Введение к работе
Актуальность работы. Научно-технический прогресс привел к грандиозным преобразованиям во всем мире, в частности, к созданию огромного промышленного потенциала и, конечно, к развитию всех видов транспорта. Это автоматически привело к ухудшению состояния окружающей среды: загрязнению атмосферы, почвы, рек, морей и океанов. Защита окружающей среды принадлежит к числу глобальных задач, поставленных перед человечеством. Среди многочисленных эффективных способов очистки и утилизации промышленных отходов весьма положительно зарекомендовали себя каталитические. Однако, весьма часто в этом направлении приходится применять крайне дефицитные и дорогие металлы платиновой группы.
На современном этапе развития промышленного и экологического катализа особое внимание обращено на очистку технологических газов, снижение газовых выбросов автотранспорта, ТЭЦ, котельных, промышленных предприятий. Успех в решении этих проблем неразрывно связан с разработкой новых и .усовершенствованием известных катализаторов. К катализаторам для экологических целей и очистки технологических газов предъявляются особые требования. Так, например, катализаторы очистки выхлопных газов автомашин должны характеризоваться низкой температурой практически полной конверсии (по отношению с СО, NOx, G.Hm), высокой производительностью, низким сопротивлением газовому потоку, высокой механической прочностью. Они должны выдерживать локальные и общие перегревы, достигающие 900—1000С и выше. Перспективным путем является разработка эффективных катализаторов на базе дешевого и доступного сырья. Одними из наиболее привлекательных каталитических систем, не содержащих благородные металлы, являются медьникелевые различные гетерогенные каталитические системы с медьникелевои активной фазой.
Задача данной работы состоит в создании новых доступных каталитических систем для обезвреживания технологических и выбросных газов, с целью охраны окружающей среды. Для достижения поставленной задачи были разработаны:
биметаллические медьникелевые высокопроницаемые ячеистые контакты с различным соотношением компонентов
медьникельцементные катализаторы в широком интервале составов с постоянным (суммарным) содержанием активных компонентов: 35%-ным и 80%-ным
исследованы адсорбционные свойства и каталитическая активность указанных гетерогенных систем в процессе очистки технологических и выхлопных газов.
Научная новизна. Впервые синтезированы и исследованы физико-химические, адсорбционные и каталические свойства ячеистых высокопроницаемых медьникелевых биметаллических и медьникель-цементных катализаторов. Определены текстурные параметры ячеистых и биметаллических катализаторов. Изучена каталитическая активность этих систем в процессах обезвреживания СО, NO», OHm газов*, а также в процессах метанирования СО и гидрирования кислорода.
Установлены особенности механизма формирования медьникелевых катализаторов.
Стендовые испытания биметаллических пористых и цемент-содержащих медьникелевых катализаторов показали возможность их использования в качестве нейтрализаторов выхлопных газов автотранспорта.
Практическая ценность работы. Полученные данные имеют важное значение для создания новых поколений медьникелевых катализаторов — цементсодержащих и пористых ячеистых систем и для нахождения оптимальных условий их эксплуатации.
На основании наших исследований было осуществлено стендовое
испытание при КТП Минавтотранспорта РА с целью обезвреживания
вредных выбросов автомашин с двигателем внутреннего сгорания.
Составлен протокол по испытанию катализатора НТК-10 (см.
Приложение). I
Хотелось особо отметить, что полученные медьникельцементные й' высокопроницаемые ячеистые медьникелевые катализаторы доступны именно для Республики Армения.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доказывались на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава ЕГУ (1990-92 гг.) и III конференции по научным основам и технологии катализаторов РФ и стран СНГ. Ярославль 1995 г.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 3 печатные работы.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 154 страницах машинописного текста, включая Приложения, содержит 43 рисунка, 18 таблиц и библиографию из 186 наименований. Работа состоит из введения, 4 глав, выводов и Приложений. Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы задачи исследования и основные положения, выносимые на защиту.
* Известно, что отработанные газы двигателей внутреннего сгорания с карбюраторным двигателем содержат более 60 различных веществ, из которых особые опасность и интерес пресдставляют СО, N0«, С«Н«