OXIDATION OF NITROGEN OXIDES IN THE PRESENCE OF LOW-TEMPERATURE CATALYSTS

Authors

DOI:

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.4.9

Keywords:

oxidation nitrogen (II) oxide, low-temperature catalyst, sanitary purification of gases, industrial absorbers

Abstract

The paper presents the results of the study of the properties of some natural and artificial materials, as well as well-known catalysts in chemical synthesis for the use of increasing the rate of the chemical reaction of nitrogen (II) oxide oxidation. Platinum-based catalysts are very expensive and prone to mechanical erosion, so studying the catalytic properties of new materials is relevant today. The effectiveness of the catalyst was evaluated by comparing the concentration of nitric acid in the case of using a catalyst and in its absence, when oxidation occurred only in the gas phase. The work studied the influence of such factors as the nature of the catalyst, concentration of nitrogen (II) oxide, oxygen concentration, temperature and contact time on the rate of oxidation of nitrogen (II) oxide. It was found that hopkalite, carboalumogel, silica gel, coal, and coke are the most effective of the twelve samples of catalysts. The effect of temperature in the range of 25-80°C on the catalytic properties of materials was studied. At a temperature of 50°C, hopkalite exhibits significant catalytic activity. It was determined that the method of dosing nitrogen (IV) oxide in order to accelerate the degree of oxidation of nitrogen (II) oxide is possible for systems with a low gas concentration (0.1-0.5%). The work describes the use of oxidizing methods of gas purification in industrial atomizing absorbers as a promising method of sanitary purification of gases from nitrogen oxides. Schemes, working principles and the mechanism of chemical processes for sewage treatment plants with two or more stages of absorption are given.

References

Загальна хімічна технологія: Підручник / В. Т. Яворський, Т. В. Перекупко, З. О. Знак, Л. В. Савчук. Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2021. – 552 с.

Chemical Technology: From Principles to Products, 2nd Edition: Andreas Jess, Peter Wasserscheid. 2020. 912 p. https://books.google.com.ua/books?id=a97BDwAAQBAJ&pg=PA19&hl=ru&source=gbs_toc_r&cad=2#v=onepage&q&f=false

Товажнянський Л.Л. Каталізатори в технології неорганічних речовин: монографія / Л. Л. Товажнянський, О. Я. Лобойко, А. М. Бутенко [та ін.]; за ред. Л. Л. Товажнянського, О.Я. Лобойко. Х.: Вид-во «Підручник НТУ «ХПІ». 2013. 220 c. http://library.kpi.kharkov.ua/files/new_postupleniya/katalizatory.pdf

Векшин В.А. Роль палладия в формировании активных центров в МОМ – системе (Ti-TiO2-Pt-Pd) / В.А. Векшин, М.И. Ворожбиян, Н.Б. Маркова, И.В. Багрова. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Харків: НТУ «ХПІ». 2006. т.13, С. 21-24.

Векшин В.А. Изучение времени пробега нанесенного платинового катализатора промышленной очистки газов от NOx / В.А. Векшин, Л.М. Родин, В.А. Лобойко. Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Харків: НТУ „ХПІ”. 2012. № 32. С. 95. https://repository.kpi.kharkov.ua/server/api/core/bitstreams/253903d6-9912-41cb-8f43-b26ba4b22c3c/content

Пат. 2185279 (B1) EP, МКИ B01J 23/00; B01J 23/86; B01J 23/889; C 01B 21/26; C01B 21/38. Production of nitric oxide by oxidation of ammonia in presence of a mixed metal oxide catalyst / Waller David, assignor to YARA International ASA 0202 Oslo (NO); Application 22.08.2008; Published 19.05.2010.

Jan Petryk. Cobalt oxide catalysts for ammonia oxidation activated with cerium and lanthanum / Jan Petryk, Ewa Kołakowska // Applied Catalysis B: Environmental. 2010. № 24. р. 121–128.

Деклараційний пат. 62855 А Україна, МПК (2003.01) B01D47|/00, C10K1/00. Cпосіб очищення відхідних газів котельних від оксиду вуглецю та пристрій для його реалізації/ Кузнєцов С.І.; заявник і власник охоронного документа Херсонський державний технічний університет, Україна. – № 2003098250; заявл. 04.09.2003; опубл. 15.12.2003, Бюл. № 12.

Масалітіна Н.Ю. Нітроґен (І) оксид. Дослідження процесу одержання шляхом низькотемпературного окиснення аміаку / Н.Ю. Масалітіна, А.С. Савенков, О.М. Близнюк, О.М. Огурцов. Хімічна промисловість України. 2014. № 5(124). С. 54–58.

Пономоренко А.В. Каталитические свойства оксидов 3d- и 4d-переходных элементов / А.В. Пономоренко, В.Е. Ведь. Вопросы химии и химической технологии. 2012. № 3. С. 104-108. https://udhtu.edu.ua/public/userfiles/file/VHHT/2012/3/Ponomarenko.pdf

Ракитская Т. Л. Концептуальные основы разработки низкотемпературных катализаторов окисления монооксида углерода кислородом воздуха / Т. Л. Ракитская, Т. А. Киосе, А. А. Эннан. Вісник ОНУ. Хімія. 2020. Том 25, вип. 4(76). С. 6-23. DOI: http://dx.doi.org/10.18524/2304-0947.2020.4(76).216920.

Downloads

Published

2024-12-30