203686. lajstromszámú szabadalom • Eljárás füstgázok CO tartalmának csökkentésére szolgáló katalizátor előállítására
1 HU 203 686 B 2 polietilén-glikol, vagy vízoldható szénhidrátok. A vízoldható szénhidrátok lehetnek mono- vagy diszacharidok, mint például szőlőcukor, gyűmőlcscukor, tejcukor, répacukor, árpacukor. Vizes lúgként használhatunk alkálifém-hidroxidot, -hidrogén-karbonátot vagy-karbonátot. A találmány szerinti előállítási eljárás előnyös megvalósítása során az érintkeztetéshez használt vizes oldat dinátrium-(tetrakloro-palladát)-ot, réz(H)kloridot vagy -nitrátot és vízoldható szénhidrátot vagy polietilén-glikolt tartalmaz. Az inert hordozót - célszerűen alumíniUm-oxidot - belemerítjük a vizes oldatba és amikor már megfelelően átnedvesedett, elkülönítjük attól, 80-170 °C közötti hőmérsékleten hőkezeljük, amikor is a hordozó megszárad és megindul a szerves anyagok oxidálódása. Előnyös a szárítást meleg levegő áramoltatásával gyorsítani, mert így a fémsók felületi eloszlását egyenletesebbé lehet tenni. Ezt követően a hordozó felületén lévő fémsókat vizes lúggal történő kezeléssel fém-hidroxiddá alakítjuk. A lúgos kezelést 20-60 °C közötti hőmérsékleten hajtjuk végre, úgy hogy a hordozót Vizes nátrium-hidroxid, nátrium-hidrogénkarbonát, vagy nátrium-karbonát oldattal átnedvesítjük. Ezután a katalizátort elkülönítjük az oldattól és 80-120 *C közötti hőmérsékleten, a fentiekben leírt módon hőkezeljük, majd a hőkezelést 250-400 °C közötti hőmérsékleten folytatva, annak fém-tartalmát fémoxidokká alakítjuk, miközben a szerves vegyületeket részlegesen oxidáljuk és kialakítjuk a széndús depozitumokat. A találmány szerinti előállítási eljárás előnye, hogy lehetőséget teremt olyan, füstgázok szén-monoxidtartalmának utóégetéssel történő csökkentésére szolgáló katalizátor gazdaságos előállítására, amely katalizátor több száz órás használat után sem veszti el aktivitását. A találmány szerinti eljárás hozzájárulhat a környezetvédelmi feladatok megoldásához, gazdaságos és környezetkímélő fűtési technológiák megvalósításához. A katalizátor egyszerű, szabvány készülékben, egyszerű eljárási lépésekkel készíthető. A következőkben a találmány szerinti eljárást példákon keresztül mutatjuk be, anélkül hogy oltalmi igényünket a bemutatott eljárásváltozatokra kívánnánk korlátozni. 1. példa Katalizátor hordozóként 16 mm átmérőjű, küllős gyűrű formájú Al203-ot használunk. A hordozó Al203-tartalma 96%, fontosabb komponensei még: 5 Ti02 (1,6%), MgO (0,6%), K2O (0,4%), Si02 (0,3%), Na20 (0,3%). A hordozó fajlagos felülete BÉT módszerrel: 5 m2/g, sűrűsége 3,8 g/cm3, vízfelvétele 35%. A impregnáló oldathoz bemérünk 3,0 g (0,85 t%) palládium-kloridot, 4,2 g (1,2 t%) réz-nitrátot, 2,5 g 10 kálium-kloridot, 7,0 g (2,01%) 2000-es móltömegű polietüén-^likolt és annyi vizet, hogy az össztérfogat 350 cm3 legyen. (A PdCl2 üyen körülmények közt dikálium-tetrakloro-palladátként oldódik.) Teljes oldódás után beleszórunk 180ghordozótés6 15 órán keresztül, 60-65 eC-on áztatjuk az impregnáló oldatban, állandó keverés mellett. Ezután a hordozót kiszűrjük, 200 cm3 desztillált vízzel leöblítjük és kb. 60 eC-os áramló levegőben 10 percig szárítjuk. A hőkezelés következő lépése is leve- 20 gőn történik: 1 óra 120-130 °C-on majd kb. 20 perc alatt 300 °C-ra melegítjük és 3 órán keresztül ezen a hőmérsékleten tartjuk. Ezután kb. 5-6 óra alatt hagyjuk a szemcséket 100 "C alá hűlni A kemencét nitrogénnel öblítjük, 25 majd 10% H2/N2 gázelegyben a következő program szerin t hőkezeljük: felfűtés 100 °C-ra (5 perc), 100 °C-on tartás 30 percig, felfűtés 150 #C -ra (5 perc), 150 °C -on tartás 30 percig, felfűtés 200 °C-ra (5 perc), 200 °C-on tartás 1 órát, majd lassú (kb. 3 órás) hűtés 100 °C alá. 30 Az egyenletes szürke katalizátor CuO tartalma 0,45 t%, Pd tartalma 0,061%. A katalizátort (propán-bután) gáztüzelésű kályha füstcsövébe helyezzük és 350 órán keresztül terheljük (1000-2000 dm3/h gázsebesség, 0,1 tf% CO-tartalom, 300-350 °C üzemi hőmérsék- 35 let). A kilépő gázban CO nem mutatható ki e tartós üzemelés után sem. Ha a katalizátort a fentiek szerint készítjük, de polietilén-glikolt nem teszünk bele, 350 óra üzemidő után a kilépő gáz 0,04 tf% CO-ot tartalmaz. 40 2. példa Mindenben az 1. példa szerint járunk el, de változtatjuk a Pd-só és a Cu-só minőségét és mennyiségét. A kész katalizátorokból 50-50 g-ot bemérve a kályha 45 füstcsövébe, 120 órás üzem után a kijövő gáz CO tartalmát az alábbi táblázat mutatja: Impregnáló oldat Katalizátor CO Pd-só Cu-só Pd CuO tf% (t%) (t%) t% t% K2PdCl4(0,l) CuCl2(9,7) 0,013 4,3 0 PdCl2(0,02) CuS04 (6,2) 0,003 3,1 0,007 Pd(NO3)2(0,3) CuCl2 (20,2) 0,072 12,1 0 Pd(OOCCH3)2(0,l) CuCl2(8,5) 0,015 3.7 0,005 Na2PdQ2F2 (0,1) Cu(NO3)2(10,5) 0,017 5,2 0 CuPdd2(NO3)2(0,2) Cu(N03)2(24,1) 0,022 15,1 0 3
