Каталитическое восстановление оксидов азота аммиаком на ванадийоксидных катализаторах тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.15 ВАК РФ

Абдель Мохсен, Мухамед Турки АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Баку МЕСТО ЗАЩИТЫ
1993 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.15 КОД ВАК РФ
Автореферат по химии на тему «Каталитическое восстановление оксидов азота аммиаком на ванадийоксидных катализаторах»
 
Автореферат диссертации на тему "Каталитическое восстановление оксидов азота аммиаком на ванадийоксидных катализаторах"

П О №

г б дпг та

азербайджанская государственная

НЕФТЯНАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

АБДЕЛЬ МОХСЕН МУХАММЕД ТУРКИ (Египет)

КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ОКСИДОВ АЗОТА АММИАКОМ НА ВАНАДИЙОКСИДНЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ

(02.00.15 — Химическая кинетика и катализ)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Баку — 1993

Работа выполнена в Азербайджанской государственной нефтяной академии.

Научные руководители,-

засл.' деятель науки Азербайджанской Республики, чл.-корр. АН

Азербайджанской Республики, доктор химических наук, профессор

АЛХАЗОВ Т. Г.,

доктор химических наук, профессор ГАСАН-ЗАДЕ Г. 3., Официальные оппоненты:

дохтор химических наук, профессор МАМЕДОВ Э. А.

доктор химических наук, профессор МИРЗАИ Д. И.

Ведущее предприятие: Институт нефтсхимичес! их процессов АН Азербайджанской Республики.

Зашита состоится » . . . 1993 г. в ... часов на заседании специализированного совета К. 054.02. 04 при Азербайджанской государственной нефтяной академии по адресу; 370601, г. Баку, проспект Азадлыг, 20.

С диссертацией можно ознакомиться о библиотеке Азербайджанской государственной нефтяной академии.

Автореферат разослан <;...;> ....... 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор химических наук, профессор

КАРАЕВ С. Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность проблей!. Непрерывное развитие химической шнштенностн, авторакспорта, энергетики и ряда других отрао-А хозяйственной деятельности человека приводит к увеличению Оросов врэдних соединений в атмосферу. Наиболее токсичгепм единениями, содержащимися в газоъпх выбросах, являются оксн-азота. Перспективным методом счистки, газов от оксидов азота ляется их каталитическое восстановлено. Реакции ката.чити-ского восстановления оксидов азота нривлекателши том, что в результате образуются нетоисичнне вещества*. Большим нидо-атком традиционно используемых восстановителей (СО, уг-водорода) является невозмотэсть их использования в реалышх ловиях, то есть в кислородсодержащих газовых смесях. В' при-тстьии кислорода активность большинства известных катг.лпза-ров резко падает, и они сказываются непригодными для практи-ского использования. В этой связи изучение влияния кислорода реакции каталитического восстановления оксидов азота а по-к катализаторов, способных вести их восстановление в прасут-ыш 02, являются актуальными. Для этих целей может ^ыгь ис-ггьзован пока единственный восстановитель - аммиак. В настоя-э время способ каталитического обезвреживания оксидов азота /лаком уже используется в Японии, ФРГ, многих, европейских ранах (например, в Чехословакии) в США и в странах СНГ. В пьюшстве случаев используются РЪ- и Рб-содерк&щие кэтали-гори. Однако, перспектива использования благородных металлов "яничена их добычей и мировыми запасами. В этой связи, ис-?дования, направленные на разработку более достутшх катяли-соров очистки газовых выбросов от оксидов азота продолжают гзваться весьма актуальными.

Цель» настоящей работа явилось исследование механизма ка-¡итического восстановления оксидов азота аммиаком на вана-кжсидннх системах, выявление влияния кислорода на скорость )й реакции и создаше на базе получениях данных каталийато-нэ содержащего драгоценные металлы, и элективного в ре-■тх условиях.

Научная новизна работы. Установлены механизмы каталитического восстановления КО и Н02 аммиаком на ванадийоксидном .катализаторе. Показано, что в процессе этих реакций образуются различные активированные комплексы. Выявлены причины ускорения кислородом реакции каталитического восстановления КО. Показана принципиальная возможность использования в качестве носителей катализатора обезвреживания газовых выбросов от'оксидов азота природных цеолитов.

Практическая ценность работа. Разработаны, нанесенные на природные цеолиты ванадийоксидные• катализаторы, на которых восстановление оксидов азота аммиаком в кислородсодержащих газовых смесях протекает с оолышми скростями. Последнее позволяет рекомендовать юс к практическому использованию.

Апробация работа. Результаты работы доложены на Научно-технической конференции молодых ученых (Баку, 1991 г.); XIV Республиканской конференции (Баку, 1991 г.); конференции "Со-Бременные химические технологии очистки воздушной среды" Саратов, 1992 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 4 печатные работы.

Структура работы. Д .зсертация состоит из введения, семи глав, выводов и описка использованной литературы. Она изложена на 148 страницах, включая 24 рисунка, 25 таблиц и список цитируемой литературы из 174 наименований.

Введение посвящено описанию постановки и целей исследования.

В первой главе дан обзор работ по катализаторам восстановления оксидов азота аммиаком. Критически рассмотрены известные данные по кинетике и механизму этой каталитической, реакции.

Во втотюй.главе описаны использованные в работе экспериментальные метода исследовании. Кинетические исследования реакций проводила в проточном и импульсном режимах. Рентгенофа-зовый анализ .катализаторов проводили на дифрактоыетре "Дрон-3" с СиКа-излучешем; тер&эгравиметрические исследования - на де-риватографе ффмы НОМ (конструкции Ь.Раи11К, .Г.РаиИк,

Р.Егйеу); измерено электрического сопротивления катализаторов - на приборе Е7-11. работающем на переменном токе; ИК-спектроскопические исследования - на спектрофотометре ТЖ-20 фирма Глрл-Цэйс а диапазоне частот 1300-3300 см"1. Анализ газовой смеси на содержание в ней 02, К2, НО, Мг0, НО проводили хроматографически.

В третьей главе приведены результат« исследования газофазного окисления N0 молекулярным кислородом.

В четвертой тлаве описаны методики приготовления массивного и нанесенных катализаторов и результаты исследования их физико-химических свойств,

В пятой главе приведены результата исследования активности массивного ванадийоксидаого катализатора в реакциях взаимодействия И20, Ш, ГО2 и 0г С аммиаком.

В шестую главу сведены данные о нанесенных катализаторах.

. Седьмая глава посвящена обсуждению результатов..

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Гомогенное оклсл&нда НО .

При составлении смесей КО с 0г следует иметь в виду, что уже при комнатной температуре и атмосферном давлении кислород может расходоваться на только на взаимодействие с восстановителем, но и на взаимодействие с НО, образуя ГОг:

2Н0 + О. <==> КО, (1)

<С с.

>бразукящйся 1Юг в свою очередь вовлекается в реакции:

2М0г~ На04 ' (2)

Н02 +■ НО Нг03 (3)

При сценке состава смеси, поступвицей на катализаторный ной, нужно принять во В1гимаш?е завис;,лость скоростей взаимных »вращений Н0г, Нг03 и Кг04 от концентраций реагентов и тен-■ратурн. Поскольку равновесие резгащй (2) и (3) устанавлива-•ся практически мгновенно (времена достижения равновесия

- в -

составляют 1СГ4 и 1СГ1 с, соответственно), то состав газа на входе на кэтализаторгоЖ слой будет определяться скоростью окисления N0 в Н02. В табл.1 сведены результата расчета для смесей, наиболее часто используемых в настоящей работе. Как видно, увеличение концентрации как 02, так и КО существенно умевшает времена достижения заданных степеней окисления Ш.

Таблица 1

Ярзкена достижения (х) заданных степеней окисления КО в Ю? (а) при различных температурах

1.° 1, с при а:

0,1 ' 0,5 0,9

бко=2,0 об С0 =1,0 о<3-3 1

25 30 380 1,1 -104

100 • 69 878 2,6-Ю4;

200 153 2,0-103 5,9 >104

300 260 3,4«103 1,0-»О5

- 400 . 382 5,0-103 1,5• 105

Об Л С0 =8,0 об. %

25 3 33 333 ,

100 8 70 • 618

200 16 166 1.4-103

300 28 380 2,4 • 103

400 41 415 4,0-103

СНсГ0'1 ОбЛ С0 =1,0 об %

25 . 444 4,4-10 4,4-10

100 1,2-103 1,0-104 1,0-105

2С0 2,7 -103 2,4>104 2,4-Ю5

300 4,6 Ю3 4,0-Ю4 4,0-Ю5

400 6.Т-103 6.0-Ю4 5,9-Ю6

В таОл.2 приведены составы газовых смесей, до и после прохождения через реактор с пемзой и пустого кварцевого реактора. С увеличением концентрации 0? от З.С до 14,7 об.й выход 1Ю при гомогенном окислении уменьшается от 1,80 до 0,20 ой.%, в то время как томогеяное образование И02 увеличивается от 0,20 до 1,80 об.%. Увеличение концентрации 0р от 3,0 до 14,7 об.Я приводит к полному оксилешш НО в НО,, то есть реакционная смесь, составленная из НО и 0£, содержит только Ш£.

При мал« концентрациях (0,05 об.Ж) практически весь N0 остается непрорзагкровавшш (0,049 об.%). В этом случаэ реакционная скесь в основном состоит из КО и 0&.

Таблица 2

Концентрации N0, П02 и 02 (С, об.¡5) в~ реакционной смеси г=25°; т=60 с

Исходные Гомогенное окисление _ ._ ... . Гетерогенное окисление

КО ТО }ГГ\ ""г п "г ЯП 1ТП °г

2,00 0,40 1 ,80 0,20 0,3 1 ,51 0,49 п

0,Т6 1 ,т 0,3 0,61 1 ,26 0,74 0,22

1,00 ( ,60 0,40 0,80 0,40 1 ,60 0,60

3,60 1 ,00 1 ,00 3,10 0 2,ОС 2,6

7,60 • 0,65 1 ,34 6,93 0 2,00 6,6

1 4,70 0,2 1 ,я 13,8 0 2,00 13,7

1,00 1 ,00 0,68 0,12 0,94 0,28 0,72 0,87

0,05 1 ,00 0,0493 0,0007 0,0995 0,05 ° -1,00

Коол* прохождения реакцконной cv.ecу. черев реактор с н«м-зсЯ и пустей квлршвый реактор при комнатной температуре па-бладпется к коталитячесхое окисление НО (см.табл.2).

Таким обсазом, реакшкимая саесь, составленная иа КО и 0„

с?

д.:> поступления иа катадшаторгал! слой содертот в сеорм составе

•'как не прореагировавшие НО и 02, так и образовавшийся 1<02. Например, при составлении смеси из 2,00 со.% N0 и 1,00 об Л 0о в •реактор поступает смесь, состоящая из 0,40 обЛ N0, 1,60 ой.% №г и 0,60 об.г ог.

Кинетика каталитического восстановления оксидов азота в кислородсодержащих смесях

При температурах катализа (100-500°) в реагсционной смеси, составленной из ТО, 0£ и Ш3, на ок'сиднованадиевом катализато-. ре одновременно протекают реакции восстановления N0, ТО2, 02 и

W

Скорости этих реакций на свежеприготовленном V05.различны (рис.1). За меру каталитической активности V205 приняты скорости образования Н2. С наибольшей скоростью протекает восстановление оксидов азота (НО ) из кислородсодержащей смеси. Эта реакция начинается уже при 100°, полное превращение 1Ю„ достигается при 375°. Дальнейшее увеличение температура приьо-даг к умение ей» скорости образовашшя N . Последнее связано как с восстановлением самого катализатора, так и с образованием fígO, стехиометрия реакции образования которого соблюдается при больио;,! дефиците аммиака.

По достижению скорости 50%-ного образования азота иссло-дуемие реакции убивают к следа щей последовательности:

ш.,+ ш0 > но-* ш3 > ог + гш0 > v2oK + шэ

Скорости всех каталитических реакций существенно Емше па ' скасяепвоЛ поверхности, чей на еосстзшяшшюй.

Механизм катзлнтическохх» восстановления

оксидов азота ак.йшюи

КйК следует из дзтературшк данных, при обоуздгтж кеяа-livüiü каха-штичзсксго восстановлю идя оксидов азота в кйсдород-содоркадк. гасташ смесях сьтора ^адерлакшея в ссаоиюм Ш>7Х точек, lipoiaffl. В соответствии с одай из icjX мгкорйруеяся csípioobaibís в тйзоек. сйэсях дажеяяа гэота - «втора л^у-x'd.í! точйи срошш, иаяротяв, предполагай? еккс&зпис 1Ю & Ш.

. Рис.1. Скорость образования азота в исследуешх реакциях при 1200 ч-1 на массивном V 05.

1 - Сно=2,0; с =1,0; С1Ш= 2,6 об.%; '

2 - 0^=2.0; Одд- 1.3 ов.Ж; . 3 -_ 0^=1.0; Сш= 1,3 об Л;

4 - Ст= 2,6 об Л.

Результаты, полученные в настоящей работе, позволяют сделать енвод, что приведенные вше представления не исключают, а дополняют друг .друга. Действительно, при больших концентрациях НО (свнзе 1,0 об.%) и избытке кислорода, при невысоких скоростях газовых потоков и невысоки'; температурах, а также в присутствии катализаторов НО уже при обычных условиях может

полностью окисляться в К02. При других условиях проведения эксперимента (низкие концентрации КО, лике 0,05 об.й, высокие скорости газовых потоков, высокие температуры и пр.) газовые смеси состоят только из индивидуальных НО и 0г Промежуточной не ситуациями, и наиболее распространенными в реальных условиях, являются такие, в которых газовые смеси содержат оба оксида азота (Ю и К02) и непрореагировавший кислород.

По результатам ИК-спектроскопического исследовашя на поверхности свежезагрукешого У205 содержатся гидроксилъные группы (рис.2, кривая 1). На это указывает полоса поглощения при 3550 см"1. Полосы поглощения при 1035 и 900 см"1 могут быть отнесены к ф(У=0) и у(У-0-У)-грулпэм.

При введении КН0 на катализаторный слой наблюдается взаимодействие последнего с поверхностью. В результате итого взаимодействия при низких температурах сильно уменьшается электрическое сопротивление У20ь (рис.3). Поскольку на выходе из реактора продукты- реакции в этом случае не обнаруживаются, то можно считать, что это взаимодействие приводит к прочной адсорбции аммиака. На прочную адсорбцию Ш3 указывает к результаты взаимодействия ?г05, обработанного аммиаком, с тест-им-пулъсом И02. При этом на выходе из реактора обнаруживаются большие количества азота, который, очевидно, является продуктом .взаимодействия адсорбированного аммиака с НО^ Для идентификации связи 1Ш3 с поверхностью У205 бнли изучены КК-олектры образцов, обработанных аммиаком (рис.С, кривая 3). Как видно, в этом случае наблюдается интенсивная полоса поглощения при 1425 см""1 и слабая полоса поглощения при 1260 см-1. Первая из них соответствует образованию ионов Щ*, вторая - молекулярно адсорбированному Ш!3. Образование КН*- групп, по-видимому, происходит в результате взаимодействия аммиака с V -ОН-центра-ми на поверхности катализатора по схеме:

Н, я

Чт'

X

Н 1Г хн

о о

I шэ 0-У-0-У_-0 -► О-У-О-У.

о

.А-——»-——«-> . . - .... .i-«-■"-»■ - -"' ' 1 'д' ^

35 i7 iV 13 11 ' 90 y'i0" CM~~

Рлс.г. КК-спектрн V ofj тгрл 25°:

1 - исхо/н-Д образец:

2 ~ + ?;о;

3 - Vio!

-'i - v,os/âiso.- в njikcyïctblbi no + 0p b

В отличие от RH,,, моноокгад азота (ПО) на поверхности ьа~ наяийокеклного катализатора не адсорбируется. Ifa это указывают результата кондунтомегркчесшх исследований и результаты, по-яучеюше в стационарном режиме. В Ж-спектрэх V?0, полос« поглощения, соотвгтствукяке адсорбцуа >П, также не нэблюдтет^я (рис.2, кривая 2).

Рис.3. Влияние состава реакционной среды на электрн-.• ческое сопротивление (И) оксида ванадия.

Состав снеси (об.%):

1 - * 1,0; N0 - 2,0;

2 - 1,0; N0 - 2,0;

3 - °2 * 1,0;

4 - °а- 1,0; ш3 - 1.3;

5 - N0 - 2,0;

б - га3 - - 1,3

7 - ко - 2,0; №¡3 - .1,3

8 - Ее;

В процессе каталитического взаимодействия N0 с Ш3 также наблюдается адсорбция НН3 (рис.2). Уменьшение при этом электрического сопротивления катализатора, а также результаты, полученные в импульсном режиме показывают, что в процессе реакции поверхность катализатора частично восстанавливается. Эта данные позволяют предположить следующую схему механизма каталитического взаимодействия КО с ИН3:

н\ /н X

Г ЧН

о

да

-О-У-О-У-О-

п

...о,.

.......X

г чн

I I

о о

II I -О-У-О-У-О-

III

-(Н2+Н20)

ii н

! I -

о о

И* I

-О-У-О-У-О

Э

IV

ГО)

..о-..

Н""

-0-У-0-

"•й 6

г:** -0-7-0-

-н2о

о

8

2 -V-

Аммиак адсорбируется на бренстедовских' центрах поверхности катализатора, представляющие собой Уа-ОН-фрагменти. Очевидно, стабилизация образующихся при атом 1Ш*-ионов возможна в результате перераспределения заряда между адсорбированной частицей и катализатором с образованием резонансной структуры II. Взаимодействие КО из газовой фазы с II приводит к образованию активированного комплекса III, разложение которого сопровождается удалением продуктов (Ы2 и ¡^О) и одновременным восстановлением V5* в У4+. В процессе перехода в состояние IV катализатор дезактивируется вследствие потери активных У=0 центров.

Регенерация активных центров поверхности катализатора происходит-за счет кислорода, либо объемного, диффундирующего

к поверхноск, геоифззного (шяшьс У). Пря этом к отсутствии газофазного кислорода при низких температурах (-17СО по коре восстановления (гибели) активных центров имеет место полная дезактивация катализатора. При высоких те:-«похг.тураг (300° и выае), когда диффузия кислорода из объема оке...;:! к ого поверхности возрастает, скорость каталитической ; уменьшаясь по море восстановления катализатора, достать;- его-его стабильного значения (рис.4).

Изменение цвета адталазатора от желтого до черного, а тага® результат;; рентгенофазового и ИК-спектроскопического анализов указывают на то, что в стационарном состоянии в условиях реакции между Н0х и КН3 и отсутствия 'кислорода в газовог. фазе катализатор содержит в своем поставе У4+.

Диоксид азота, в отличие от МО, адсорбируется на поверхности v о При этом электрическое сопротивление катализатора увеличивается '(рис.3), а в ИК-спектрах появляется полоса поглощения при 1640 см"1 (рис.2), соответствующая образованию ь: его поверхности несимметричных колебаний. К-О-связей. Послед;-:-:с позволяет заключить, что связь молекулы М0г с катализатором осуществляется через азотный атом:

а о

V

I

-V-

йзиенеаэ электрического сопротивления V 0 в токе ре г г-иконной смуск КО с 1<Е3 указывает на адсорСцтао обоих реагект:.в (шс.З). В ПК-оиоглрьк V о,/А1,0„ в соеде НО, и КН. поякляк?-

О С 1^0 1 45

си полосы поглоаения при 1640, 1520/11 1260 йм~' . Полоса поглощения при 1440 см"1, как было показано в'лаэ, соответствует образованию Щ*-иойй, полосы поглощения прг 1620 и 12Р0 с»"'« пэ-ридимому, следует отнести к адсорбированному штагу в кс-лекулярном виде на поверхности адсорбента.

Результаты конпуктометрических и. ИК-спектроскопическет исследований, а также результаты исследования реакции в нестационарном режиме позволяет предположить схему механизма катэ-лнтичеокого взаимодействия Ш2 с ПН3:

Piici-4. Содержание реагента и продуктов реакции (А).

между N0 и Ш3 в зависимости от числа импульсов

Импульс - 6,7 гас,моль Ш и 4,5 мкмоль ГШ3

н

I

0

1

о-у-о — у — о

I

о

ю2+ш3

т

| + Иг° о

II

-7-0-7-0 «

. О

III '

^"НГ^Н I I

I ?

О-У-О-У-О I; О

II

-(К2+Нг0)

Адсорбция Ю2 и щ осуществляется ка разных центрах не-

взаимодействие Юг(адс) и НН+(адо)

И Ш.

верхности оксида ванадия приводит к образовании активированного комплекса II. Распад этого комплекса сопровождается образованием продуктов (Н2+ +21^0). и' освобождением активных центров поверхности катализатора. При этом в отличие от реакции восстановления N0 ак-тивныеценгрн поверхности, ответственные за адсорбцию N0 (У=0) в процессе распада активированного комплекса II не изменяются, 'в то время как центры, на которых абсорбируется йммиак (У -ОН) претерпевают изменение. Регенерация роследаих происходит в результате хемосорСции воды, являвшейся продуктом этой 'реакции.

перспективы использования ванадайсодеряаяж катализаторов в обезвреживании оксидов азота в реальных условиях

Результат» проведенных, исследований показывают, что вана-дийоксшдаые катализаторы усшино могут быть использованы для обезвреживания кислородсодержащих газонах выбросов от оксидов азота. В работе предпринята попытка создания эффективного нанесенного катализатора. В качестве носителя использовали тра-дационннй (не дефицитный) 7-А1г03, а также природные цеолиты: клиноптилолит и морденит месторождения Ай Даг Азербайджана. Увеличение активной массн (Уг05) на всех носителях от 2,33 до

11,0 мае.Я приводит к возрастанию активности катализаторов | При этом последующее нанесение (свыше 11,0 мас.%) не

дает положительных результатов.

Активности катализаторов, приготовленных на базе 7-Л1г03 м ¡шшоптилолига, практически одинаковы. Так, скорости 50%-ного превращения оксидов азота (2,3>10~7 моль/г-с) для обоих образцов достигаются примерно при одной и той же температуре 210^220°. Катализатор па основе мордепита несколько уступает по своей активности предыдущим катализаторам. Скорость 50%-ного превращения НО в этом случае достигается при 350°.

Активность катализатора V205/K может быть увеличена введением в ого состав WO^. В сравнении с катализатором, содержании только V20-, более активным является катализатор (2,7 уас-^ V205 + 6,5 мас.% °т'Оэ)/К. Введение больших количеств УЮ3 (7,4-3,2 мае.5) активность катализатора не увеличивает. .

При нанесении на Г102 активной масси: 2,7 иъс.% V205 + + о,5 мае.S 7Ю3 можно получить катализатор, активность которого сукествегаю више, чем катализатора (2,7 мае.% V20& + 6,5 ■гзс.!5 ТО3)/К. Taie, если скорость ЭОХ-ного превращешга N0 на катализаторе с клтюптшюлитом достигается при 475°, то его санена на диоксид титана приводит к уменьшению зтоа теетерату-'7-1 на 185°. Очевидно, столь высокая скорость каталитической рэелвдм является результатом того, что ^iOg, сан проявляет вц-оокую .;;;тпгл-!остъ . •

С;ште-зиро&а!пше катализатора проявляют высокую активность э rasoEiit с'тслх, созрлотях ;т-сояьгш количветпа скслдсв azo7ù (-0,5 o'J.w) n пзесток ¡яслорода. В таких с:.\всях огсут-•:?т;уот .Ю,, с<гл лестояг '^елм'о аз î'O и 0п„ 3 ?аче«га згрпиора "г/з ••.у.изэде-!?.» г-зуяь^атн екродзджпча жшэдезн гюъшэаторз 11,0 7о0г/"<: и -гсеоЛ Si гору катадатческой гктяв-

гостч дот fGV~oro -арозграцоляя ВО:

GIZrr

i .

I "'¿ОТ

I €0 I li-J

j -72C0 ! -Î-CCO 29COO

I 270 CÏO

Как видно, даже* пси малых концентрациях оксида азота и высоких объемных скоростях степень конверсии достаточно высока. Все это позволяет считать, что катализаторы могут быть рекомендованы к использованию для обезвреживания газовых выбросов от оксидов азота в реальных условиях.

ВНВОДЫ

1. В реакционной смеси НО -02-НН3 при 100-370+400° на ванадий-оксидном катализаторе амииак окисляется кислородом, оксидом азота, диоксидом азота и оксидом ванадия, при этом последний восстанавливается до V О

Скорости этих реакций убывают в ряду:

HCL + NH, > КО + NH, > V.O. + NH,

X J о с о о

2. При высоких•температурах (выше 370-400°) в процессе восстановления НО, ГОх и 02 аммиаком на ванаднйоксидном катализаторе помимо Н2 образуется Н О. Его образованию способствуют как увеличение степени восстановленное™ катализатора, так и дефицит Ш в реакционной смеси.

3. В процессе реакции между НО и НН на оксиднованадиевои катализаторе образуется комплекс, состоящий из адсорбирован-иого на бренстедовских. Vs-ОН-центрах аммиака в виде ион<}в и газофазного НО. Разложение комплекса сопровождается дезактивацией У=0-центров, участвующих в ого образовашш. Регенерация этих центров может Сыть осущест влена за счет объемного кислорода.

4. В процессе реакции мевд Н0г п Ш3 на оксиднованадиевои катализаторе образуется комплекс, состоящий из адсорбированного на бренстедовских Ya-ОН-центрах аммиака в виде ¡Шпиона и адсорбированного азотный атомом на 7--0-цеатрах диоксида азота. Разложение комплекса происходит без изменения числа активных центров.

5. Положительное влияние газофазного кислорода на рракцию восстановления N0 аммиаком на ванадайоксиг-ш катализаторе

заключается как б образовании НО.,, скорость восстановлена которого существенно выше скорости восстановления КО, так и в регенерации активных \'=0-цен?ров поверхности.

в. Присутствие кислорода в газовой фазе не изменяет активность ванадийсодержзщего катализатора в отношении реакции восстановления НО,,.

7. Природные цеолиты - морденит и клиноптилолиг месторождения Ай-Даг . Азербайджана - могут быть иснользованн в качестве носителей цанадийоксидного катализатора обезвреживания кислородсодержащих газовых выбросов от оксидов азота.

8. Активность нанесенного окксда ваизядя в отношении восстановления оксидов азота аммиаком в кислородсодержащих тазовых смесях может быть увеличена введение» в его состав оксида вольфрама.

9. Существенное увеличение активности оксида ванадия в восстановлении оксидов азота аммиаком в кислородсодесхэщих газовых смесях при нанесении его на 410 сеяззно с тем, что последний в больней степени выполняет функцию активного компонента катализатора, чем носителя.

Основное содержание диссертации отрагнно в слодугдах публткациях:

1. Гурки Абделъ Мохсен. Каталитическая активность нона--дийсодертасдах катализаторов в восстановлении НО, аммиаком.-Научно-техническая конференция молодых ученых.Тезисы доклада. С.78. Изд.ЛзГНА.-Бжу.-1931 .

2. Турки Абдель Мохсен. Каталитическое восстановление оксидов азота па V 0^.- XIV Республиканская конференция аспирантов В'/Зов Азербайджана. Тезисы доклада; с.161. Изд.ЕГУ.-' Баку.-1991.

3. Турки Абдель Мохсен, Гасан-заде Г.З.,Алхазов Т.Г. Вое становление оксидов азота аммиаком из кислородсодержащих газовых смесей на 7-содеркаших катализаторах.-Тезисы докладов конкуренции "Современные химические техьлогии очистки воздушной

рр-ды". -Саратов. -1933.