КАТАЛИЗАТОР ОКИСЛЕНИЯ УГАРНОГО ГАЗА
CARBON MONOXIDE OXIDATION CATALYST

Изобретение относится к катализаторам окисления оксида углерода (II), перспективным для очистки от него отходящих газов.
Известны катализаторы окисления СО, содержащие в большинстве случаев металлы платиновой группы, либо смеси их с оксидами металлов переменной валентности (Mn, Fe, Cu, Cr, СО и др.), либо смеси оксидов металлов с бентонитовой глиной (Патент RU №2156164. Катализатор окисления оксида углерода / Л.А.Воропанова, О.Г.Лисицына. 2000 г.), либо сплавы металлов с редкоземельными элементами (Патент RU №2171712. Катализатор окисления оксида углерода / В.И.Кононенко, И.А.Чупова, В.Г.Шевченко и др. 2001 г.).
Недостатками названных катализаторов являются сложный состав, дорогостоящее исходное сырье, трудоемкость изготовления и высокие температуры наиболее заметного каталитического превращения СО.
II
VI
III
V
0,5
0,5
Ближайшим техническим решением к изобретению является катализатор для гидрирования диоксида углерода на основе соединений типа AB и AB - состава (GaAs)(ZnSe) (А.с. №1212557).
Однако этот катализатор обладает невысокой активностью и селективностью по отношению к реакции окисления оксида углерода даже при высоких температурах.
Задачей изобретения является повышение активности и селективности катализатора.
0,95
0.05.
Указанный технический результат достигается тем, что согласно заявляемому техническому решению в качестве катализатора окисления оксида углерода применен фосфид индия, легированный сульфидом кадмия, - (InP) (CdS)
2
Данный катализатор обеспечивает повышение активности, что выражается в увеличении степени превращения СО примерно в 245 раз, и селективности в реакции окисления СО - основным продуктом является CO.
2
Катализатор используют в реакции окисления оксида углерода следующим образом. В реакционную трубку импульсной каталитической установки загружают 1 г катализатора и непосредственно перед проведением процесса активируют при 200°С в токе аргона в течение 2 ч. После этого через реакционную трубку с неподвижным слоем катализатора пропускают реакционную смесь СО:О=1:2 при давлении 1 атм. Газом-носителем может служить аргон либо воздух. Объемная скорость подачи газа-носителя 8-26 мл/мин, объем импульса 0,5-1,5 мл. Реакцию осуществляют в интервале температур 20-250°С. Анализ продуктов реакции проводят хроматографически.
2
Исследования показали, что при использовании заявляемого катализатора основным продуктом реакции является СО.
Результаты испытания катализатора приведены в таблице 1.
0,95
0,05
2
Как видно из таблицы, предлагаемый катализатор, состоящий из (InP) (CdS), обладает высокой активностью (до 93%) и селективностью (до 100%) в реакции окисления оксида углерода до СО.
0,95
0,05
Для получения 1 г катализатора слиток (InP) (CdS) измельчают в агатовой ступке до частиц диаметром 1-1,5 мм.
Таблица 1
Катализатор окисления угарного газа
Состав катализатора
Температура, °C
Степень превращения оксида углерода (II), %
в аргоне
(InP)<sub>0,95</sub> (CdS)<sub>0.05</sub>
20
12
100
93
104
90
150
85
200
76