Studies of Spherical Granules of the CuO-Fe2O3-Al2O3 Catalyst Prepared by Drop Molding for the Process of Fluidized Bed Burning of Brown Coal

A method of drop molding was suggested for preparation of spherical granules of CuO-Fe₂O₃-Al₂O₃ catalysts. The catalysts were characterized using a set of physicochemical methods and tested for fluidized bed burning of brown coal. The influence of thermal treatment (700 and 800 °C) on the activity, strength and physicochemical properties of the spherical CuO-Fe₂O₃-Al₂O₃ catalyst were studied. The prepared catalyst was shown highly active to oxidation of CO (competitive to that of the currently used industrial catalyst), high crushing and attrition mechanical strength (ca. 10–14 MPa of the minimal crushing strength and 15–23 MPa in average; attrition loss 0.8 % according to ASTM D-4058). Testing of the CuO-Fe₂O₃-Al₂O₃ catalyst for the fluidized bed burning of brown coal demonstrated the attainability of high coal burnout (95 %) characteristic of the industrial catalysts (Shchkz-1, IC-12-73, IC-12-74A), the CO content in flue gas being 600 ppm that was lower of that observed with the industrial iron-containing catalyst IC-12-74A 3,000 ppm) and comparable with the catalyst IC-12-73 (700 ppm).

1. Пармон В.Н., Симонов А.Д., Садыков В.А., Тихов С.Ф. // Физика горения и взрыва. 2015. Т. 51. № 2. С. 5—13.

2. Пармон В.Н., Исмагилов З.Р., Кириллов В.А., Симонов А.Д. // Катализ в промышленности. 2002. Т. 3. С. 20—29.

3. 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. 4. Симонов А.Д., Языков Н.А., Трачук А.Т., Яковлев В.А. // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». 2010. № 6. С. 61—66.

4. Исмагилов З.Р. Дис. … д-ра хим. наук. Инcтитут катализа им. Г.К. Борескова. Новосибирск, 1988. 502 С.

5. Ismagilov Z.R., Shkrabina R.A., Koryabkina N.A. // Catalysis Today. 1999. V. 47. N 1—4. P. 51—71.

6. Классен П.В., Гришаев И.Г. Основы техники гранулирования. М.: Химия, 1982.

7. Федоров А.В., Ермаков Д.Ю., Каичев В.В., Булавченко О.А., Яковлев В.А. // Катализ в промышленности. 2017. Т. 17. № 4. С. 315–323.

8. Patterson A.L. // Physical Review. 1939. Vol. 56. N 10. P. 978—982.

9. Трение и истирание катализаторов и носителей для катализаторов (ASTM D-4058) // Руководство по эксплуатации. 2006. 10 с.

10. Щукин Е.Д., Бессонов А.Ю., Паранский С.А. // Механические испытания катализаторов и сорбентов. Наука, 1971.

11. Исмагилов З.Р., Елисеева Л.Ф., Шкрабина Р.А., Шепелева М.Н., Кириченко О.А., Ушаков В.А., Петров А.С. // Научные основы приготовления катализаторов: Тез. докл. всесоюзного совещания. Новосибирск, 1983. С. 262.

12. Исмагилов З.Р., Шепелева М.Н., Шкрабина Р.А. и др. // Проблемы прочности гранулированных носителей и катализаторов: Материалы Всесоюз. совещ. Новосибирск, 1989. С. 40—49.

13. Шкрабина Р.А. Автореф. дис. … канд. хим. наук. Инcтитут катализа им. Г.К. Борескова. Новосибирск, 1997.

14. Корябкина Н.А. Автореф. дис. … канд. хим. наук. Институт катализа им. Г.К. Борескова. Новосибирск, 1992.

15. Дубинин Ю.В., Языков Н.А., Симонов А.Д., Яковлев В.А., Сараев А.А., Каичев В.В., Булавченко О.А., Ищенко А.В., Мокринский В.В., Ермаков Д.Ю. // Катализ в промышленности. 2013. Т. 4. С. 41—55.

16. Федоров А.В., Языков Н.А., Ермаков Д.Ю., Каичев В.В., Симонов А.Д., Яковлев В.А. // Катализ в промышленности. 2015. Т. 15. № 2. С. 61—67.

17. Yang Q., Choi H., Al-Abed S.R., Dionysiou D.D. // Applied Catalysis B: Environmental. 2009. V. 88. N 3—4. P. 462—469.

18. Amini E., Rezaei M., Sadeghinia M. // Chinese Journal of Catalysis. 2013. V. 34. № 9. P. 1762—1767.

19. Cao J.-L., Wang Y., Yu X.-L., Wang S.-R., Wu S.-H., Yuan Z.-Y. // Applied Catalysis B: Environmental. 2008. V. 79. № 1. P. 26—34.

20. Litt G., Almquist C. // Applied Catalysis B: Environmental. 2009. V. 90. № 1—2. P. 10—17.

21. Águila G., Gracia F., Cortés J., Araya P. // Applied Catalysis B: Environmental. 2008. V. 77. № 3—4. P. 325—338.

22. Lin X., Li R., Zhang Y., Zhan Y., Chen C., Zheng Q., Ma J. // International Journal of Hydrogen Energy. 2015. V. 40. № 4. P. 1735—1741.

23. Zhu X., Tu X., Mei D., Zheng C., Zhou J., Gao X., Luo Z., Ni M., Cen K. // Chemosphere. 2016. V. 155. P. 9—17.

24. Luo M.-F., Fang P., He M., Xie Y.-L. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 2005. V. 239. № 1—2. P. 243—248.