Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Tlenkowe katalizatory cerowo-miedziowe naniesione na węgiel do niskotemperaturowego usuwania NOx ze stacjonarnych źródeł emisji

Saad Marwa, Białas Anna, Czosnek Cezary, Motak Monika

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 4

546--550

PL

Zbadano aktywność katalityczną i stabilność termiczną aktywowanego węgla (utlenionego, funkcjonalizowanego azotem, dotowanego miedzią i cerem) w selektywnej redukcji tlenku azotu(II) amoniakiem. Tlenkowy katalizator cerowy naniesiony na węgiel był aktywny i zapewniał 90-proc. przereagowanie NO. Był stabilny termicznie i wytwarzał tylko nieznaczne ilości N₂O. Mały dodatek miedzi (1%) nie polepszył aktywności katalizatora, obniżył jego stabilność termiczną i zwiększył stężenie powstającego N₂O. Promowanie cerem katalizatorów o wyższej zawartości miedzi powodowało pogorszenie stabilności termicznej w porównaniu z preparatami zawierającymi jedynie miedź.

EN

Activated C was promoted with Cu₂O and CeO₂ and used as catalyst for redn. of NO to N₂ with NH₃. The Ce-contg. catalysts were more active at 140-300°C than the Cu-contg. ones and attained almost total NO conversion.

2

Selektywne katalityczne utlenianie (SCO) amoniaku do azotu i pary wodnej wobec mieszanych tlenków pochodzenia hydrotalkitowego – praca przeglądowa

Jabłońska M., Chmielarz L., Węgrzyn A.

Chemik

|

2013

|

Vol. 67, nr 8

701--710

PL

Selektywne katalityczne utlenianie amoniaku do azotu i pary wodnej jest obecnie uważane za jedną z najbardziej obiecujących metod usuwania amoniaku z gazów spalinowych i poprocesowych. W pracy omówiono technologię SCO, w tym stosowane w procesie katalizatory oraz mechanizmy przebiegu reakcji. Wykonano badania mieszanych tlenków pochodzenia hydrotalkitowego, w tym katalizatorów dwufunkcyjnych. Uzyskane wyniki jednoznacznie wskazują na duży potencjał materiałów hydrotalkitowych jako katalizatorów tego procesu. Zaproponowano dalsze kierunki badań w dziedzinie katalizatorów pochodzenia hydrotalkitowego dla procesu SCO.

EN

Selective catalytic oxidation of ammonia into nitrogen and water vapour is currently regarded as one of the most promising technologies for abatement of ammonia emissions from waste gases. This paper gives an overview of SCO technology, including the catalyst development and possible mechanisms of SCO reaction. The use of mixed metal oxides obtained from synthetic hydrotalcite-like materials in the role of catalysts for the SCO reaction has been reviewed. Obtained results clearly show huge potential of tested materials as industrial catalysts. Finally, future research directions in the area of NH3 oxidation based on mixed oxide catalysts derived from hydrotalcite-like materials are proposed.

3

Mieszane tlenki Mg-Cu-Fe pochodzenia hydrotalkitowego jako katalizatory procesu selektywnego utleniania amoniaku do azotu i pary wodnej (SCO)

Jabłoński M., Chmielarz L., Węgrzyn A.

Chemik

|

2012

|

Vol. 66, nr 7

750-757

PL

Układy tlenkowe Mg-Cu-Fe pochodzenia hydrotalkitowego zostały przebadane jako katalizatory procesu selektywnego utleniania amoniaku do azotu i pary wodnej. Prekursory hydrotalkitowe zostały otrzymane metodą współstrącania, a następnie wysuszone i skalcynowane (600°C). Charakterystyka fizykochemiczna próbek obejmowała badania: strukturalne (XRD), teksturalne (BET), własności redoksowych (TPR). Eksperymenty katalityczne wykonano w układzie reaktora przepływowego. Analizę produktów reakcji przeprowadzono z zastosowaniem detektora QMS.

EN

Mixed oxide Mg-Cu-Fe systems obtained form hydrotalcites were tested as catalysts for the selective catalytic oxidation (SCO) of ammonia to nitrogen and water vapor. Catalytic precursors were obtained by coprecipitation method. In the next step hydrotalkite-like materials were dried and calcined (600°C). Physico-chemical characterization of the samples included the following studies: structural analysis (XRD), textural measurements (BET) and redox experiments (TPR). Catalytic studies were performed in a fixed-bed flow reactor system. Analysis of reaction products was performed using QMS detector.

4

Spalanie domieszki octanu etylu w powietrzu na katalizatorach tlenkowych

Parus W., Paterkowski W.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 4

574-579

5

Porównanie właściwości katalizatorów tlenkowych w reakcji utleniania amoniaku

Szynkowska M. I., Maćkiewicz E., Węglińska A., Paryjczak T.

Przemysł Chemiczny

|

2010

|

T. 89, nr 4

554-557

6

Analiza porównawcza redukcji NOx węglowodorami na katalizatorach tlenkowych w spalinach silnika o zapłonie samoczynnym

Kruczyński S., Kwiatkowski M., Zieliński T.

Journal of KONES

|

2002

|

Vol. 9, No. 3-4

143-152

PL

W artykule opisano metodę selektywnej katalitycznej redukcji NOX przy pomocy węglowodorów w spalinach silnika o zapłonie samoczynnym, oraz celowość prowadzenia badań nad utylitarnym zastosowaniem tej metody. Głównym zadaniem tej publikacji jest prezentacja wyników badań i ocena skuteczności kilku katalizatorów. W końcowych wnioskach zawarto wytyczne do dalszych badań.

EN

This article contains short arguments for doing researches over NOx reduction in the presence of hydrocarbons, to abate emission from diesel engines. Also gives an overview about converter structure and the way it works. This article presents results of researches over catalysts surface. The aim of this article is to present results of researches over HC-SCR method, used to reduce NOx. Another point of this paper is presentation an analysis of results and suggestion for further researches.

7

Odwodornienie propanu do propenu w obecności CO2 na wybranych katalizatorach tlenkowych

Michorczyk P., Ogonowski J.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2002

|

R. 99, z. 3-Ch

41--44

EN

Dehydrogenation of propane to propene in the presence of carbon dioxide was carried out over unsupported (MoO3, CeO2, Al2O3, ZrO2, SiO2 and Yb2O3) and supported (MoO3/SiO2 and MoO3/Al2O3) oxide catalysts. The highest yield of propene (about 6,2%) with selectivity of above 63% was obtained using MoO3 catalyst. It was also found that the conversion and products distributions very depending on the catalyst and supports.

8

Badania wpływu właściwości powierzchni katalizatorów tlenkowych na selektywność i kinetykę reakcji utleniania wybranych związków organicznych

Turek W.

Zeszyty Naukowe. Chemia / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 144

3-155

PL

Badano wpływ właściwości oksydacyjno-redukcyjnych i kwasowo-zasadowych powierzchni katalizatorów tlenkowych na ich aktywność i selektywność w reakcjach utleniania związków organicznych. Na podstawie zmian selektywności reakcji utleniania propylenu, przy przejściu reakcji z obszaru kinetycznego do dyfuzyjnego, wobec wybranych katalizatorów tlenkowych stwierdzono, że elementarne reakcje utleniania są reakcjami równoległymi. Reakcje równoległe przebiegają zwykle według różnych mechanizmów, wobec tego można je opisać różnymi równaniami kinetycznymi. Podjęto próbę wyznaczania takich równań. Równania kinetyczne zostały wyznaczone zarówno w niedestrukcyjnym (nukleofilowym) utlenianiu propylenu do produktów allilowych, jak i w destrukcyjnym (elektrofilowym) utlenianiu do silnie i całkowicie utlenionych produktów. Pomiary utleniania propylenu prowadzono wobec trzech typów katalizatorów tlenkowych: Bi2O3/MoO3, na którym przebiega praktycznie tylko utlenianie niedestrukcyjne, Co3O4 aktywnym w całkowitym utlenianiu i SnO2/MoO3, na którym zachodzi zarówno utlenianie niedestrukcyjne, jak i destrukcyjne. Na tym ostatnim katalizatorze, oprócz równania kinetycznego reakcji sumarycznej, wyznaczono także równania kinetyczne reakcji równoległych: utleniania niedestrukcyjnego i destrukcyjnego. We wszystkich przypadkach reakcja nukleofilowego utleniania była reakcją pierwszego rzędu względem propylenu i zerowego rzędu względem tlenu, podczas gdy utlenianie elektrofilowe było bliskie pierwszego rzędu względem tlenu. Omówiono model oddziaływań powierzchniowych, w którym propylen reaguje z powierzchniowymi jonami tlenu sieci krystalicznej, dając produkty utleniania nukleofilowego albo z nietrwale związanym tlenem powierzchniowym, co prowadzi do utleniania elektrofilowego. Produkty przejściowe powstają w wyniku równowagi dynamicznej pomiędzy niestechiometrycznymi tlenkami metali przejściowych i gazowym tlenem. Wynika stąd, że otrzymane dwa równania kinetyczne są sprzężone przez równanie wyrażające równowagę luk tlenowych na powierzchni. W badaniach wpływu właściwości kwasowo-zasadowych powierzchni katalizatorów na selektywność reakcji wykonano pomiary aktywności katalizatora NiMoO4 czystego i o różnym stopniu pokrycia powierzchni tlenkiem WO3 w reakcji utleniania propylenu i akroleiny. Wyznaczono także selektywności reakcji utleniania na badanych katalizatorach. Na podstawie reakcji konwersji izopropanolu oznaczono kwasowość powierzchni badanych katalizatorów. Stwierdzono, że w reakcji utleniania propylenu aktywność otrzymanych katalizatorów przechodzi przez maksimum w funkcji kwasowości powierzchni, natomiast selektywność reakcji niedestrukcyjnego utleniania w funkcji kwasowości powierzchni przechodzi przez minimum. Równocześnie stwierdzono, że selektywność reakcji niedestrukcyjnego utleniania akroleiny rośnie wraz z kwasowością powierzchni badanych katalizatorów. Przedstawiono wnioski dotyczące mechanizmów reakcji utleniania zachodzących w omawianych procesach. Celem sprawdzenia tezy o selektywnym niedestrukcyjnym utlenianiu związków organicznych wobec katalizatorów, na powierzchni których nie ma chemisorbowanych cząsteczek tlenu, wykonano pomiary, w których jako katalizatorów użyto heteropolikwasów w matrycach polimerowych o rozproszeniu molekularnym. Heteropolikwasy wprowadzono poprzez kwasowo-zasadowe domieszkowanie do wybranych polimerów skoniugowanych (poliazometyn), które zawierają centra zasadowe. W przeprowadzonych badaniach stosowano heteropolikwasy: H3Pmo12O40 i H3PW12O40. Przygotowano katalizatory na bazie dwóch matryc polimerowych (PIM i PMOPI) o różnych zawartościach heteropolikwasów. Otrzymane katalizatory testowano w reakcji utlenianiapropylenu i w reakcji konwersji izopropanolu. W oparciu o uzyskane wyniki dla każdego badanego katalizatora obliczono zarówno selektywnoś przebiegających reakcji, jak i energię aktywacji reakcji. Wyniki badań katalizatorów za pomocą spektroskopii w podczerwieni i spektroskopii Ramana oraz wyniki oznaczeń aktywności katalizatorów w reakcji izopropanolu wykazują, że mimo wysokiej temperatury reakcji utleniania propylenu nie występuje destrukcja katalizatorów. Wobec wszystkich badanych katalizatorów w reakcji utleniania propylenu wykryto jedynie produkty utleniania niedestrukcyjnego. Prowadzono również badania, których celem było opracowanie możliwie najbardziej aktywnego katalizatora tlenkowego do dopalania związków organicznych zawartych w gazach odlotowych z instalacji przemysłowych. Do badań wybrano tlenki proste: NiO, CuCo, Cr2O3, MnO2 i Co3O4 oraz oksykole CuCr2O4 NiCo2O4 i CuCo2O4 znane ze swej wysokiej aktywności w reakcjach całkowitego utleniania związków organicznych. Czystość faz otrzymanych preparatów określono na podstawie analizy rentgenograficznej. Aktywność wszystkich wymienionych katalizatorów określono na podstawie pomiarów kinetyki reakcji utleniania propylenu. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że CuCo2O4 jest najbardziej aktywny ze wszystkich badanych układów tlenkowych. W temperaturze około 200C reakcja pełnego utleniania przebiega na nim ze znaczną szybkością i ponadto wyższą niż na tlenkach składowych. Wykorzystując ten katalizator jako fazę aktywną, przygotowano, modyfikowane co do składu i zawartości składnika aktywnego, cztery katalizatory tlenkowe osadzone na nośniku gamma-Al2O3. Na najbardziej aktywnym przemysłowym katalizatorze platynowym i zbliżonym do niego pod względem aktywności katalizatorze tlenkowym wyznaczono szybkości reakcji utleniania benzenu, acetonu i alkoholu etylowego. Na podstawie pomiarów aktywności w reakcjach utleniania związków organicznych na katalizatorach tlenkowych i platynowych wybrano odpowiedni katalizator do badań półtechnicznych. We własnym zakresie wytworzono 200kg wybranego tlenkowego katalizatora kobaltowo-miedziowego. Opracowany katalizator testowano w warunkach przemysłowych w Zakładach Tworzyw Sztucznych "Erg" w Gliwicach. Pomiary dopalania domieszek acetonu, etanolu, fenoli i formaldehydu, w gazach odlotowych, na złożu testowanego katalizatora wykonano w reaktorze półtechnicznym Swingtherm. Przeprowadzone badania wykazały pełną przydatność opracowanego katalizatora tlenkowego do zastosowania go do dopalania związków organicznych zawartych w gazach odlotowych z instalacji przemysłowych.

EN

The oxidative-reductive and acid-base properties of oxide catalysts' surfaces on their activity and selectivity in oxidation reactions of organic compounds were studied. Based on changes in the selectivity of propene oxidation reaction upon traversing of the reaction from kinetic region to the diffusion region in the presence of selected oxide catalysts, it was found that the elementary oxidation reactions are parallel reactions. Such reactions usually proceed via different mechanisms and therefore can be described using different kineticf equations. An attempt was made do determine those equations. Kinetic equations for the non-destructive (nucleophilic) oxidation of propene to allyl products and destructive (electrophilic) oxidation to highly or fully oxidised products were determinet. Measurements of propene oxidation, were done for three types of oxide catalysts: 1.Bi2O3/MoO3: over which only the non-destructive oxidation takes place, 2. Co3O4: active for complete oxidation reactions, 3. SnO2/MoO3: over which both non-destructive and destructive reactions take place. In all cases studied, the nucleophilic oxidation reaction was first order with respect to propene and zero order respect to oxygen, while in the electrophilic oxidation reaction the order of the reaction with respect to oxygen was close to one. Discussion of the model of surface interactions was made, where propene reacts with either the oxygen ions on the surface of the crystal lattice giving nucleophilic oxidation products, or with loosely bound surface oxygen leading to electrophilic oxidation. Formation of intermediate products results from a dynamic equilibrium between non-stoichiometric transition metal oxides and gaseous oxygen. It follows that the twoo obtained kinetic equations are connected together by the equilibrium equation of oxygen vacancies on the surface. In studies of the influence of acid-base properties of catalysts' surfaces on the selectivity of reactions they catalyse, activity measurements of NiMoO4 catalyst, pure and having different degrees of MgO and WO3, surface coverage, were made for propene and acrolein oxidation reactions. Also selectivities of oxidation reactions for these catalysts were determined. Acidity of investigated catalysts' surfaces was determined based on isopropanol conversion reaction. It was founf that for the oxidation reaction type of propene, the activity of obtained catalysts as a function of surface acidity goes through a maximum while the selectivity of non-destructive oxidation reaction as a function of surface acidity goes through a minimum. It was also found that the selectivity of non-destructive acrolein oxidation reaction increases together with acidity of investigated catalysts' surfaces. Conclusions regarding the mechanisms of investigated oxidation reactions are presented. To verify hypothesis concerning the non-destructive oxidation of organic compounds by catalysts free of chemisorbed oxygen on their surfaces, measurements were made where heteropolyacids being molecularly dispersed within polymer matrices were used as catalysts. Heteropolyacids were introduced into selected conjugated polymers (poly[azomethines]) possessing basic, by acid-base doping. H3PMo12O40 heteropolyacids were used. Catalyst were prepared using two different polymer matrices (PIM and PMOPI) and varying amounts of heteropolyacids. Obtained catalysts were also tested in propene oxidation and isopropanol conversion reactions. Based on the numerical data for each investigated catalyst, selectivities and activation energies of reactions taking place were calculated. The results of IR and Raman spectroscopy studies together with determined catalytic activities in isopropanol conversion reaction, show that catalysts, destruction does not take place even at the high temperatures of propene oxidation. In the propene oxidation reaction, taking place in the presence of each investigated catalyst, only the products of non-destructive oxidation were found. Research was also conducted with an aim of finding the most active oxide catalyst for afterburning of organic compounds present in waste gasses from industrial plants. Simple oxides such as: NiO, CuO, Cr2O3, MnO2, Co3O4 as well as oxy-salts CuCr2O4, NiCo2O4 and CuCo2O4 known for their high activity in complete oxidation reactions of organic compounds, were investigated. X-ray analysis was used to determine the phase purity of obtained samples. Activity of all of the above mentioned catalysts was determined from measurements of the kinetics of propene oxidation. From the obtained results it was found that CuCo2O4 is the most active oxide system of all. At temperatures around 200 degree Celsius, the complete oxidation reaction proceeds with considerable speed over it and what's more, faster than over the constituent oxides. Using this catalyst as an active phase, four different oxide catalysts deposited on gamma-Al2O3 carrier, varying in composition and contents of the active ingredient were prepared. Their activity together with activity of a different set of platinum catalysts deposited on gamma-Al2O3 carrier was determined in the oxidation of propene test reaction. For the most active industrial platinum catalyst and comparable to it, as regards its activity, oxide catalyst, the rates of oxidation reactions of benzene, acetone and ethanol were measured. Based on activities in oxidation reactions of organic compounds over platinum and oxide catalyst for pilot plant scale tests was chosen. 200 kg of the cobalt-copper oxide catalyst was self-prepared. The catalyst under development was tested in industrial conditions in the plastics factory "ERG" in Gliwice, Poland. Afterburning measurements with admixtures of acetone, ethanol, methanal and phenols in waste gasses were done on the catalyst bed in the "Swingtherm" half-scale reactor. The results of the research have shown full usefulness of the developed oxide catalyst for afterburning of organic compounds present in industrial waste gasses.

9

Aktywność i selektywność katalizatorów tlenkowych na nośnikach ziarnistym i monolitycznym w utlenianiu organicznych zanieczyszczeń powietrza

Musialik-Piotrowska A.

Ochrona Środowiska

|

1998

|

nr 2

35-40

EN

The aim of the study was to compare the activity and selectivityof metal oxide catalysts on monolithic or granular supports in the oxidation of toluene and three oxyderivatives-acetone,ethyl acetate and butyl acetate.Four catalysts were manufactured for the purpose of the study-two with perovskite and two with Cu-Zn oxides as active phases,on a cordierite support in the from of a monolith or irregular grains.The shape of the catalyst support did not affect catalytic activity,but it hod an influence on the reaction selectivity in the oxidation of the oxyderivatives.In the presence of Cu-Zn catalysts,more products of incomplete oxidation were obtained for the monolithicshape,and thier concentrations were higher than those for the granular catalyst.For perovskite catalysts an inverse relation was observed.With such discreancy between the results it is impossible to make and generalization on the contribution of the support shape to the selectivity of the catalyst.