Study of catalysts for deep oxidation of CO and organic substances in fluidized bed

Catalysts deep oxidation of CO and organic compounds are investigated by set of physical and chemical methods such as BET, XRD, XPS, HREM. These were the industrial catalysts (SCHKZ-1, IC-12-73) and samples of the catalysts prepared by the members of the writing team in Boreskov Institute of Catalysis (KGOS20, KGO-O30-oxide aluminum-copper-magnesium-chrome). Phase catalyst composition and the distribution of active components in a catalyst granules are determined. Testing of the catalysts in the CO oxidation in a flow reactor or in a pulsed mode are performed. It’s found that in both cases, the activity of the catalysts decreases in the order: SCHKZ-1 > KGO-20 ≈ ≈ KGO-O30 > IC-12-73. Experimental batch of copper oxide-luminum-magnesium-chromium (CuO-MgO-Cr2O3/Al2O3) catalyst based on alumina (company Sasol Germany GmbH) was prepared and tested in the combustion of solid fuels in a fluidized bed. The high activity of the catalyst in the VOC, CO, and coke oxidation as well as high abrasion resistance. The CO concentration
at the out of the reactor during the catalyst test is according to sanitary requirements.

1. Боресков Г.К. // Вестник АН СССР. 1980. № 12. С. 46—54.

2. Пармон В.Н., Исмагилов З.Р., Кириллов В.А., Симонов А.Д. // Катализ в промышленности. 2002. № 3.

3. С. 20—29.

4. Simonov A.D., Yazykov N.A., Vedyakin P.I., Lavrov G.A., Parmon V.N. // Catalysis Today. 2000. № 60. P. 139—145.

5. Боресков Г.К. // Гетерогенный катализ. М.: Наука, 1986.

6. Симонов А.Д., Федоров И.А., Дубинин Ю.В., Языков Н.А., Яковлев В.А., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2012. № 3. С. 50—57.

7. Симонов А.Д., Языков Н.А., Трачук А.В., Яковлев В.А. // Альтернативная энергетика и экология. 2010. № 6. С. 61—66.

8. Ismagilov Z.R., Kerzhentsev M.A. // Catalysis Today. 1999. Vol. 47. P. 339—346.

9. Симонов А.Д., Языков Н.А., Дубинин Ю.В. // Химия в интересах устойчивого развития. 2013. № 21. С. 173—178.

10. Simonov A.D., Fedorov I.A., Dubinin Y.V., Yazykov N.A., Yakovlev V.A., Parmon V.N. // Heat supply units with catalytic combustion of solid fuels in fluidized bed. XX International Conference on Chemical Reactors «CHEMREACTOR-20». Luxemburg, December 3–7 2012, OP-III-B-2.

11. Simonov A.D., Mishenko T.I., Yazykov N.A., Parmon V.N. // Chemistry for Sustainable Development. 2003. № 1. Р. 277—284.

12. Симонов А.Д., Языков Н.А., Ведякин, П.И, Лавров Г.А., Пармон В.Н. // Химия в интересах устойчивого развития. 2001. № 1. С. 97—104.

13. Алхазов Т.Г., Марголис Л.Я. // Глубокое каталитическое окисление органических веществ. М.: Химия, 1985.

14. Brand J., Snijders P.C., Sloof W.G., Terryn H., Wit J.H.W.D. // J. Phys. Chem. B. 2004. Vol. 108. P. 6017—6024.

15. Shirley D.A. // Phys. Rev. B. 1972. Vol. 5. P. 4709—4714.

16. Zhang J.X., Krell P.J., Phillips J.P., Forsberg C.W., Randiwe P.M., Kharat R.B. // Materials Letters. 1997. Vol. 32. P. 175—178.

17. Rahman A., Mohamed M.H., Ahmed M., Aitani A.M. // Appl. Catal. A. 1995. Vol. 121. P. 203—216.

18. McIntyre N.S., Cook M.G. // Anal. Chem. 1975. Vol. 47. P. 2208—2213.

19. Song Y., Shan D., Chen R., Han E.-H. // Journal of Alloys and Compounds. 2009. Vol. 484. P. 585—590.

20. Власенко В.М. // Экологический катализ. Киев: Наукова думка, 2010.

21. Лавров Н.В. // Физико-химические основы процесса горения топлива. М.: Наука, 1971.

22. 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.