Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Экспериментальные исследования и кинетика окисления водорода кислородом в среде углекислого газа при повышенном давлении на Pt/Pd стекловолокнистых катализаторах

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2022-4-22-27

Полный текст:

Аннотация

Статья посвящена изучению эффективности стекловолокнистых катализаторов (СВК) в практически важной реакции окисления водорода кислородом в среде углекислого газа при повышенных давлениях. Образцы катализаторов были синтезированы с использованием платины и палладия (в качестве активных металлов), а также термостойких высококремнистых стеклотканей – как немодифицированных, так и модифицированных Zr. Способы приготовления катализаторов включали поверхностный термический синтез и методы выщелачивания/пропитки. Все три протестированных образца проявили примерно одинаковую активность, но предпочтение было отдано СВК на основе Pt, полученному методом поверхностного термического синтеза, так как в нем используется гораздо более дешевая и широко доступная стеклоткань вместо редких и дорогих материалов, модифицированных Zr. Ресурсные испытания этого катализатора в течение более 200 ч показали его высокую стабильность. Скорость реакции окисления водорода на данном катализаторе можно описать кинетическим уравнением, соответствующим закону действующих масс с линейной зависимостью от давления в реакционной системе. Исследуемый СВК может быть выполнен в виде структурированных картриджей с низким перепадом давления и высокой интенсивностью тепломассопереноса в условиях промышленного технологического процесса, поэтому его дальнейшее практическое применение представляется перспективным.

Об авторах

А. Н. Загоруйко
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Тюменский государственный университет (ТюмГУ)
Россия


С. А. Лопатин
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Тюменский государственный университет (ТюмГУ)
Россия


П. Е. Микенин
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск
Россия


А. В. Елышев
Тюменский государственный университет (ТюмГУ)
Россия


Список литературы

1. Łomot D., Karpiński Z. // Res. Chem. Intermed. 2015. Vol. 41. P. 9171–9179. https://doi.org/10.1007/s11164-015-1935-3.

2. Russell A.E., Ball S.C., Maniguet S., Thompsett D. // J. Power Sources. 2007. Vol. 171. P. 72–78. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2007.02.050.

3. Balzhinimaev B.S., Paukshtis E.A., Vanag S.V., Suknev A.P., Zagoruiko A.N. // Catal. Today. 2010. Vol. 151. P. 195–199. http://dx.doi.org/10.1016/j.cattod.2010.01.011

4. Барелко В.В., Юранов И.А., Черашев А.Ф., Хрущ А.П., Матышак В.А., Хоменко Т.И., Сильченкова О.Н., Крылов О.В. // Доклады Академии наук. 1998. Т. 361. С. 485−488.

5. Kiwi-Minsker L., Yuranov I., Siebenhaar B., Renken A. // Catal. Today. 1999. Vol. 54. P. 39–46. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(99)00165-0

6. Matatov-Meytal Y., Sheintuch M. // Appl. Catal. A: Gen. 2002. Vol. 231. P. 1–16. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(01)00963-2.

7. Reichelt E., Heddrich M.P., Jahn M., Michaelis A. // Appl. Catal. A: Gen. 2014. Vol. 476. P. 78–90. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2014.02.021.

8. Загоруйко А.Н., Лопатин С.А. Структурированные каталитические системы на основе стекловолокнистых катализаторов. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2018. 204 с.

9. Лопатин С.А., Цырульников П.Г., Котолевич Ю.С., Микенин П.Е., Писарев Д.А., Загоруйко А.Н. // Катализ в промышленности. 2015. № 3. С. 67−72. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2015-3-67-72.

10. Lopatin S., Elyshev A., Zagoruiko A. // Catal. Today. 2022. Vol. 383. P. 259–265. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2021.02.010.

11. Zagoruiko A.N., Lopatin S.A., Mikenin P.E., Pisarev D.A.,. Zazhigalov S.V., Baranov D.V. // Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 2017. Vol. 122. P. 460–472. https://doi.org/10.1016/j.cep.2017.05.018.

12. Xanthopoulou G., Vekinis G. // Appl. Catal. B: Environ. 1998. Vol. 19, No. 1. P. 37–44. https://doi.org/10.1016/S0926-3373(98)00056-3

13. Specchia S., Civera A., Saracco G. // Chem. Eng. Sci. 2004, Vol. 59, No. 22/23. P. 5091–5098. https://doi.org/10.1016/j.ces.2004.08.028

14. Завьялова У.Ф., Третьяков В.Ф., Бурдейная Т.Н., Лунин В.В., Шитова Н.Б., Рыжова Н.Д., Шмаков А.Н., Низовский А.И., Цырульников П.Г. // Кинетика и катализ. 2005. Т. 46, № 5. С. 795−800. https://doi.org/10.1007/s10975-005-0132-6

15. Fino D., Russo N., Saracco G., Specchia V. // J. Catal. 2006. Vol. 242, No. 1. P. 38–47. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2006.05.023

16. K. Morsi // J. Mater. Sci. 2012. Vol. 47, No. 1. P. 68–92. http://dx.doi.org/10.1007/s10853-011-5926-5

17. Yadav G.D., Ajgaonkar N.P., Varma A. // J. Catal. 2012. Vol. 292. P. 99–110. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2012.05.004

18. Postole G., Nguyen T.-S., Aouine M., Gélin P., Cardenas L., Piccolo L. // Appl. Catal. B: Environ. 2015. Vol. 166/167. P. 580–591. https://dx.doi.org/10.1016/j.apcatb.2014.11.024

19. Desyatikh I.V., Vedyagin A.A., Kotolevich Yu.S., Tsyrul’nikov P.G. // Combust. Explos. Shock Waves. 2011. Vol. 47, P. 677–682. https://doi.org/10.7868/S0453881112060019

20. Котолевич Ю.С., Супрун Е.А., Шарафутдинов М.Р., Цырульников П.Г., Саланов А.Н., Гончаров В.Б. // Изв. высш. учеб. заведений. Физика. 2011. Т. 54, № 12/2. С. 48–53.

21. Афонасенко Т.Н., Цырульников П.Г., Гуляева Т.И., Леонтьева Н.Н., Смирнова Н.С., Кочубей Д.И., Мироненко О.О., Свинцицкий Д.А., Боронин А.И., Котолевич Ю.С., Супрун Е.А., Саланов А.Н. // Кинетика и катализ. 2013. Т. 54, № 1. С. 61−70. https://doi.org/10.7868/S0453881112060019

22. Kotolevich Y.S., Khramov E.V., Mironenko O.O., Zubavichus Ya.V., Murzin V.Yu., Frey D.I., Metelev S.E., Shitova N.B., Tsyrulnikov P.G. // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2014. Vol. 23, No. 1. P. 9–17. https://doi.org/10.3103/S1061386214010075

23. Kotolevich Y.S., Mamontov G.V., Vodyankina O.V., Petrova N.I., Smirnova N.S., Tsyryul’nikov P.G., Trenikhin M.V., Nizovskii A.I., Kalinkin A.V., Smirnov M.Y., Goncharov V.B. // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2017. Vol. 26, No. 4. P. 234–239. https://doi.org/10.3103/S1061386217040045


Рецензия

Для цитирования:


Загоруйко А.Н., Лопатин С.А., Микенин П.Е., Елышев А.В. Экспериментальные исследования и кинетика окисления водорода кислородом в среде углекислого газа при повышенном давлении на Pt/Pd стекловолокнистых катализаторах. Катализ в промышленности. 2022;22(4):22-27. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2022-4-22-27

For citation:


Zagoruiko A.N., Lopatin S.A., Mikenin P.E., Elyshev A.V. Experimental investigations and kinetics of hydrogen oxidation by oxygen in the media of carbon dioxide under elevated pressure at fiber-glass Pt/Pd catalysts. Kataliz v promyshlennosti. 2022;22(4):22-27. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2022-4-22-27

Просмотров: 33


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)