消除氧化亞氮的方法

2023-06-11 05:23:21 6

專利名稱：消除氧化亞氮的方法
技術領域：
本發明涉及一種消除氧化亞氮的方法本發明尋找到一種Co3O4尖晶石氧化物中的二價鈷離子被鋅，鎳，鎂二價離子部分取代生成MxCo1-xCo2O4尖晶石氧化物作為催化劑，式中M為Zn，Ni，Mg，0＜x＜1，催化劑比表面積為25-120m2g-1。
一種消除氧化亞氮的方法，其特徵在於該方法使用MxCo1-xCo2O4作為催化劑，式中M為Zn，Ni，Mg，0＜x＜1，催化劑比表面積為25-120m2g-1；在常壓、反應溫度為50-300℃、空速為10000-55000h-1操作條件下，固定床反應器中，將濃度為100ppm-50％氧化亞氮催化分解成N2和O2。
催化劑採用共沉澱方法製備，將硝酸鈷和硝酸鋅或硝酸鎳或硝酸鎂配置成200-400g/L的混合溶液，在10-70℃下攪拌，滴加10-20wt％K2CO3水溶液作為沉澱劑，調節pH值9.0-9.5，攪拌5-8小時，然後沉澱物經抽濾，洗滌，乾燥和焙燒製得催化劑。
本發明的方法在過量的氧氣和水汽存在下，催化劑表現了較高的穩定性。
本發明催化劑的突出特點是(1)催化劑所用原料廉價易得，生產工藝簡單，可大規模生產。(2)催化劑具有良好的機械性能，無需進行額外成型處理工序。(3)該催化劑對於N2O分解反應在較寬的N2O濃度範圍(100ppm-50％)內具有很高的活性和穩定性。
具體實施例方式
實施例1將0.93克Zn(NO3)2·6H2O和7.11克Co(NO3)2·6H2O的溶於30ml蒸餾水中，形成混合水溶液，50℃電磁攪拌下滴加15wt％的K2CO3水溶液調節溶液的pH值為9.3，繼續攪拌5小時後抽濾，洗滌，100℃下乾燥過夜，最後在400℃空氣氣氛下焙燒2小時，即得到成品催化劑。測得所得催化劑比表面積為73.6m2g-1。
取0.6克30-50目該催化劑置於內徑7mm的石英管反應器中，通入1000pp的N2O，0或10％氧氣，0或5％水汽，氦氣作為平衡氣體，其空速為15000h-1，在常壓下程序升溫連續反應，反應結果列於表1。表1、不同進料組成下N2O在該催化劑上分解的Tlight-offT20，T50，T90，T100

注Toff-light，T20，T50，T90，T100分別代表N2O開始分解，轉化20，50，90和100％的溫度。
實施例2將2.0克Ni(NO3)2·6H2O克和6.0克Co(NO3)2·6H2O的溶於30ml蒸餾水中，形成混合水溶液，其它催化劑的製備過程同實施例1。測得所得催化劑比表面積為106.5m2g-1。
取0.6克30-50目該催化劑置於內徑7mm的石英管反應器中，反映條件同實施例1，結果列於表2。表2、不同進料組成下N2O在該催化劑上分解的Tlight-offT20，T50，T90，T100

實施例3將1.18克Mg(NO3)2·6H2O克和6.66克Co(NO3)2·6H2O的溶於30ml蒸餾水中，形成混合水溶液，其它催化劑的製備過程同實施例1。測得所得催化劑比表面積為111.7m2g-1。
取0.6克30-50目該催化劑置於內徑7mm的石英管反應器中，反映條件同實施例1，結果列於表3。表3、不同進料組成下N2O在該催化劑上分解的Tlight-offT20，T50，T90，T100

實施例4取0.6克30-50目實施例1，2，3中製得的催化劑各0.6克置於內徑7mm的石英管反應器中，通如1000ppm的N2O和氦氣混合氣，調整空速為10000-55000h-1，在常壓下程序升溫連續反應，結果列於表4。
表4、空速對催化性能的影響 注Cat1、Cat2、Cat3分別代表實施例1、2、3中所得催化劑。
實施例5取0.6克30-50目實施例1，2，3中製得的催化劑各0.6克置於內徑7mm的石英管反應器中，通入不同濃度的N2O和氦氣混合氣，空速為15000h-1，在常壓下程序升溫連續反應，結果列於表5。
表5、N2O濃度對催化性能的影響 注Cat1、Cat2、Cat3分別代表實施例1、2、3中所得催化劑
權利要求
1.一種消除氧化亞氮的方法，其特徵在於該方法使用MxCo1-xCo2O4作為催化劑，式中M為Zn，Ni，Mg，0＜x＜1，催化劑比表面積為25-120m2g-1；在常壓、反應溫度為50-300℃、空速為10000-55000h-1操作條件下，固定床反應器中，將濃度為100ppm-50％氧化亞氮催化分解成N2和O2。
全文摘要
本發明公開了一種消除氧化亞氮的方法。該方法使用M
文檔編號B01D53/86GK1460536SQ0312792
公開日2003年12月10日 申請日期2003年4月24日 優先權日2003年4月24日
發明者索繼栓, 閻亮, 王曉來, 任通 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所