пер> , ЬлОг ¿сееввзной кг *еренцки "Зкалагия хи-ккческих прокзьвдетг" (г. Севервдопеск, 1990).

Публикации. Оснввные результаты исследований

- о -

опубликованы в 5 статьях ;. 5 тезисах докладов. Предложенные решения защищены S авторскими свидетельствами СССР и 4 положительными •гениями по заявкам на изобрети ия.

Объем работы. .Диссертация состоит из введения. 5 **лав. выводов, списка литературы и приложения. Габота содержит 158 . страниц,' включая 54 рисунка, 4 таблицы. Библиография включает 129 наименований.

основное содер:ха1ше работы.

_В___первой главе прсаяа^нзировшы ыетоды получение

блеклых носителей и катализаторов г-ченстой структуры. Обсутдаытся общепринятые подходе- к формированию кахаютсн^есю! активных покрытий на ячеистых керамических носителях как специфических изделиях, • отличаюпаися сложной геометрической формой п химической инертностью поверхности. Кратко характеризуются оксидные кобальтхромопыэ ¡сата-чзаторы,

Получение ячеистых высокопроницаемых материалов основано на принципе дублировании структуры ретикулярного полимера неорганическим материалом.

Интерес к ячеистым проницаемым материалам обусловлен своеобразны;.' комплексом их свойств. Им присуши значительная однородность геометрической структур«*, симметрия системы, высокая доля свободного объема, что определяет их низкое гидравлическое сопротивление. Характер течения в среде таких материалов определяет облегченные условия тепломассопереноса. Технологические данные ячеистых высокопроницаемьое катализаторов позволяют рекомендовать их к использованию в процессах очистки газов, ?саталитическои генерации гепла, селективного окисления углеводородов.

Поиск путей получения равномерны:: покрытий на керамических поверхностях приводит К необходимости рассмотрения метода гомогенного осаддения, основанном на осаждении на поверхности подложи юэллоидных частиц из раствора, возникающих в ходе химической решшии.

Использование этого метода отбывает пирокие возьгомюстн создания неорганических покрытий. Он

- б -

применяется для "олучеиия тонкопленочных неорганических сорбентов, представляющих из себя тонкие паенки» нанесенные на поверхность инертных в сорбционном отношении носителей. Широкий спектр соединений, которые могут быть получении данным методом, делает его весьма интересным для синтеза различных, в том числе и каталитически активных покрытий на инертных носителях.

В процессах глубокого окисления, помимо традиционной платили6 активны оксиды переходных металлов; чаще всего смешанные соединения, содержание коны марганца, хрома, кобальта, никеля, железа. Значительная часть таких катализаторов, имеодих в своем составе ионы разной валентности, образуют структуры типа, шпинели, из которых в реакциях полного окисления наиболее активен кобальтмт кобальта.

Использование хромит? кобальта оказывается тем не менее более предпочтительным в связи с его более высокой химич^кой устойчивостью к воздействию реакционной среды.

В результате обобгэния нмесросся литературных данных сделан вывод о необходммхл'й создании ячеистого керамического носителя и на его основе катализатора, обладающего высокой а кавостью з реакции глубокого • окисления. Определены основные направления работы.

Вторая глава посвящена исследованию процесса получения носите,л ячеистой структуры для создания на ?го основе катализатора глубокого окисления.

На основании изучения имеющихся промышленных предложений в качестве »сходных материалов д.'я получения носителя был выбран пенополиуретан завода "Метил" и высокоглиноземистая масса Пермского завода ысоковольтных электроиэоляторов.

Для приготовления ячеистого носителя готовили водную суспензию высокоглинозешстой массы с добавкой высокомолекулярного вещества - по ивинидового спирта Смесь наносила на Полимерную матрицу подвергали сушке и термообрабатывааи.

Показано, что увеличение температуры обработки ведет к ушньвенадо объема пор и к увеличению доли пор больших

радиусов. В процессе спекания часть гааовой среды захватывается спекающейся керамикой, образуя замкнутые объемы закрыто' пористости.

Установлено, что удельная поверхность нос -еля, определяем?'7 главным образом микропористэстью, уменьшается, начиная уже с б00-650°С. Спекание материала при температуре 1350-1420°С, для достижения необходимой механической прочности, приводит к получению ячеистого носителя, не содержащего открытых пор.

Исследования морфологических особенностей поверхности подтвердили особенности изменения открытой пористости, ее отсутствие у носителя, подвергнутого термообработке висе 1400°С. Поверхность последнего представляет из себя «очетание стеклофазы и кристаллофазы (а-Д120з).

Установлено, что прочность носителей резко увеличивается в интервале температур 1200-1350°С и стаб- •'изируется при • 1350-1420°С, что связано с изменением пористых характеристик носителя.

Предлога оригинальный способ упрочнения носителя за счет заполнения канальных пор, оставшихся после выгорания шшшерной матрицы, исходна ¡тикером с последухудей повторной термообработкой.

Испытала образцов различными методами позволило определить оптимальные условия приготовления в^икоглинозе-шстого носителя ячеистой структуры.

Третья гд'ава посвяпрла созданию каталитически активного покрытия на высокоглиноземистом носителе ячеистой структура

В результате проведенных исследований показано, что отсутсувье у носителя ячеистой структуры открытой пористости и его неоднородная поверхность приводит к миграции суспензий или соединений алюминия, используемых для получения слоя вторичного оксида алюминия» в процессе термообработки, сопровождающейся уменьшением объема этих соединений. Это приводит к растрескиванию слоя вторичного аосите^я. ¡Фоме того, возникают сложности, связанные с удалением избытка соединений алюминия из ячеек носителя.

Данние недостатки механического нанесения вторичного слоя на ячеистый ь^ситель заставили отказаться от указанных методов и использовать метод гомогенного осаждения.

Сущность предложенного способа заключается в проведении совместного гидролиза при 70-95°С в водном растворе карбамида л растворимой соли металла, имакх^эго нерастворимый г ид роке ид. В результате процесса на поверхность носителя ячеистой структуры, помеченного в такой раствор, осавдается пленка нерастворимых соединений металла. Термическая обработка полученных образцов позволяет сформировать сдой оке ;а металла на поверхности носителя.

Полученные данным способом слои вторичного оксида алюминия на высокоглмпоземистом носителе ячеистой структуры характеризуются однородностью и отсутствием растрескивания.

Аналогично созданию слоя оксида алюминия, на носитель можно нанести слой оксида кобальта совместным гидр"чизои карбамида и растворимой соли кобальта (II) с последующей термообработкой носителя с. полученным покрытием из соединений кобальта СИ).

Кроме того, предложи способ, также основанный на гомогенном осавдешш, позволяющий получить совместное соединение кобальта и хрома на поверхности носителя ячеис. jft структуры. Для этого проводят совместный гидролиз карбамида и бихромата кобальта при 70-95°С. Изменение рН приводит к выпадению на носитель, погруженный в раствор, хромата кобальта, который после термообработки дает смешанное соединение хрома (III) и кобальта (II).

Мзтодами термогравиметрии, рентг^оструктурного анализа, J1K и ЭСДО спектроскопии показано,, что совместный гидролиз карбамида с нитратом кобальта & присутствии носителя приводит к выпадению аморфного основного карбоната кобальта на ■ поверхность такого носителя. Термическое разложение покрытия приводит к переходу в кристаллический кобадьтит кобальта шинельного типа, а затеи в оксид кобальта (II). Совместный гидролиз карбамида с бихроматом кобальта позволяет получить на поверхности носителя покры-

тие из хромата кобальта, не ре ходя це^ при термообргботке в смешанную шинель с отношением (мел,) Со/Сг-1.

Установлен; что полученные спин-'лы.^з покрытия характеризуются достаточно высокой терш ской стабильное- я. Кобальтит кобальта разлагается до оксида кобальта СП) при 920°С и при 1000°С кобальт (11) начинает взаимодействовать с высокоглиноземистым носителем. Кобальтхромовая шпинель только при 1000°С начинает слабо лзакмодейстЕсвать с материалов носителя.

Координация ионов г полученных соединениях епинельного типа предполагает облегченный переход нонсз в подрететках и электронов в ионах кобальта. Это обстоятельство предопределяет их высокую каталитическую активность.

Каталитическую активность' образцов исследовали в реакции глубоюзго окисления н-бутана в безграднентном проточно-циркуляционном реакторе при 400°С.

зависимость каталитической активности 1сатализаторов ячеистой струшуры от концентрации активного юзмпонента, представлена на рис. 1. Катадитичеасая активность образцов, отнесенная к одному грамму клталлзатора, возрастает при увеличении ¡тащентрацпи активного юзмпонента до 12-15 масХ, что обусловлено заполнением поверхности носителя частицаки щдатечого компонента. Сравнить эффективность полученных катализаторов с аналогичный! образцами, полученными методом ароштсь нетюзмогэго а связи с неприменимостью этого метода

Рис. 1. Зависимость ак-

СмЗ

тивности

оксидных кобальтхромо-вых гатализаторов, полученных методом гомогенного осаждения, от концентрации кобальт-хромового активного компонента (С, мае X) на высокоглиноземистои носителе ячеистой

СТру,«Ур!Л

15 С,пгс'А

Рис. 2. Зависимос-ь активности катализаторов, отнесенная к одному грамму активного компо-

нента от

концентрации активного компонента (С, масХ) на сотовом высокоглинозе-

0

О

5

мистом носителе, полу-

__ ценных пропиткой (1) и

И С/*<2с . гомогенным осаздением

к непористому носителю. Вследствие этого проведены проведены сравнительные эксперименты высокоглиноземистыми носителями сотовой структуры. Геометрическое строение которых определяет значительно большую долю твердого вещее "¡а в объеме носителя, допускает спекание носк .-ля в меньшей степени, чем ячеистых, что позволяет использовать метод пропитки.

Доказано, что различный механизм образования каталитически активных покрьг 1, полученных пропиткой и методом гомогенного осаддения, предполагает различную эффективность использования активного компонента (рис. 2). Если при низки., концентрациях эффективность использован!' • активного компонента, подученного гомогенным осаждением, значительно выше, чем у пропиточных, то по мере заполнения поверхности носителя эффективность становится близкой. Предполагается, что это связано с тем, что при нанесении активного компонента методом пропитки на носитель с ^однородной и частично застеклованной поверхностью после того, как концентрация веществ превысит величину насыщения раствора, начинается кристаллизация активного компоненте, сопровождающаяся перемещением :«апель рг твора за счет сил поверхностного натяжения к центрам кристаллизации по ннертной поверхности. Это приводит к неравномерному распределению активного компонента по поверхности носителя.

Прн гомогенно.« осааденим кожпоиднме частицы активного

компонента покрывают поверхность носителя равномерным слоем, причем возможность их миграции при сушке отсутствует. Заполнение всей поверхности активным компонентом приводит к близкой эффективности его использования вне зависимости от способа получения.

Результаты сопоставительного анализа метода гомогенного осаждениь и метода пропитки для получения катализаторов на сотовом носителе, показывают, что метод гомогенного .осаждения позволяет получить катализаторы, отличаюдаеся более равномерным распределением активного . компонента и более эффективным его использованием.

Еыводы о'характере распределения активного компонента по поверхности носителя были подтверждены данными электронной микроскопии (рис. 3,4)!

Рис. 3. Поверхность высоко- ?'»с. 4. Новерячо«-'*?» оксидного глиноземистого носителя. мобаюьтхромрвод-о аатзлизвто-

ра полученного' ;лзтс>до«; гоме-' генного осаждений.

Зпектронно-квдфоскопические исследовеячя пс>дтзерэда/от, что образование пскрьггия . при гомогенном осаждении происходит через сорбция часа-иц. Повеохность

носителя покрыта равномерным слоек активного компонента, причем , средний размер его частац можно оценить в (1-гЗ)хЮ2нм. Поверхность катализатора хорошо повторяет

рельеф поверхности носите »»ч.-_________

Работа выполнена с Рудиьо.с, К А. в лаборатории структурны-*: методой исследований ИК СО дК СССР.

- 12 -

Осаждение оксигидратов кобальта совместным гидролизом

аналогичный характер. Поэтому поверхность катализатора, полученного данным способом, не отличается от описанной выше. Выяснено, что в случае получения катализаторов пропиткой даже при невысокой концентрации активного компонента, наблюдается неравномерное распределение активного компонента. В области высоких концентраций наблюдаются серьезные отклонения от равномерного распределения. Избыток активного компонента формируется как в . виде ."глких частиц неправильной формы по границам кристаллов а-М^Оз, так и в виде более крупных скоплений.

Исследования термической у ойчивости полученных оксидных кобальтхромових катализаторов ячеистой структуры б реакторе проточного типа по окислению н-бутана при 600°С в течение 100 часов показали, что активность катализатора незначительно снижается я начальное время и затем стабилизируется после 60-70 часов работы. Анализ спектров ЗСДО катализатора до к после испытаний гакалал, что происходит частичное восстановление Со ЦП) до Со (II).

Исследована кннетикя, роста, шченок соединений Со(П) на поверхности ячеистого" высокогАилозеьгжяого носителя. Зависимость объемной концентрации кобальта (II) на по^еэч.юс1"й носителя от температуры рис. 5. показывает, что с >2еадчениеы\ тешергууры возрастает количество Со(П),

водного раствора карбамида нитрата кобальта имеет

5;/.

Рис. 5. Доля Со( 11) в

А,'/» процентах от исходного

цо ратуры (tvC) за одияа-ковое время реакции (300 уин. ). Концентра-„ цш1 карбамида 1,0 ü

О в растворе (А) и на поверхности носителя (Б) в зависимости от темпе-

70 80 $0

VC

осажденного на носитель, что связано с увеличением как скорости 'реакции гидролиза, так и скорости диффузионных процессов. Вследствие этого концентрация Со(П) на носителе, увеличивается. Однако при температурах вшк 85°С количество выпавшего на носитель Co(II) имеет тенденцию к снижению, то есть, не достигается предельная концентрация, равная концентрации исходнс э раствора. Показано,что в этих условиях увеличивается количество Со(П), выпавиего ■ в осадок, что соответствует предположениям теоретического рассмотрения процесса. Экспериментально доказано, что процесс оса-гдзния косит нулевой порядок по осаждаемому катиону, то есть не зависит от его природы и целиком определяется гидролизом карбамида.

Основные закономерности гомогенного осаждения объяснены на основе теории осагления коллоидных частиц на гетерогенную поверхность, разработанной Дерягиным. Одним мз способов, позволяющих создавать коллоидные•частицы в объеме раствора в процесс осаядения, является проведение в нем химической реакции, что и достигается в процессе гомогенного осаядеиия. ,,

На основе теория адагуящм, известных данных по кинетике гидролиза карбг.мида и с привлечением экспериментальных данных составлена снстсмд уравнений и реализовано ее численное репейке на ГОШ "Искра 1030". Рассчетные кривыа роста гшэпки в сравнении с аналогичными экспериментальными крям&м • показали ; качественное соответствие модели протекающему процессу. Это дэе'1 основание ' заключить, что в оЗ.пгсти низких температур 70-80°С южно добиться практически подшого к равновесного осаждения всех частиц (до S0-95I), возкккгхЕзос э процессе реакции, на • поверхность носителя и свести к иинимуку коагуляцию в объеме раствора.

Четвертая глава посвящена изучению влияния геометрического фактора на процесс глубокого окисле тя н-бутала при нагрузке, ' характерной для премьшениыг-катализаторов газоочистки. Проведено сравнена катализаторов различного гее.'этрического ткпа - носыоте«

- 14 -

гранулированных, и блочных: сотового и ячеистого.

Исследовано шесть катали' .торов, отличающихся ка типом носителя, так и способом нанесения оксидног-кобальтхрсыового активного компонента.

Каталитическую активность образцов характеризовал зависимостью степени окисления н-бутана от температуры определенной в Оезградиентном проточно-циркуляционно реакторе, позволяющем исследовать ¡саталиэатор кинетической области. Каталитическая активность дл образцов различного геомехоического строения лрактическ одинакова.

Сравнение работы катализаторов различных геоме трических форм в реакции глубоко^ окис яе»вд н условиях близких к реальным, проводили в реакторе проточного тип при нагрузке 40 тыс. ч~\

Показано, что исследованные блочные сотовое ы .ччеисч катализаторы облагают близким гидравлически сопротивлением,. приче»., значительно более миакии. чс гракуотдаванные. Доя процессов гелоочисткк яри арошиеят нягрузкаХ (40 тыс. ч"') нэб.и.юдалп-ся значите л.ь*<1уе раз,м^ кр»хвк.< "степень превралзэкчч ~ температура'1 в ой ¡■згу, высоких ^емперэтур, то сущэг.-твенчое.влияние на процес окисления ока^ьсваеу турбулкзация потока е сдое ячеисго] кауя^^атора.

В пятой главе ¡налагаются основные технологическ) решении по синтезу окскдпого кобакьмромового кэтализато] ячеистой структуры. . .

Производство оксидного . кобальтхромсвого катализато ячеистой структуры, включает этапы, характернее д гфояьводства другик контактных масс и осуществляется основное на стандартном техно,аогичесчом оборудовании.

1Ьлучелны£ после мокрого размола шликер подверга ;зжЗроситовой и магнитной сепарации, отжимают фильтр-прессе, отдельно в обогреваемом реакторе готов 8Х-ныр. ■ раствор • поливинилового спирта, который л ,.приготовлений рабочего шликера подают в лопастной смесите вмвг.'хе с керамической массой.

- 15 -

Сырьевой иенополжуре^оан подвергают ретикуляцик выплачиванием я после промывки подают в бак-про17итыва!>'е.лъ, куда поступает рабочий шликер. Избыток последнего удаляют на ваших с регулируемым зазором. Полученные заголовки суыат и термообрабатываот.

Предложено для увеличения прочности полученных носителей подвергать и., дополнительной обработке. Для этого юс помешают в ванну с ннсоког.таноземистым шликером (влажность 60-652), после чего ялчна герметизируется и подключается к йакуумному насосу. Шсле вакуумирования пластины носителя ■гш'^^рул'ся водой для удаления избытка шшкера, не вошедшего в излэаьные поры, и подвергаются повторной сушке к зыоокотемпературной обработке.

Предложенная схема нанесеяия активного компонента С рис. 6) включает ¡приготовление реакционного раствора карбамида и бихромата коб&йьта, осаддение хромата кобальта на носшель и термообработку заготовок.

Дте приготов: мя раствора бкхромрл-а гобадьта (II) в раствор хромовой кислоты, предварительно полученной ■ растворением оксида хрома (VI) в зрде, добавь,ос избыток основного карбоната кобальта (II). _ Раствор фильтруш яа

Рис. 6. Принципиальная технологическая схема производства кобальтхромового оксидного катализатора ячешгхой структуры.

вакуумном фильтре от непрореагировавшего избытка основного карбоната кобальта (II). Послг лний снова натравляют на приготовление раствора бихромата кобальта (П).

Полученный раствоо подают в реактор с лопастной мешалкой у. водяным обогревов для приготовления реакционного рдстаора. В реактор добавляют воду и кэрбамчд, Полученный рояч-.цмонньй раствор должен иметь концентрацию бихромате йг(П) 4-5 мае 7- и карбамида Ь-7 мае %

Реакционный паствор после усредне»мя в накопителе додается в peaicrop-оеэдмтель,, куда предвзр^тель^о помечены блоки носителя. Реал-гор-ос?>дигель лре^тав'Ачет ¡из себч ванну с рубашкой., в которой циркулирует теплоноситель с контролируемой те^пера-л-урой. Процесс осаждения веду« при 80"С пять чэсоу. Ш окон'4адап провеса бдо^и иандекаяг из бала-ооглчтелч и после ет'ека^я избытка раствора термообр^оахнвакт.

ВЫВОДА

1. lia основали: литературного -оояорн обобщены принципы пшучения ячеистых материалов" и научены пути создания оксидных ката .«споров ■ ячеистой структуры лля решения задач прошдлеьной экологии.

2. Рязраоотая ячеистый оксадный кобаиы-хрошаый катализатор дан процессов глубокого очлсленнй утлеводоромоь.

3. Разработан к исследован процесс получения ячеистого ног, м «ля из вь^окоглшо^емистой керамики методом nytíj) звания структуры ог;фЫ;.ончеистого пенополиуретана SttHWü4ecKHM материалом с его последующим спеканием. Максимальная. прочность высоксглиноземмстого высоишроницаеиого носителя достигается при термической обработке при температурах 1400-1420°С.

Предложен • способ упрчнения носителя ячеистой структуры Путем заполнения канальных пор, оставшихся после выгорания полимерной матрицы, высокоглиноземистым шликером $ вакууме с последующей повторной термообработкой, позволяющий повысить прочность изделий.

5. Для получения нанесенных катализаторов предложен и

исследован метод гомогенного осалдешш соединений активного компонента на поверхность носителя » виде коллоидных частиц. возникающих в растворе в ходе химическлЗ ¿еакци.«л

Предложены два варианта с.к^еза оксидных кобальтхромсвнх катализаторов, позволяющих получат^ на поверхности носителя покрытия либо из оксигчдрата кобальте: либо из хромата кобальта. Термическая обработка данных покрытий приводит к образованию на поверхности высокоглиноземистого ячеистого носителя покрытий шпичелъного типа; коба^ьтм-а кс баллта Шйч смешанной шпинели ,е отношением (мол.) Со/Сг-1.

6, йзучение морфологии полученных гокрьггий показало, что Высокая равномерность слоя активного компонента позволяет пслучить катализаторы, эффективные в реакции глубокого ОпИСЛСЯНЯ.

7. Для создания ячеистого катализатора глубокою окисления рекомендовано наносить на, чысокоглиноземистый носитель кобадь,г домовую шпинель (С0/С1--1) методом гомогенного осалдения в количестве 12-15 мае X. Эссилу-ахация полученного катализатора ротмт^уетс-у-. ло 1000вС.

5. Разработана гехчодогшеокая, схечз прочэьодстве. ячеистого высокдг^озе'.'чстого носителя и нолучекчя на его основе катализатора гэзоочисяьк

9. На основе предложенной технологической схемы наработана опытная партия обидного кобальтхроиоъого катализатора • ячеис-гой структуру. Катализатор пробел испытания' на установке. очистки .. отходящих газов эмальагрегатов ПО "Камкэбель".

Основное содержание работы отрагвно п следующих пубяикадиях:

1. А. с. 1563015 СССР, ?ЖЯ Б 01 ] 37/02. Способ приготовления катализатора для сжигания топлив и дожигания вредных примесей з газовых выбросах / 3. Р. Исыагилов, А. А. Кетов, и. П. «вздеев, Г. Б. Баранник, Ю.С. И<'ячкш, Ю. Замараев. - Заявл. 05.01.8Я - 0 с.

2. Фозлеев Ы. П., Кетов А. А., Б&рааник Г. Б. , Исмагилоп

3. Р. • Высоклпроницэемые катализаторы (ЬПК) ячеистой структуры: получение и пер' активы использования // Носите,вд и катализаторы для катадат ическлх генераторов тепла: Ос», научи,. трудов - Ш-юсмоирск; Институт катализа СО АН СССР, 1989. - С. 120-128.

.3. Кетов А. А,, йеинеев М. II, Исмэгияов 3. Р. „ Добрынин Г. й. Раздаете фчаи.ко- хичическж основ получения высоко-проншзяуда носителей ката шзаторов ячемстой структуры // Тез. докл. Всесота. нонф. "Физчкохишческие основы но луче-амя жаростойких материалов" - Сьмлчывкар, 1989.- Т.1.- С. 42.

4. Кетов А. А,, Фаздеев М. IX , Кудрявцев Е Г., Исмагилов 3. Р. Нанесение оксидных пленок на керамическую основу с использованием аолл-гель метода " Тез. докл. Всесоюз. конф. "Физйкохишческие основы получения жаростойких штери&лов" - Сыктывкар, 1989. - Т. 1. - С. 78.

5. А. с. 1595558 СССР, Ш В 01 J 35/04. Способ приготовления носителя для катализатора сотовой структуры / А. М Ханой , ЫП. Фалеев, К. К. Зс-.араев, Ю.С. Клячкин, З.Р. йсмагшюв, А. А. Кетов, Г. Ф. .Добрынин - Заявл. 04.03.88. - 6с.

е. А. с. 1612398 СССР , ЫКИ В .01 ] 23/38 Способ приготовиен^к катализаторе для дожигания вредных примесей б газовых выбросах / Ы. П. Оазлеев, А. А. Кетов, З.Р. МсыаП-лов, Г. К Баранник, Н.Г. Ншгцэнко, К. И. Замараев, Ю. С. Кйячкия - Заявл. 29. 08. 88. - 4 с.

7. А. с. 1615945 СССР, . ШШ В 01 .1 37/02. Способ получения. оксидных катализаторов / А.Д. Кетов,. НИ Фаглеев, П. Г. Кудрявцев, 3. Р. Исыагилов, Г. £ Баранник -Заявл. 29.12.88. -8 с.

8. А. с. 1621248 СССР, ЫКИ В 01 Л 37/02. Способ приготовления катализатора для сжигания паров угдеродородов в воздухе / А. А. Кетов, Ы. И Фазлеев, 3. Р. Исмагилов, Г. Б. Варанник, С. М. Кимерлинг, ЯЕ Иоффе, Е П. Иванов, А. А. Гар - Заявл. 19.06. 89. - 10 с.

9. ■ 4езлеев 11 П. , Кетов А. А. , Исмагилов а Р. , Баранни* Г. В. Получение блочных ячеистых высокопроницаемш катализато ров гомогенным осаждением активного компоненте

на керамический носитель // Блочные носители ш катализаторы сотовой структуры : Сб. научн. трудов - Новосибирск: Институт катализа СО А11 СССР, 1990. - С. 10-17.

10. Иоффе Я а , Кетов А. А., Яов.теев II П р Добрынин Г, О., Бараяиик Г. 71 Особенности термообр^бот^ блочных носителей сотовой структуры на основе выеокоглшюэемиетой керамики // Блочнь. носителе к катализаторы сотовой струга уры: Сб. научи, трудов - Новосибирск: Институт кжгализа СО ДЯ СССР, 1990. - С. 22-26.

11. «ездеев И.II, Кетов А. А., Исиагяаов а Р., Бзранник Г. Б, Нанесет о кобальгхромового оксидного компонента аа бкочныэ сотовые носителя и активность полученных' катализаторов // Блочные носителя и катализаторы сотовой структуры: Сб. научн. трудов - Новосибирск: Институт катализа СО АН СССР, 1990. - С. 55-61.

12. Рудтага Н. А., Егуагшик Г. 3., Кетоа А. А. » Саз лее в и. П. Исследование ^орфодагкк блочных обидных кобаяьтхрошвых 1С ллизаторов сотовой с^р.глтуры методом асашфущрй электронной микроскопии Блочные носитед« ш катализаторы сотовой структуры: Сб. научн. трудов - Новосибирск Институт катализа СО АН СССР, 1990.- С. 63-74.

1а ВДфэ Я. а , ; А. А., йзд^еез 11 П., Добрынин

Г. , Бэранник Г. Б. ^следование нроцесса спекания блочных кершя^еских носите,м?й // Тез. докя. I Всесогаи. кочф. "Блочные ьгс:гтели и катализаторы сотовой структуру" -Пермь, 1990. - С. 9-11.

14. Фазлеев Ц. П. , Кетов А. А. , Вараннте Г. В., Добрынин Г. Й. Разработка способа получения гзьсокопроницаемых катализаторов глубокого окислений ячеистой структуры // Тез. докл. I Всесоюзн. хонф. '"Бточннз носите га к катализаторы сотовой структуры" - Пермь, 1980, - С. 34-36.

15. «вэлеев Е П. . Кетов А. А. , !!ссагилов а Р., Добрынин Г. Ф. , ЦКрабо Д.II разработка безотходной технологии получения' высокопроницаэиых ¡анализаторов сотовой и ячеистой структуры // Тез. докл. Всесошн. научно-технической конференции "Экология хииичэскмх производств" - Сесеродокецк, 1990. - С. 16-17.