ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Катализаторы из "Очистка технологических газов" Образующаяся двуокись углерода легко удаляется абсорбционными методами. [c.410] Преимуществом метода избирательного окисления окиси углерода по сравнению с метанированием является превращение СО в удаляемую из газа двуокись углерода, в то время как при гидрировании образуется метан, присутствие которого в циркуляционной газовой смеси снижает парциальные давления Нз и N2 и, следовательно, уменьшает производительность установок синтеза аммиака. [c.410] Недостаток метода окисления заключается в расходе водорода для удаления избыточного кислорода и в необходимости проведения реакции в узкой температурной области, чтобы обеспечить достаточно высокую селективность процесса. [c.410] Для селективного окисления окиси углерода можно применять многие катализаторы. В основном их делят на три группы — катализаторы, основным активным компонентом которых являются либо медь, либо марганец, либо металлы платиновой группы. [c.411] Известны катализаторы, содержащие один медный компонент [91, 92]. Часто медь сочетается с другими компонентами, например с окислами алюминия [93], магния [94], марганца [95, 96], хрома [97, 98], хрома и цинка [99], железа [100], железа и окислами Мп, Со, Ni, Zn, Сг, Al, V, Gd и др. [101—1031, или применяется в виде двухслойной загрузки — первый слой состоит из окисла переходного элемента или лантанида, а второй слой — из окиси меди [104]. Катализатор uO-AlgOg (1 1) [105] работает при 120—320 °С и объемной Скорости 8000—16 000 ч . При 400—500 0 железомедный катализатор [100] обеспечивает 80—100%-ную степень очистки от окиси углерода, содержание которой в газе до 1%. Первый катализатор может работать в присутствии водяного пара. Если окисление СО проводить на чистой окиси меди, водяной пар снижает скорость процесса [105]. [c.411] Отличительным свойством марганцевых катализаторов является способность их основного активного компонента — марганца легко окисляться и восстанавливаться. Для обеспечения высокой каталитической активности необходимо, чтобы марганец имел строго определенную степень окисления, а такая особенность нередко связана со значительными трудностями. Кроме того, марганцевые катализаторы отравляются водяными нарами, так как вследствие капиллярной конденсации воды на активной поверхности MnOj образуется водяная пленка. [c.411] Подробная характеристика катализаторов окисления, в том числе окисления СО, приведена в монографии Л. Я. Марголис [108] и сборнике [109]. В работе О. В. Крылова [110] обобщены литературные данные об активности бинарных соединений как катализаторов окисления окиси углерода. [c.411] Выявление элементов платиновой группы, наиболее активных к реакции окисления окиси углерода, было проведено Т. Н. Лилей-киной и др. [121] на азотоводородной смеси. Результаты испытаний приведены в табл. У1П-9. [c.412] Из приведенных данных видно, что платиновые и рутениевые катализаторы являются наиболее активными по сравнению с остальными металлами платиновой группы. [c.412] Катализаторы платиновой группы применяют также с добавками окиси меди [122] или окисей Мп, Ге, Со, N1 [123, 124]. Эти катализаторы работают при температуре до 300 °С, соотношении О а СО = = 0,5—3 1 и объемной скорости до 25 ООО ч . Содержание окиси углерода в азотоводородной смеси снижается при указанных условиях с 0,001—3% до 25 см /м . [c.412] Эта реакция протекает между двуокисью углерода, образовавшейся в результате окисления СО, и водородом, содержащимся в газе. С повышением температуры равновесие этой реакции сдвигается в сторону образования окиси углерода. В связи с этим удаление окиси углерода из газовой смеси следует проводить в определенном интервале температур. Чтобы поддерживать на катализаторе температуру в пределах его избирательности, рекомендуется добавлять в газ водяной пар. [c.412] Подтверждением двухстадийности процесса является тот факт, что в отсутствие кислорода гидрирования окиси углерода не наблюдается. Однако этот процесс протекает только при увеличении концентрации окиси углерода до 4—5%. [c.413] Нежелательной, но неизбежной реакцией при окислении СО является взаимодействие водорода с кислородом. Этот процесс идет в широком интервале температур на многочисленных катализаторах, в том числе на металлах платиновой группы. Катализатор-ным ядом в этом процессе является СО, поэтому со значительной скоростью в условиях очистки эта реа1щия идет при повышенных температурах. На платиновом и рутениевом катализаторе реакция протекает заметно при 120—130 С и более высокой температуре. [c.413] Промышленные катализаторы должны обладать высокой активностью и селективностью. Лучшие результаты получены на платиновом катализаторе наносного типа, содеричащем 0,5% Р1. Селективной температурной областью является область температур от 50 до 150 °С, объемная скорость процесса составляет 5000—10 ООО ч , концентрация СО в очищаемом газе не должна превышать 2—3%. В этих условиях остаточное содержание окиси углерода достигает 10 см /м и менее. [c.413] Платиновые и медные катализаторы в последнее время находят широкое применение для очистки от окиси углерода выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания. [c.413] Вернуться к основной статье