Введение к работе
Актуальность проблемі. Непрерывное развитие химической шіішкнностн, авторанспорта, энергетики и ряда других отрао-и хозяйственной деятельности человека приводит к увеличению бросов вредішх соединений в атмосферу. Наиболее токсичними единениями, содержащимися в газових ьибрс-сах, являются окси-
азота. Перспективным методом счистки, газов от оксидов азота ляется их каталитическое восстановлено. Реакции катн.чити-ского восстановления оксидов азота привлекательны том, что в
результате образуются петоксичіше вещества*. Большим нидо-аткоУі традиционно используемых восстановителей (СО, П.,, уг-водорода) является невозможность юс использования в реолышх ловиях, то єсть в кислородсодеряэщпх газових СМЕСЯХ. В' ПрН-тстьии кислорода активность большинства известных кат?.лпза~ ров резко падает, и они сказываются непригодными для практи-ского использования. В этой связи изучение влияния кислорода
реакции каталитического восстановления оксидов азота a note катализаторов, способных вести их восстановление в присут-ыш 0 , являются актуальными. Для этих целей может <^ыгь ис-ньзован пока единственный восстановитель - аммиак. В настоя-э время способ каталитического обезвреживания оксидов азота пианом уже используется в Японии, ФРГ, многих, европейских ранах (например, в Чехословакии) в США и в странах СНГ. 8 яькяшетве случаев используются Pt- и Fd-содеркавдие катали-ropu. Однако, перспектива использования благородних металлов ганичена их добычей и мировыми запасами. В этой связи, ис-гдоваїгая, направленные на разработку более доступних катядн-соров очистки газовых выбросов от оксидов азота продолжают гзваться весьма актуальными.
Цель» настоящей работа явилось исследование механизм:) ка-іитического восстановления оксидов азота аммиаком на вана-кжеидннх системах, выявление влияния кислорода на скорость їй реакции и создание на базе получениях данных каталийато-не содержащего драгоцешше металлы, и эффективного в ре->шх условиях.
Научная новизна работы. Установлены механизмы каталитического восстановления КО и Ш0 аммиаком на ванадийоксидном .ката-лизаторе. Показано, что в процессе этих реакций образуются различные активированные'комплексы. Выявлены причтш ускорения кислородом реакции каталитического восстановления КО. Показана принципиальная возможность использования в качестве носителей катализатора обезвреживания газових выбросов от'оксидов азота природных цеолитов.
Практическая ценность работы. Разработаны, нанесенные на щяфодные цеолиты ванадайоксщнше катализаторы, на которых восстановление оксвдов азота аммиаком в кислородсодержащих газовых смесях протекает с оольшими скростями. Последнее позволяет рекомендовать их к практическому использованию.
Апробация работа. Результаты работы доложены на Научно-технической конференции молодых ученых (Баку, 1991 г.); XIV Республиканской конференции (Баку, 1991 г.); конференции "Современные химические технологии очистки воздушной среды" Саратов, 1992 г.).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 4 печатные работы.
Структура работа. Д .зсертация состоит из введения, семи глав, выводов и списка использованной литературы. Она изложена на 148 страницах, включая 24 рисунка, 25 таблиц и список цитируемой литературы из 174 наименований.
Введение посвящено описанию постановки и целей исследования.
В первой главе дан обзор работ по катализаторам восстановления оксидов азота аммиаком. Критически рассмотрены известные данные по кинетике и механизму этой каталитической- реакции.
Во второй.главе овисаны использованные в работе экспериментальные метода исследование. Кинетические исследования реакций проводила в проточном и импульсном режимах. Рентгенофа-зовыи анализ .катализаторов проводили на дифрактометре "Дрон-3" с CuKg-излучением; тера-эгравиметрические исследования - на де-риватографе фірми НОМ (конструкции b.PaullK, J.Paulik,
F.Erdey); измерение электрического сопротивления катализаторов - на приборе Е7-11. работающем на переменном токе; ИК-спектроскопичеекие исследования - на спектрофотометре UR-20 фирма Глрл-Цэйс а диапазоне частот t30O-330O см"'. Анализ газовой смеси на содержание в ней 0г, Rg, НО, Ng0, НО проводили хроматографически.
В третьей главе приведены результата исследования газофазного окисления N0 молекулярным кислородом.
В четвертой тлаве описаны методики приготовления массивного и нанесеишх катализаторов и результаты исследования их физико-химических свойств,
В пятой главе приведены результати исследования активности массивного ванадийсксидаого катализатора в реакциях взаимодействия И20, НО, ГО2 и 0г С аммиаком.
В шестую главу сведенії данныэ о нанесенных катализаторах.
. Седьмая глава посвящена обсуждению результатов..