catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-125Research ArticleОТЕЧЕСТВЕННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫDOMESTIC CATALYSTКИНЕТИКА ОКИСЛЕНИЯ МОНООКСИДА УГЛЕРОДА НА ПРОМЫШЛЕННОМ МЕДЬСОДЕРЖАЩЕМ КАТАЛИЗАТОРЕ ДЛЯ КИПЯЩЕГО СЛОЯKinetics of oxidation of carbon monoxide on industrial copper-containing catalyst for fluidized bedЧубО. В.ChubO. V.

канд. техн. наук, науч. сотрудник. Тел.: (383) 326-96-52

sumenk@catalysis.ruМокринскийВ. В.MokrinskyV. V.

ведущий технолог. Тел.: (383) 326-97-34

vvm@catalysis.ruРешетниковС. И.ReshetnikovR. I.

д-р хим. наук, руководитель группы. Тел.: (383) 326-93-70.

reshet@catalysis.ruЯзыковН. А.YazikovN. A.

канд. хим. наук, мл. науч. сотрудник. Тел.: (383) 326-96-52.

yazykov@catalysis.ruДубининЮ. В.DubininYu. V.

аспирант, мл. науч. сотрудник. Тел.: (383) 326-96-58.

dubinin@catalysis.ruСимоновА. Д.SimonovA. D.

канд. хим. наук, ведущий науч. сотрудник. Тел.: (383) 326-96-42.

simonov@catalysis.ruЯковлевВ. А.YakovlevV. A.

д-р хим. наук, зав. лабораторией. Тел.: (383) 330-62-54.

yakovlev@catalysis.ruИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. НовосибирскRussian Federation201326112014055458Copyright © LLC "KALVIS", 20142014LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/125

Катализаторы на основе оксидов переходных металлов являются наиболее перспективными для эффективного сжигания топлив в кипящем слое. Догорание коксового остатка является лимитирующей стадией горения топлива, которая характеризуется выделением монооксида углерода (СО) и его взаимодействием с кислородом на поверхности катализатора. Определение наблюдаемых кинетических параметров данного процесса позволит в дальнейшем оценивать эффективность работы катализатора и оптимизировать работу реактора кипящего слоя. В работе исследована кинетика окисления СО на промышленном катализаторе ЩКЗ-1 (оксидный алюмомеднохромовый), используемом в настоящее время в реакторах кипящего слоя при сжигании топлив. Исследования проводили в условиях, когда внутренняя диффузия не оказывает влияния на скорость реакции. Кинетические параметры реакции оценивали по уравнению первого порядка по СО и О2; полученные значения энергии активации и предэкспоненты константы скорости реакции составили соответственно ko = = 5,23·107 c–1, E = 32,8 кДж/моль. Сопоставление с известными литературными данными показало их хорошую корреляцию.

Catalysts based on transition metal oxides are the most promisingfor the efficient combustion of fuel in a fluidized bed. Afterburningcoke is a limiting stage of fuel combustion, characterized by therelease of carbon monoxide (CO) and its reacting with oxygen on the catalyst surface. Determination of the observed kinetic parameters of this process will further evaluate the efficiency of the catalyst, and optimize the performance of fluidized bed reactor. The study of the kinetics of CO oxidation on the industrial catalyst SCHKZ-1 (oxide aluminum-copper-chromium), currently used in the fluidized bed reactor when burning fuels. The studies carried out in conditions when the internal diffusion does not affect on the reaction rate. Kinetic parameters of the reaction were evaluated by a first order equation for CO and O2; the obtained values of activation energy and pre-exponential rate constants were respectively ko = 5,23·107 s–1, E = 32,8 kJ/mol. A comparison with published data showed their good correlation .

кинетические параметры реакцииреакция окисления СОоксидные катализаторыkinetic parameters of reactionCO oxidation reactionoxide catalysts.ReferencesLeckner Bo // Progress in Energy and Combustion Science. 1998. Vol. 24, P. 31—68.Leckner Bo // Progress in Energy and Combustion Science. 1998. Vol. 24, P. 31—68.Боресков Г.К. Катализ. Вопросы теории и практики. Избранные труды, Новосибирск: Наука, 1987. С. 452.Боресков Г.К. Катализ. Вопросы теории и практики. Избранные труды, Новосибирск: Наука, 1987. С. 452.Simonov A.D, Yazykov N.A. et al. // Catalysis Today. 2000. Vol. 60. P. 139—145.Simonov A.D, Yazykov N.A. et al. // Catalysis Today. 2000. Vol. 60. P. 139—145.Werthner J., Ogada T. // Progress in Energy and Combustion Science. 1999. Vol. 25. P. 55—116.Werthner J., Ogada T. // Progress in Energy and Combustion Science. 1999. Vol. 25. P. 55—116.Tarelho L.A.C., Neves D.S.F., Matos M.A.A. // Biomass and bioenergy. 2011. Vol. 35. P. 1511—1523.Tarelho L.A.C., Neves D.S.F., Matos M.A.A. // Biomass and bioenergy. 2011. Vol. 35. P. 1511—1523.Werther J., Saenger M. et al. // Progress in Energy and Combustion Science. 2000. Vol. 26. P. 1—27.Werther J., Saenger M. et al. // Progress in Energy and Combustion Science. 2000. Vol. 26. P. 1—27.Симонов А.Д, Федоров И.А., Дубинин Ю.В., Языков Н.А., Яковлев В.А., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2012. № 3. C. 50—57.Симонов А.Д, Федоров И.А., Дубинин Ю.В., Языков Н.А., Яковлев В.А., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2012. № 3. C. 50—57.Khan A.A., Jong W. et al. // Fuel processing technology. 2009. Vol. 90. P. 21—50.Khan A.A., Jong W. et al. // Fuel processing technology. 2009. Vol. 90. P. 21—50.Van de Velden M., Baeyens J. et al. // China Particuology. 2007. Vol. 5. P. 247—254.Van de Velden M., Baeyens J. et al. // China Particuology. 2007. Vol. 5. P. 247—254.Doggiali P., Kusaba H. et al. // Journal of Hazardous Materials. 2011. Vol. 186. P. 796—804.Doggiali P., Kusaba H. et al. // Journal of Hazardous Materials. 2011. Vol. 186. P. 796—804.Paldey S., Gedevanishvili S. et al. // Applied Catalysis B: Environmental. 2005. Vol. 56. P. 241—250.Paldey S., Gedevanishvili S. et al. // Applied Catalysis B: Environmental. 2005. Vol. 56. P. 241—250.Tomul F., Balci S. // Applied Clay Science. 2009. Vol. 43. P. 13—20.Tomul F., Balci S. // Applied Clay Science. 2009. Vol. 43. P. 13—20.Tyurkin Yu., Luzhkova E.N. et al. // Catalysis Today. 1997. Vol. 33. P. 191—197.Tyurkin Yu., Luzhkova E.N. et al. // Catalysis Today. 1997. Vol. 33. P. 191—197.Xavier K.O., Abdul Rashid K.K., Sen B. // Studies in Surface Science and Catalysis. 1998. Vol. 113. P. 821—828.Xavier K.O., Abdul Rashid K.K., Sen B. // Studies in Surface Science and Catalysis. 1998. Vol. 113. P. 821—828.Xanthopoulou G., Vekinis G. // Applied Catalysis B: Environmental. 1998. Vol. 19. P. 37—44.Xanthopoulou G., Vekinis G. // Applied Catalysis B: Environmental. 1998. Vol. 19. P. 37—44.Chien Chin-Cheng, Chuang Wen-Po, Huang Ta-Jen // Applied Catalysis A: General. 1995. Vol. 131. P. 73—87.Chien Chin-Cheng, Chuang Wen-Po, Huang Ta-Jen // Applied Catalysis A: General. 1995. Vol. 131. P. 73—87.Dekker F. H. M., Klopper G. et al. // Chemical Engineering Science. 1994. Vol. 49. № 24A. P. 4375—4390.Dekker F. H. M., Klopper G. et al. // Chemical Engineering Science. 1994. Vol. 49. № 24A. P. 4375—4390.Реакции углерода с газами. Под. ред Е.С. Головиной. М.: Издательство иностранной литературы, 1963.Реакции углерода с газами. Под. ред Е.С. Головиной. М.: Издательство иностранной литературы, 1963.Померанцев В.В., Арефьев К.М., Ахмедов Д.Б., Коновач М.Н, Корчунов Ю.Н., Рундыгин Ю.А., Шагалов С.Л., Шестаков С.М. Основы практической теории горения. Л.: Энергоатомиздат, 1986.Померанцев В.В., Арефьев К.М., Ахмедов Д.Б., Коновач М.Н, Корчунов Ю.Н., Рундыгин Ю.А., Шагалов С.Л., Шестаков С.М. Основы практической теории горения. Л.: Энергоатомиздат, 1986.Duprat F. // Chemical Engineering Science. 2002. Vol. 57. P. 901—911.Duprat F. // Chemical Engineering Science. 2002. Vol. 57. P. 901—911.Avgouropoulos G., Ioannides T. // Chem. Eng. Journal. 2011. Vol. 176—177. P. 14—21.Avgouropoulos G., Ioannides T. // Chem. Eng. Journal. 2011. Vol. 176—177. P. 14—21.Боресков Г.К. Гетерогенный катализ. М.: Наука, 1986. С. 142.Боресков Г.К. Гетерогенный катализ. М.: Наука, 1986. С. 142.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.