ПРЯМОЕ КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ SO2 СИНТЕЗ ГАЗОМ НА Fe-Mn ГРАНУЛИРОВАННЫХ И БЛОЧНЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ
Аннотация
Разработаны методы приготовления гранулированных и блочных Fe-Mn катализаторов на основе руды железомарганцевых конкреций. Исследованы текстурные, структурные и прочностные свойства катализаторов. Показано, что катализаторы характеризуются развитой пористой структурой и высокой механической прочностью. Катализаторы испытаны в реакции DeSOx синтез-газомпри стехиометрическом соотношении SO2/(CО+H2)=0,5. Исследовано влияние предварительного сульфидирования катализаторов, влияние геометрической формы образцов (гранулы и блок) на каталитические характеристики. Показано, что Fe-Mn катализаторы c оксидной и сульфидной формой активных компонентов активны в реакции DeSOx синтез-газом и могут селективно восстанавливать SO2 с конверсией более 90 %
Об авторах
Н. В. Шикина
Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия
Шикина Надежда Васильевна – ведущий инженер
Россия
Шикина Надежда Васильевна – ведущий инженер
С. Р. Хайрулин
Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия
Хайрулин Сергей Рифович – кандидат химических наук, старший научный сотрудник
Россия
Хайрулин Сергей Рифович – кандидат химических наук, старший научный сотрудник
С. А. Яшник
Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия
Яшник Светлана Анатольевна – кандидат химических наук, старший научный сотрудник
Россия
Яшник Светлана Анатольевна – кандидат химических наук, старший научный сотрудник
А. А. Гаврилова
Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия
Гаврилова Анна Алексеевна – инженер
Россия
Гаврилова Анна Алексеевна – инженер
З. Р. Исмагилов
Институт углехимии и химического материаловедения СО РАН, Кемерово;
Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия
Исмагилов Зинфер Ришатович – член-корреспондент РАН, директор ИУХМ СО РАН, заведующий Лабораторией экологического катализа ИК СО РАН
Россия
Исмагилов Зинфер Ришатович – член-корреспондент РАН, директор ИУХМ СО РАН, заведующий Лабораторией экологического катализа ИК СО РАН
Список литературы
1. Иванова А. М., Смирнов А. Н., Рогов В. С., Мотов А. П., Никольская Н. С., Пальшин К. В. Шельфовые железомарганцевые конкреции – новый вид минерального сырья // Минеральные ресурсы России. 2006. № 6. C. 14.
2. Исмагилов З. Р., Керженцев М. А. Экологически чистое сжигание топлив и каталитическая очистка дымовых газов ТЭС от оксидов азота: состояние и перспективы // Ж. Всес. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. 1990. Т. 35. № 1. C. 43 – 54.
3. Исмагилов З. Р., Керженцев М. А., Хайрулин С. Р. Каталитическая очистка геотермального пара от сероводорода // Химия в интересах устойчивого развития.1999. Т. 7. № 4. С. 443 – 449.
4. Исмагилов З. Р., Керженцев М. А., Хайрулин С. Р., Кузнецов В. В. Одностадийные каталитические методы очистки кислых газов от сероводорода // Химия в интересах устойчивого развития. 1999. Т. 7. № 4. С. 375 – 396.
5. Шикина Н. В., Хайрулин С. Р., Кузнецов В. В., Исмагилов З. Р. Разработка и исследование адсорбентов на основе рудных материалов для очистки дымовых газов ТЭС от диоксида серы // Химия в интересах устойчивого развития. 2015. № 23. С. 199 – 208.
6. Dou B., Pan W., Jin Q., Wanga W., Li Y. Prediction of SO2 removal efficiency for wet Flue Gas Desulfurization // Energy Convers. Manage. 2009. Vol. 50. P. 2547 – 2553.
7. Flytzani-Stephanopoulos M., Zhu T., Li Yu. Ceria based catalysts for the recovery of elemental sulfur from SO2-laden gas streams // Catal. Today. 2000. Vol. 62. P. 145 – 158.
8. Gomez A., Fueyo N., Tomas A. Detailed modelling of a flue-gas desulfurization plant // Comput. Chem. Eng. 2007. Vol. 31. P. 1419 – 1431.
9. Han G. B., Park N-K., Lee J. D., Ryu S. O., Lee T. J. A study on the characteristics of the SO2 reduction using coal gas over SnO2-ZrO2 catalysts // Catal. Today. 2006. Vol. 111. P. 205 – 211. 10. Han G. B., Park N. K., Yoon S. H., Lee T. J. Catalytic reduction of sulfur dioxide with carbon monoxide over tin dioxide for direct sulfur recovery process // Chemosphere. 2008. Vol. 72. P. 1744 – 1750.
10. Han G. B., Park N. K., Yoon S. H., Lee T. J., Yoon K. J. Synergistic catalysis effect in SO2 reduction by CO over Sn-Zr-based catalysts // Applied Catalysis A: General. 2008. Vol. 337. P. 29 – 38.
11. Ismagilov Z. R., Kerzhentsev M. A. Catalytic fuel combustion – away of reducing emission of nitrogen-oxides // Catal. Rev. Scie. Eng. 1990.Vol. 32. № 1–2. P. 51 – 103.
12. Kallinikos L. E., Farsari E. I., Spartinos D. N., Papayannakos N. G. Simulation of the operation of an industrial wet flue gas desulfurization system // Fuel Process. Technol. 2010. Vol. 91. № 12. P. 1794 – 1802.
13. KaloidasV. E., Papayannakos N. G. Hydrogen production from the decomposition of hydrogen sulphide. Equilibrium studies on the system H2S/ H2/Si, (i = 1,…,8) in the gas phase // Int. J. Hydrogen Energy. 1987. Vol. 12. P. 403 – 409.
14. Kameda T., Kodama A., Yoshioka T. Simultaneous removal of SO2 and NO2 using a Mg-Al oxide slurry treatment // Chemosphere. 2013.Vol. 93. P. 2889 – 2893.
15. King M. J., Davenport W. G., Moats M. S. Wet sulfuric acid process fundamentals // Sulfuric Acid Manufacture (Second Edition). Analysis, Control and Optimization. Copyright © 2013 Elsevier Ltd. P. 295 – 311.
16. Koutsopoulos S., Rasmussen S. B., Eriksen K. M., Fehrmann R. The role of support and promoter on the oxidation of sulfur dioxide using platinum based catalysts// Appl. Catal. A: General. 2006. Vol. 306. P. 142 – 148.
17. Scala F., Solimene R., Montagnaro F. Conversion of solid fuels and sorbents in fluidized bed combustion and gasification // Fluidized Bed Technologies for Near-Zero Emission Combustion and Gasification. 2013. P. 319 – 387.
18. Wiltowski T. S., Sangster K., O’Brien W. S. Catalytic reduction of SO2 with methane over molybdenum catalyst // J. Chem. Tech. Biotech. 1996. Vol. 67. № 2. P. 204 – 212.
19. Zhang X., Hayward D. O., Lee C., Mingos D. M. P. Microwave assisted catalytic reduction of sulfur dioxide with methane over MoS2 catalysts // Appl. Catal. B: Environmental. 2001. Vol. 33. P. 137 – 148. 21. Zhu T., Dreher A., Flytzani-Stephanopoulos M. Direct reduction of SO2 to elemental sulfur by methane over ceria-based catalysts // Appl. Catal. B: Environmental. 1999. Vol. 21. P. 103 – 120.
20. Zhu T., Kundakovic L., Dreher A., Flytzani-Stephanopoulos M. Redox chemistry over CeO2-based catalysts: SO2 reduction by CO or CH4 // Catal. Today. 1999. Vol. 50. P. 381 – 397.
21. Xiao Y., Liu Q., Liu Zh., Huang Zh., Guo Y., Yang J. Roles of lattice oxygen in V2O5 and activated coke in SO2 removal over coke-supported V2O5 catalysts // Appl. Catal. B: Environmental. 2008. Vol. 82. P. 114 – 119.
Рецензия
Для цитирования:
Шикина Н.В., Хайрулин С.Р., Яшник С.А., Гаврилова А.А., Исмагилов З.Р. ПРЯМОЕ КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ SO2 СИНТЕЗ ГАЗОМ НА Fe-Mn ГРАНУЛИРОВАННЫХ И БЛОЧНЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ. Вестник Кемеровского государственного университета. 2015;(4-3):252-258.
For citation:
Shikina N.V., Khairulin S.R., Yashnik S.A., Gavrilovа A.A., Ismagilov Z.R. DIRECT CATALYTIC REDUCTION OF SO2BY SYNTHESIS GASOVER GRANULATED AND MONOLITHIC Fe-Mn CATALYSTS. SibScript. 2015;(4-3):252-258. (In Russ.)
Просмотров:
327
Послать статью по эл. почте 