Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,909

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ

Привалова Н.М. Двадненко М.В. Шабанов А.Н..
Анализ экологической ситуации на данный момент показывает, что важнейшими проблемами на планете являются смог и выбросы, способствующие образованию кислотных дождей, обусловленных содержанием в атмосфере SO2, NOx, CO. Глобальную экологическую проблему представляет собой парниковый эффект, являющийся причиной общего потепления на планете. Газы, обусловливающие парниковый эффект, такие, как СО2, СН4, NOx, хлор- и фторуглеводороды, стабильны; они диффундируют и накапливаются в атмосфере. В соответствии с моделью системы управления окружающей средой важным экологическим аспектом является нормализация качества атмосферного воздуха.

Приоритет в экологическом катализе в 90-х годах отдан получению и модификации полиметаллических композиций для удаления из промышленных и транспортных газовых выбросов NOx и летучих органических соединений. Следует отметить, что особое значение приобретает очистка дизельных выбросов. Создаваемые катализаторы должны обеспечивать не только удаление конкретных экологически вредных компонентов из газового потока, но и превращение их в экологически чистые соединения: О2, N2, водяной пар и СО2. В то же время необходимо, чтобы они были химически стабильными в реальных рабочих условиях, устойчивыми по отношению к каталитическим ядам и не представляли потенциальный опасности для окружающей среды. Существует два каталитических способа удаления NOx из газовых выбросов: разложение на О2 и N2 и селективное восстановление. Большинство разработок каталитических систем для селективного восстановления оксидов азота базируется на использовании благородных металлов и оксидов неблагородных металлов. Однако при использовании уже известных катализаторов процесса восстановления возникает несколько проблем. Практический интерес для процессов технического и экологического катализа представляют соединения АВО3 со структурой перовскита типа СаТiO3.

Восстановление оксида азота(II) проводили на установке проточного типа при объемной скорости 2000ч-1. Объем катализатора составлял 1,5 см 3. Исходная газовая смесь имела состав (об%): NO - 0.16, NH3 - 11, О2 - 12.6, N2 - 75.24. Продукты реакции анализировали газохроматографическим методом. Процесс восстановления оксида азота (II) на перовскитах осуществлялся по реакции:4NO + 4NH3 + O2 = 4N2 + 6H2O

Таблица 1. Конверсия α NOx на перовскитах ряда LnAlO3 (Ln - La, Pr, Nd, Sm)

Катализатор

Значение α, % при температуре 4500 С

LaAlO3

PrAlO3

NdAlO3

SmAlO3

37

41

45

52

Анализ данных, представленных в таблице 1 показал, что на каталитическую активность перовскитов значительное влияние оказывает варьирование металла из семейства лантаноидов. Из исследованных перовскитов ряда LnAlO3 (где Ln - La, Pr, Nd, Sm) наибольшей активностью обладал SmAlO3. Установлено, что активным центром, который определяет каталитическую активность перовскита и его термостабильность, является не только ион переходного металла. Перовскиты - нестехиометрические соединения с различным содержанием кислорода, поэтому такими дополнительными центрами могут быть вакансии по кислороду, образующиеся в результате искажения идеальной кубической структуры типа СаТiO3. Например, в перовскитах с лантаноидами в позиции катиона А искажения уменьшаются от гадолиния до лантана в любом ряду с постоянным радиусом иона переходного металла.

Полученные результаты исследования делают актуальной возможность использования перовскитов в качестве катализаторов процесса селективного восстановления оксида азота.


Библиографическая ссылка

Привалова Н.М., Двадненко М.В., Шабанов А.Н.. КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ // Современные наукоемкие технологии. – 2004. – № 2. – С. 56-56;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=21628 (дата обращения: 17.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252