Катализаторы Pd/γ-Al2O3 на ячеистых носителях для нейтрализации паров ЛОС

Представлены результаты исследования влияния температуры, концентрации и скорости потока на каталитическое окисление паров ЛОС – летучих органических соединений (смесь этанол/этилацетат) в присутствии катализатора Pd/γ-Al2O3 на ячеистых носителях. Определена активность и стабильность Pd/γ-Al2O3-катализаторов на керамических и металлических блочных носителях с ячеистой структурой при каталитической нейтрализации паров ЛОС (этанола, этилацетата) в лабораторных условиях, выбран наиболее стабильный катализатор для наработки укрупненной партии; другой – создание пилотной установки и испытания укрупненной партии ячеистого блочного катализатора при нейтрализации паров ЛОС в условиях флексографического производства. Установлено, что высокая конверсия (> 99 %) достигается: для содержания ЛОС 0,5 г/м3 – при объемной скорости до ~104 ч–1, для содержания ЛОС 5 г/м3 – до ~5·104 ч-1. Исследовано изменение активности катализаторов на металлических (никель, легированный алюминием) и керамических ячеистых носителях. При 300–500 мин эксплуатации была выявлена практически полная дезактивация катализатора на металлическом носителе, сопровождающаяся образованием оксида и ацетата никеля. Пилотные испытания с катализатором на ячеистом носителе объемом 14,5 л при нейтрализации вентиляционных выбросов флексографического производства подтвердили возможность конверсии более 90 % при концентрациях ЛОС ∼0,1 г/м3 и более 97% при концентрациях ЛОС свыше 1 г/м3. В ходе ~ 100-ч испытания пилотной установки наблюдалась стабильно высокая конверсия ЛОС. Снижение эксплуатационных затрат в разработанной и используемой пилотной установке обеспечивается системой рекуперации тепла, выделяющегося при окислении ЛОС.

1. Centi G. // Journal of Molecular Catalysis: A-Chem. 2001. Vol. 173. № 1-2. P. 287. 1.

2. Меннон П.Г., Цвинкельс М.Ф. и др. // Кинетика и катализ. 1998. Т. 39. № 5. С. 670.

3. Twigg M.V., Richardson J.Т. // Industrial and Engineering Chemistry Research. 2007. Vol. 46. № 12. P. 4166.

4. Avila P., Montes M., Miro E.E. // Chemical Engineering Journal. 2005. Vol. 109. № 1-3. P. 11.

5. Ismagilov Z.R., Pushkarev V.V. et al. //Chemical Engineering Journal. 2001, Vol. 82. № 2. Р.335.

6. Giani L., Groppi G., Tronconi E. // Industrial Engineering and Chemical Reseaches. 2005. Vol. 44. № 4. P. 4993.

7. Richardson J.T., Remue D., Hung J.-K. // Applied Catalysis: A-General. 2003. Vol. 250. № 2. P. 319.

8. Leonov A.N., Smorygo O.L., Sheleg V.K. // Reaction Kinetics and Catalysis Letters. 1997. Vol. 60. № 2. P. 259.

9. Leonov A., Romasko A. Cellular Metals: Manufacture, Properties, Applications. Berlin: MIT Publ. Verlag, 2003.

10. Smorygo O., Leonov A. et al. Proceedings of EuroPM-2001 Congress and Exhibition. Nice: France, 2001.

11. Федорченко И.М., Андриевский Р.А. Основы порошковой металлургии. Киев: Изд-во АН УССР, 1961.

12. Сморыго О.Л., Ромашко А.Н. и др. // Стекло и керамика. 2000. № 4. С. 23.

13. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник: Изд. 2-е. Л.: Химия, 1978.

14. Леонов А.Н., Сморыго О.Л. и др. // Кинетика и катализ. 1998. Т. 39. № 5 С. 691.

15. Данилова М.М., Сабирова З.А. и др.// Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. № 1. С. 123.

16. Ismagilov Z.R., Podyacheva O.Yu. et al. // Catal. Today. 1999. Р. 411.

17. Maione A., Ruiz P. // Studies in Surface Science and Catalysis. 2006. Vol. 162. Р. 681.

18. Поповский В.В., Сазонов В.А. и др. // Каталитическая очистка газов. Т. 1. Новосибирск: Институт катализа СО АН, 1981.

19. Twigg M.V., Richardson J.T. // Studies in Surface Science and Catalysis. 2006. Vol. 162. Р. 135.