Potencjał materiałów pochodzenia naturalnego zawierających mangan w katalitycznym oczyszczaniu gazów odlotowych z instalacji kwasu azotowego

• Autorzy: Inger Marek , Rajewski Jakub , Kowalik Wojciech , Hubicki Zbigniew , Bąk Justyna , Wójcik Dominika

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2023.12.6

Warianty tytułu

EN

The potential of manganese-containing natural origin materials in catalytic purification waste gases from nitric acid plant

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zbadano możliwość zastosowania dwóch naturalnych materiałów zawierających tlenek manganu, Pyrolox® iPurolite MZ-10® , jako układu wyjściowego przy opracowaniu nowego katalizatora wtechnologii oczyszczania z N₂O lub NOₓ strumienia gazów resztkowych z instalacji kwasu azotowego. Obie badane próbki poddano charakterystyce fizyczno-chemicznej. Wykonane pomiary wykazały, że jedynie Pyrolox® wykazuje aktywność w reakcji rozkładu N₂O. Uzyskano konwersję N₂O wynoszącą 31 i 70% wtemp. odpowiednio 480 i 495°C. Po dodaniu do strumienia gazów resztkowych amoniaku stwierdzono aktywność obu badanych materiałów w reakcji redukcji NOₓ. Wtym przypadku stwierdzono również znaczące zwiększenie stężenia N₂O w strumieniu gazów poreakcyjnych, co powoduje znikomą przydatność tych materiałów jako katalizatorów selektywnej redukcji NOₓ.

EN

A lab. flow reactor with a fixed bed of catalyst (Pyrolox® or Purolite MZ-10®) was fed with a stream of tail gases from the HNO₃ plant. The process of N₂O decompn. and NOₓ redn. was studied at temp. of 249-458°C. Only Pyrolox® was active in the N₂O decompn. reaction with conversions of 31 and 70% at 480 and 495°C, resp. After adding NH₃ to the tail gas stream, both tested materials were found to be active in the NOₓ redn. reaction. However, in this process, a significant increase in the N₂O concn. was found in the post-reaction gas stream, which makes these materials of little use as a catalyst for selective NOₓ redn. Pyrolox® and Purolite MZ-10® were analyzed for the sp. surface area, pore size as well as chem. compn.

Słowa kluczowe

PL

kwas azotowy; rozkład N2O; redukcja NOx; tlenek manganu

EN

nitric acid; N2O decomposition; NOx reduction; manganese oxide

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 102, nr 12
• Strony: 1334--1341
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Inger Marek

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Nowych Syntez Chemicznych, Puławy

• https://orcid.org/0000-0002-4711-6735

autor

Rajewski Jakub

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Nowych Syntez Chemicznych, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 13A, 24-110 Puławy

• https://orcid.org/0000-0002-4949-2806

autor

Kowalik Wojciech

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Nowych Syntez Chemicznych, Puławy

• https://orcid.org/0000-0002-3389-3656

autor

Hubicki Zbigniew

• Instytut Nauk Chemicznych, Katedra Chemii Nieorganicznej, Wydział Chemii, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, pl. M. Curie-Skłodowskiej 2, 20-031 Lublin

• https://orcid.org/0000-0001-7561-9930

autor

Bąk Justyna

• Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Lublin

• https://orcid.org/0000-0003-4830-5666

autor

Wójcik Dominika

• Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Lublin

Bibliografia

• [1] Najlepsze Dostępne Techniki (BAT). Wytyczne dla branży chemicznej w Polsce, Przemysł Wielkotonażowych Chemikaliów Nieorganicznych, Amoniaku, Kwasów i Nawozów Sztucznych, Ministerstwo Środowiska, Warszawa 2005.
• [2] M. Thiemann, E. Scheibler, K. W. Wiegand, [w:] Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany, 2012.
• [3] M. Haas, T. Nien, A. Fadic, J. P. Mmbaga, M. Klingenberger, D. Born, B. J. M. Etzold, R. E. Hayes, M. Votsmeier, Chem. Eng. Sci. 2022, 260, 117832.
• [4] Decyzja Rady (UE) 2017/1757 z dnia 17 lipca 2017 r. w sprawie przyjęcia w imieniu Unii Europejskiej zmiany Protokołu z 1999 r. do Konwencji w sprawie transgranicznego zanieczyszczania powietrza na dalekie odległości w zakresie przeciwdziałania zakwaszeniu, eutrofizacji i powstawaniu ozonu w warstwie przyziemnej z 1979 r., Dz.Urz. UE 2017 L 248/3.
• [5] European Commission, Reference Document on Best Available Techniques for the Manufacture of Large Inorganic Chemicals-Ammonia, Acids and Fertilisers, 2007, https://eippcb.jrc.ec.europa.eu/sites/default/files/2022-03/LVIC-AAF.pdf.
• [6] M. C. E. Groves, A. Sasonow, J. Integr. Environ. Sci. 2010, 7 (Suppl. S1), 211.
• [7] M. Stefanova, R. Chuturkova, J. Eng. Technol. 2015, 3, 89.
• [8] M. Inger, M. Saramok, G. Migdal, M. Wilk, Przem. Chem. 2013, 92, nr 12, 2237.
• [9] K. Skalska, J. S. Miller, S. Ledakowicz, Sci. Total Environ. 2010, 408, 3976.
• [10] T. Juzsakova, N. Al-Jammal, I. Cretescu, V. Sebestyén, C. Le Phuoc, E. Domokos, C. D. Stan, Minerals 2018, 8, 462.
• [11] L. A. Isupova, Y. A. Ivanova, Kinet. Catal. 2019, 60, 744.
• [12] M. H. Kim, K. H. Yang, Catalysts 2018, 8, 134.
• [13] M. Konsolakis, ACS Catal. 2015, 5, 6397.
• [14] E. Filippi, C. Pizzolitto, Catal. Today 2022, 387, 9.
• [15] S. Hinokuma, T. Iwasa, Y. Kon, T. Taketsugu, K. Sato, Sci. Rep. 2020, 10, 21605.
• [16] http://ins.pulawy.pl/index.php/pl/zaklady-badawcze/zaklad-technologii-kwasu-azotowego, dostęp 4.09.2023 r.
• [17] M. Inger, A. Dobrzyńska-Inger, J. Rajewski, M. Wilk, Catalysts 2019, 9, 249.
• [18] D. Kołodyńska, M. Majdańska, T. M. Budnyak, J. Environ. Chem. Eng. 2019, 7, 103003.
• [19] P. Singh, S. Banerjee, T. R. Choudhury, S. Bhattacharya, K. Pande, J. Palaeogeog. 2023, 12, 179.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).