ES2390730B2 - CATALYTIC SYSTEM FOR THE COMBUSTION OF CLORATED VOLTAGE ORGANIC COMPOUNDS. - Google Patents
CATALYTIC SYSTEM FOR THE COMBUSTION OF CLORATED VOLTAGE ORGANIC COMPOUNDS. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2390730B2 ES2390730B2 ES201130641A ES201130641A ES2390730B2 ES 2390730 B2 ES2390730 B2 ES 2390730B2 ES 201130641 A ES201130641 A ES 201130641A ES 201130641 A ES201130641 A ES 201130641A ES 2390730 B2 ES2390730 B2 ES 2390730B2
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- quot
- combustion
- catalyst
- catalytic
- documents
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8659—Removing halogens or halogen compounds
- B01D53/8662—Organic halogen compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
- B01J37/031—Precipitation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/206—Rare earth metals
- B01D2255/2065—Cerium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/206—Rare earth metals
- B01D2255/2066—Praseodymium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
- B01D2255/92—Dimensions
- B01D2255/9202—Linear dimensions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2235/00—Indexing scheme associated with group B01J35/00, related to the analysis techniques used to determine the catalysts form or properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2235/00—Indexing scheme associated with group B01J35/00, related to the analysis techniques used to determine the catalysts form or properties
- B01J2235/15—X-ray diffraction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/70—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their crystalline properties, e.g. semi-crystalline
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
La presente invención se refiere a un sistema catalítico para la combustión de compuestos volátiles organoclorados de fórmula:#Ce{sub,x}Pr{sub,1-x}O{sub,2}#donde x es mayor o igual que cero y menor o igual que uno.The present invention relates to a catalytic system for the combustion of organochlorine volatile compounds of the formula: #Ce {sub, x} Pr {sub, 1-x} O {sub, 2} # where x is greater than or equal to zero and less than or equal to one.
Description
SISTEMA CATAlÍTICO PARA LA COMBUSTiÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES CLORADOS KATATIC SYSTEM FOR THE COMBUSTION OF CLORATED VOLTAGE ORGANIC COMPOUNDS
formulaciones de pinturas y esmaltes. paint and enamel formulations.
1,2-dicloroetano (DCE, C2H4Cld es probablemente el COY clorado más importante emitido en las corrientes residuales de plantas químicas, ya que se emplea masivamente en la producción de policloruro de vinilo, un material plástico cuya producción mundial únicamente es superada por la de polietileno. Aunque el proceso a escala industrial ha alcanzado su madurez tecnológica, en la corriente de salida aparecen cantidades residuales de este compuesto que deben ser gestionadas adecuadamente. Otros usos menos frecuentes del DCE son como disolvente en la limpieza de prendas textiles, desengrasante de piezas 1,2-dichloroethane (DCE, C2H4Cld is probably the most important chlorinated COY emitted in the waste streams of chemical plants, since it is used massively in the production of polyvinylchloride, a plastic material whose world production is only exceeded by that of polyethylene Although the industrial scale process has reached its technological maturity, residual amounts of this compound appear in the output stream that must be properly managed Other less frequent uses of the DCE are as a solvent in the cleaning of textile garments, parts degreaser
de fuente de emisión (gases residuales de plantas químicas, descontaminación de suelos yaguas, procesos de evaporación de disolventes, etc.). De forma específica, los compuestos organoclorados constituyen uno de los grupos de COVs más estables, peligrosos y frecuentemente empleados en la of emission source (waste gases from chemical plants, soil decontamination and water, solvent evaporation processes, etc.). Specifically, organochlorine compounds constitute one of the most stable, dangerous and frequently used groups of VOCs in the
presentan una gran variedad tanto en su naturaleza química (incluyendo compuestos alifáticos, aromáticos, oxigenados y halogenados) como they have a great variety both in their chemical nature (including aliphatic, aromatic, oxygenated and halogenated compounds) and
más estrictos con respecto a los niveles permitidos de emisiones atmosféricas. En particular, la emisión de compuestos orgánicos volátiles (COVs) ocasiona un importante impacto medioambiental. Estos contaminantes participan de forma apreciable en numerosos procesos atmosféricos que puede ocasionar efectos dañinos sobre la salud humana. Por ejemplo, es conocido que los COVs están implicados en la destrucción de la capa de ozono y a menudo actúan como gases de efecto invernadero. Además, numerosos COVs tienen efectos tóxicos notables en seres humanos. more stringent with respect to the permitted levels of atmospheric emissions. In particular, the emission of volatile organic compounds (VOCs) causes a significant environmental impact. These pollutants participate appreciably in numerous atmospheric processes that can cause harmful effects on human health. For example, it is known that VOCs are involved in the destruction of the ozone layer and often act as greenhouse gases. In addition, numerous VOCs have notable toxic effects in humans.
dispersante de plásticos y elastómeros y agente químico en Actualmente existen catalizadores cerio-praseodimio para la combustión de compuestos orgánicos volátiles. Sin embargo, cuando se trata de la oxidación de dispersant of plastics and elastomers and chemical agent in Currently there are cerium-praseodymium catalysts for the combustion of volatile organic compounds. However, when it comes to oxidation of
La patente aborda el tratamiento de corrientes gaseosas que presentan pequeñas concentraciones de DCE, compuestos que se ha seleccionado como modelo debido a su presencia mayoritaria en plantas químicas y a su elevada toxicidad. The patent addresses the treatment of gaseous streams that have small concentrations of DCE, compounds that have been selected as a model due to their majority presence in chemical plants and their high toxicity.
Este escenario pone de manifiesto que el diseño de catalizadores con prestaciones óptimas, en términos de actividad y durabilidad, ofrece nuevas posibilidades en el campo de la investigación aplicada. La presente patente centra su interés en el desarrollo y aplicación novedosa de catalizadores de óxidos mixtos de cerio y praseodimio en el control de emisiones de COV clorados. This scenario shows that the design of catalysts with optimal performance, in terms of activity and durability, offers new possibilities in the field of applied research. The present patent focuses its interest in the development and novel application of mixed cerium and praseodymium oxide catalysts in the control of chlorinated VOC emissions.
Los catalizadores utilizados en mayor medida para esta aplicación medioambiental contienen como fase activa metales nobles, que exhiben una alta eficacia de oxidación pero con un coste muy elevado. Además, generalmente, este tipo de catalizadores pierden gradualmente su actividad en presencia de cloro en el medio de reacción. Como alternativa aparecen los catalizadores basados en metales de transición que, aunque son menos activos, son más asequibles económicamente y más estables y duraderos. The catalysts used to a greater extent for this environmental application contain as active phase noble metals, which exhibit a high oxidation efficiency but with a very high cost. In addition, generally, these types of catalysts gradually lose their activity in the presence of chlorine in the reaction medium. As an alternative, catalysts based on transition metals appear which, although less active, are more economically affordable and more stable and durable.
El cumplimiento de la legislación relativa a emisiones de COVs exige mejoras significativas en las eficiencias de las tecnologías de depuración. En los últimos años la reducción de los niveles atmosféricos mediante combustión u oxidación su capacidad de destruir en comparación con la térmica y una consecuente reducción en la formación de secundarios como óxidos de nitrógeno. En la práctica, los en contacto con un catalizador debe mostrar una elevada actividad intrínseca a la Compliance with the legislation related to VOC emissions requires significant improvements in the efficiency of purification technologies. In recent years the reduction of atmospheric levels through combustion or oxidation its ability to destroy compared to thermal and a consequent reduction in the formation of secondary as nitrogen oxides. In practice, those in contact with a catalyst should show a high intrinsic activity to the
un compuesto orgánico volátil clorado, la mayoría de estos catalizadores de oxidación se desactivan en muy poco tiempo al envenenarse con cloro, y dejan de funcionar. A chlorinated volatile organic compound, most of these oxidation catalysts are deactivated in a very short time when they are poisoned with chlorine, and stop working.
En un aspecto más en particular de la presente invención, el compuesto volátil es 1,2-dicloroetano. In a more particular aspect of the present invention, the volatile compound is 1,2-dichloroethane.
En un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento de combustión de compuestos volátiles organoclorados caracterizado porque utiliza un sistema catalítico según se describe en la presente invención. In a second aspect, the present invention relates to a combustion process of organochlorine volatile compounds characterized in that it uses a catalytic system as described in the present invention.
En un aspecto más en particular, la masa de catalizador de la presente invención debe ser superior a 0,85 g para tratar una corriente de 500 cm3/min de un gas con una concentración de 1000 ppm de compuestos organoclorados. In a more particular aspect, the catalyst mass of the present invention must be greater than 0.85 g to treat a current of 500 cm3 / min of a gas with a concentration of 1000 ppm of organochlorine compounds.
En un aspecto más particular, el tamaño de partícula del catalizador de la presente invención está comprendido entre 0,3 y 0,5 mm. In a more particular aspect, the particle size of the catalyst of the present invention is between 0.3 and 0.5 mm.
En un aspecto más en particular de la presente invención, x es seleccionado de entre 0, 0,2, 0,5, 0,8 ó 1. In a more particular aspect of the present invention, x is selected from 0, 0.2, 0.5, 0.8 or 1.
donde x es mayor o igual que cero y menor o igual que uno. where x is greater than or equal to zero and less than or equal to one.
Así pues, en un primer aspecto, la presente invención se refiere a un sistema catalítico para la combustión de compuestos volátiles organoclorados de fórmula: Thus, in a first aspect, the present invention relates to a catalytic system for the combustion of volatile organochlorine compounds of the formula:
La presente invención proporciona un sistema catalítico para la combustión de compuestos volátiles organoclorados que soluciona los problemas descritos en el estado de la técnica. The present invention provides a catalytic system for the combustion of volatile organochlorine compounds that solves the problems described in the state of the art.
Por lo tanto, existe la necesidad de un catalizador para la combustión de no se desactive rápidamente con el For the therefore, there is a need for a catalyst for combustion not to deactivate rapidly with the
La figura 6 muestra el análisis mediante espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) de la cantidad de cloro superficial que contienen los catalizadores tras los de combustión de 1,2-dicloroetano en función de la cantidad nominal de praseodimio que contiene cada óxido. (Círculos: tras tres ciclos catalíticos calentando desde 150ºC hasta 500ºC; Cuadrado: tras 120 horas de combustión catalítica a 325ºC). Figure 6 shows the analysis by X-ray photoelectronic spectroscopy (XPS) of the amount of surface chlorine that the catalysts contain after the combustion of 1,2-dichloroethane as a function of the nominal amount of praseodymium that each oxide contains. (Circles: after three catalytic cycles heating from 150ºC to 500ºC; Square: after 120 hours of catalytic combustion at 325ºC).
La figura 5 muestra los espectros Raman de los catalizadores frescos (a) y usados en tres ciclos consecutivos de ensayos de combustión catalítica de 1,2dicloroetano realizados entre 150 y 550ºC (b). Figure 5 shows the Raman spectra of the fresh catalysts (a) and used in three consecutive cycles of 1,2-dichloroethane catalytic combustion tests conducted between 150 and 550 ° C (b).
La figura 4 representa los difractogramas de rayos X (DRX) de los catalizadores frescos (a) y usados en tres ciclos consecutivos de ensayos de combustión catalítica de 1 ,2-dicloroetano realizados entre 150 y 550ºC (b). Figure 4 represents the X-ray diffractograms (DRX) of the fresh catalysts (a) and used in three consecutive cycles of 1,2-dichloroethane catalytic combustion tests carried out between 150 and 550 ° C (b).
muestra el ensayo catalítico de combustión de 1 ,2-dicloroetano realizado con el catalizador Ce50Pr50 a 325ºC durante 120 horas. shows the catalytic combustion test of 1,2-dichloroethane carried out with the Ce50Pr50 catalyst at 325 ° C for 120 hours.
La figura 2 muestra los resultados obtenidos en tres ciclos consecutivos de ensayos de combustión catalítica de 1,2-dicloroetano realizados entre 150 y 550ºC. (T50% es la temperatura a la que se oxida el 50% del hidrocarburo). Figure 2 shows the results obtained in three consecutive cycles of 1,2-dichloroethane catalytic combustion tests carried out between 150 and 550 ° C. (T50% is the temperature at which 50% of the hydrocarbon is oxidized).
La figura 1 muestra los ensayos de combustión catalítica de 1,2-dicloroetano realizados con los catalizadores frescos (recién preparados) entre 150 y 550ºC. Figure 1 shows the 1,2-dichloroethane catalytic combustion tests performed with fresh (freshly prepared) catalysts between 150 and 550 ° C.
En un cuarto aspecto, la presente invención se refiere al uso de un catalizador según se describe en la presente invención para el tratamiento de corrientes gaseosas que contienen 1,2-dicloroetano. In a fourth aspect, the present invention relates to the use of a catalyst as described in the present invention for the treatment of gaseous streams containing 1,2-dichloroethane.
En un tercer aspecto, la presente invención se refiere al uso de un catalizador, en este documento, para el control de emisiones de en un aspecto más en particular, para el In a third aspect, the present invention relates to the use of a catalyst, in this document, for the control of emissions in a more particular aspect, for the
Ejemplo 1 : Preparación de los catalizadores Se prepararon cinco catalizadores con la fórmula general CexPr1-X02 siendo x =1, Example 1: Preparation of the catalysts Five catalysts were prepared with the general formula CexPr1-X02 where x = 1,
fueron activos que los ricos en cerio. Además de la actividad, fue fundamental analizar la estabilidad de cada catalizador, por lo que se realizaron tres ciclos de experimentos consecutivos con cada catalizador similares a los mostrados en la Figura 1. They were active than cerium rich. In addition to the activity, it was essential to analyze the stability of each catalyst, so three cycles of consecutive experiments were performed with each catalyst similar to those shown in Figure 1.
La figura 1 muestra las curvas de conversión de 1,2-dicloroetano en función de la temperatura de reacción para los diferentes catalizadores preparados. Como tendencia general se observó que los catalizadores ricos en praseodimio Figure 1 shows the conversion curves of 1,2-dichloroethane as a function of the reaction temperature for the different catalysts prepared. As a general trend it was observed that the catalysts rich in praseodymium
-Masa de catalizador: 0,85 g Velocidad espacial: 30000 h-1 -Catalyst mass: 0.85 g Space speed: 30000 h-1
- --
- Concentración 1,2-dicloroetano: 1000 ppm 1,2-Dichloroethane concentration: 1000 ppm
- --
- Caudal de aire: 500 cm3/min Air flow: 500 cm3 / min
- --
- Temperaturas de reacción entre 150-500 ºC Reaction temperatures between 150-500 ° C
- --
- Tamaño partículas de catalizador 0,3-0,5 mm Catalyst particles size 0.3-0.5 mm
Ejemplo 2: Ensayos de combustión de 1,2-dicloroetano Se realizaron ensayos catalíticos de combustión de 1,2-dicloroetano en un reactor de lecho fijo acoplado a un cromatógrafo de gases con detectores FIO, TCO y ECO empleando las siguientes condiciones de reacción: Example 2: Combustion tests of 1,2-dichloroethane Catalytic combustion tests of 1,2-dichloroethane were performed in a fixed bed reactor coupled to a gas chromatograph with FIO detectors, TCO and ECO using the following reaction conditions:
Pr(N03hquot;6H20, de Sigma Aldrich, 99,9%) se disolvieron en agua y se precipitaron/co-precipitaron los hidróxidos añadiendo amoniaco hasta conseguir pH=9. Los precipitados fueron filtrados, secados y calcinados a 500ºC. Pr (N03hquot; 6H20, from Sigma Aldrich, 99.9%) was dissolved in water and The hydroxides precipitated / co-precipitated by adding ammonia to achieve pH = 9. The precipitates were filtered, dried and calcined at 500 ° C.
0,8, 0,5, 0,2 Y O. La nomenclatura usada para hacer alusión a los catalizadores es Ce1 Pr1 00, respectivamente. Los 3hquot;6H20 de Aldrich, 99% y 0.8, 0.5, 0.2 AND O. The nomenclature used to refer to catalysts it is Ce1 Pr1 00, respectively. The 3hquot; 6H20 of Aldrich, 99% and
En la Figura 2 se representa la temperatura a la cual cada catalizador alcanzó el 50% de conversión de 1 ,2-dicloroetano (parámetro T50% (ºC)) para cada uno de los ciclos de reacción. La mayoría de los catalizadores se desactivaron en mayor Figure 2 shows the temperature at which each catalyst reached 50% conversion of 1,2-dichloroethane (parameter T50% (ºC)) for each of the reaction cycles. Most of the catalysts were deactivated in greater
Todos catalizadores frescos (Figura 4a), independientemente de su composición, mostraron un patrón de difracción característico de una estructura tipo Tras los ensayos catalíticos (Figura 4b), los catalizadores con contenidos de cerio entre 50 y 100% (Ce50Pr50, Ce80Pr50 y Ce100) seguían mostrando el patrón de difracción característico de la fluorita, mientras que los catalizadores con alto contenido en praseodimio (Pr100 y Ce20Pr80) mostraron un patrón de difracción atribuible al compuesto PrOCI. Esto indicó que estos catalizadores incorporan CI a su estructura durante los ensayos catalíticos, explicando la severa desactivación que experimentaron. Es interesante resaltar que el catalizador Pr100, que fue el que sufrió la mayor desactivación, fue también el que mostró los picos de difracción de PrOCI mejor definidos. All fresh catalysts (Figure 4a), regardless of their composition, showed a characteristic diffraction pattern of a type structure After catalytic tests (Figure 4b), catalysts with cerium contents between 50 and 100% (Ce50Pr50, Ce80Pr50 and Ce100) they continued to show the characteristic diffraction pattern of fluorite, while catalysts with high praseodymium content (Pr100 and Ce20Pr80) showed a diffraction pattern attributable to the PrOCI compound. This indicated that these catalysts incorporate IC into their structure during the catalytic tests, explaining the severe deactivation they experienced. It is interesting to note that the Pr100 catalyst, which was the one that suffered the most deactivation, was also the one that showed the best defined PrOCI diffraction peaks.
En la Figura 4 se presentan los difractogramas de rayos X de los catalizadores frescos (Figura 4a) y usados en tres ciclos consecutivos de ensayos de combustión catalítica de 1,2-dicloroetano (Figura 4b) realizados entre 150 y 550ºC. The X-ray diffractograms of fresh catalysts (Figure 4a) and used in three consecutive cycles of 1,2-dichloroethane catalytic combustion tests (Figure 4b) performed between 150 and 550 ° C are presented in Figure 4.
Ejemplo 3: Caracterización de los catalizadores frescos y usados. Example 3: Characterization of fresh and used catalysts.
El mejor catalizador (Ce50Pr50) fue seleccionado para realizar un ensayo catalítico de combustión de 1,2-dicloroetano a 325ºC durante un tiempo muy prolongado, con el fin de analizar en profundidad la estabilidad con el tiempo. En la Figura 3 se observa que la actividad del catalizador se mantenía constante durante las 120 horas que se prolongó el experimento, confirmando su gran estabilidad en condiciones de reacción. The best catalyst (Ce50Pr50) was selected to perform a catalytic combustion test of 1,2-dichloroethane at 325 ° C for a very long time, in order to analyze in depth the stability over time. In Figure 3 it is observed that the activity of the catalyst was kept constant during the 120 hours that the experiment was prolonged, confirming its great stability under reaction conditions.
o menor medida durante los experimentos, aumentando el parámetro T50% en El catalizador de óxido de praseodimio puro (Pr100) fue el el óxido mixto con igual cantidad no sufrió desactivación. Esta formulación, por lo or lesser measure during the experiments, increasing the parameter T50% in The pure praseodymium oxide catalyst (Pr100) was mixed oxide with the same amount not deactivated. This formulation, so
Estas conclusiones se corroboraron mediante el análisis de los catalizadores frescos y usados mediante espectroscopía Raman (Figuras 5a y b, respectivam ente). These conclusions were corroborated by the analysis of fresh and used catalysts by Raman spectroscopy (Figures 5a and b, respectively).
La mayoría de los catalizadores frescos (Figura 5a) muestran en el espectro Raman la banda característica de la estructura tipo fluorita de la ceria en torno a 465 Esta banda se desplaza progresivamente al incorporar Pr al óxido mixto, lo que es una evidencia de que se está incorporando praseodimio dentro de la estructura cristalina de la ceria. Los espectros Raman de los catalizadores con entre 50 y 100% (Ce50Pr50, Ce80Pr50 y Ce100) obtenidos tras los ensayos catalíticos (Figura 5b) siguen mostrando la banda característica de la fluorita. Sin embargo, los catalizadores con alto contenido en praseodimio (Pr100 y Ce20Pr80) sufren una transformación de fase, tal y como también se observó mediante DRX, que se pone en evidencia en su espectro Most of the fresh catalysts (Figure 5a) show in the Raman spectrum the characteristic band of the cerite fluorite structure around 465. This band moves progressively by incorporating Pr to the mixed oxide, which is evidence that It is incorporating praseodymium into the crystal structure of the ceria. The Raman spectra of the catalysts with between 50 and 100% (Ce50Pr50, Ce80Pr50 and Ce100) obtained after the catalytic tests (Figure 5b) continue to show the fluorite characteristic band. However, catalysts with high praseodymium content (Pr100 and Ce20Pr80) undergo a phase transformation, as was also observed by DRX, which is evidenced in its spectrum
compuesto del tipo LnOCI (siendo Ln un lantánido), que suelen mostrar estructura tetragonal. LnOCI type compound (Ln being a lanthanide), which usually show tetragonal structure.
los diferentes ensayos catalíticos fueron también caracterizados mediante XPS, y en la Figura 6 se muestra el grado de cloración the different catalytic tests were also characterized by XPS, and the degree of chlorination is shown in Figure 6
El grado de cloración superficial dependió de la composición del óxido. Las The degree of surface chlorination depended on the composition of the oxide. The
mucho praseodimio (Pr100 y Ce20Pr80) sufrieron los mayores grados de cloración, alcanzando relaciones atómicas superficiales CI/(Ce+Pr) en torno a 1. Este valor fue consistente con la formación de PrOCI, confirmando las much praseodymium (Pr100 and Ce20Pr80) underwent the highest degrees of chlorination, reaching surface atomic ratios CI / (Ce + Pr) around 1. This value was consistent with the formation of PrOCI, confirming the
alcanzadas mediante DRX y espectroscopía Raman. Por el contrario, las muestras ricas en cerio (Ce100, Ce80Pr20 y Ce50Pr50) sufrieron menos alcanzándose un mínimo para la muestra que presentó el mejor comportamiento catalítico (Ce50Pr50). Este grado de cloración que sufrió el catalizador Ce50Pr50 tras tres ciclos catalíticos entre 150 y 500ºC no aumentó adicionalmente mucho más tras 120 horas de reacción a 325ºC. achieved by DRX and Raman spectroscopy. On the contrary, cerium-rich samples (Ce100, Ce80Pr20 and Ce50Pr50) suffered less, reaching a minimum for the sample that showed the best catalytic behavior (Ce50Pr50). This degree of chlorination suffered by the Ce50Pr50 catalyst after three catalytic cycles between 150 and 500 ° C did not increase further after 120 hours of reaction at 325 ° C.
Comparando los resultados obtenidos mediante XPS con lo observado mediante DRX y espectroscopía Raman concluimos que las muestras ricas en cerio sólo Los resultados confirmaron que los catalizadores preparados consistentes en óxidos mixtos Ce-Pr tenían una alta actividad para acelerar la combustión de compuestos orgánicos volátiles clorados. Comparing the results obtained by XPS with that observed by DRX and Raman spectroscopy, we conclude that the samples rich in cerium only The results confirmed that the prepared catalysts consisting of Ce-Pr mixed oxides had a high activity to accelerate the combustion of chlorinated volatile organic compounds.
La estabilidad de los catalizadores durante dicha combustión dependió considerablemente de la composición del óxido mixto. Algunos de los óxidos preparados, especialmente los más ricos en praseodimio sufrieron una fuerte desactivación debido al envenenamiento químico por cloro. The stability of the catalysts during said combustion depended considerably on the composition of the mixed oxide. Some of the prepared oxides, especially those richest in praseodymium, underwent a strong deactivation due to chemical chlorine poisoning.
Claims (13)
- 2. 2.
- catalítico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la masa del catalizador debe ser superior a 0,85 g. catalytic according to any of the preceding claims characterized in that the mass of the catalyst must be greater than 0.85 g.
- 3. 3.
- Sistema catalítico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el compuesto volátil organoclorado es el 1,2-dicloroetano. Catalytic system according to any of the preceding claims, wherein the organochlorine volatile compound is 1,2-dichloroethane.
- 4. Four.
- de combustión de compuestos volátiles organoclorados porque utiliza un sistema catalítico según cualquiera de las of combustion of volatile organochlorine compounds because it uses a catalytic system according to any of the
- 5. 5.
- Procedimiento de combustión según la reivindicación 4, donde el compuesto Combustion process according to claim 4, wherein the compound
- 6. 6.
- Procedimiento de combustión según cualquiera de las reivindicaciones 4-5, se realiza a una temperatura comprendida entre 250Combustion process according to any of claims 4-5, is carried out at a temperature between 250
- 7. 7.
- Uso de un catalizador según cualquiera de las reivindicaciones 1-3 para el control de emisiones de compuestos volátiles organoclorados. Use of a catalyst according to any of claims 1-3 for the control of emissions of volatile organochlorine compounds.
- 8. 8.
- Uso de un catalizador según cualquiera de las reivindicaciones 1-3 para el tratamiento de corrientes gaseosas que contienen 1,2-dicloroetano. Use of a catalyst according to any of claims 1-3 for the treatment of gaseous streams containing 1,2-dichloroethane.
- ---
- .-Pr100 80 ..·~.... Ce20Pr80 .-Pr100 80 .. · ~ .... Ce20Pr80
- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ---------------------
- ~ ~
- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ---------------------
- ~ ~
- Categoría Category
- 56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas 56 Documents cited Claims Affected
- X X
- MENG -FEI LUO et al. quot;Structure and redox properties of CexPr1-xO2-y mixed oxides and their catalytic activities for CO, CH3OH and CH4 combustionquot; Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 2006 Vol. 260 páginas 157-162; apartados 1-2. 1,2 MENG -FEI LUO et al. quot; Structure and redox properties of CexPr1-xO2-and mixed oxides and their catalytic activities for CO, CH3OH and CH4 combustionquot; Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 2006 Vol. 260 pages 157-162; sections 1-2. 1.2
- X X
- US 2010329954 A1 (YOKOTA et al.) 30.12.2010, ejemplos 1,6, párrafos [0052-0054]. 1 US 2010329954 A1 (YOKOTA et al.) 30.12.2010, examples 1.6, paragraphs [0052-0054]. one
- A TO
- QUINQIN HUANG, XIAOMIN XUE, RENXIAN ZHOU. quot;Decomposition of 1,2-dichloroethane over CeO2 modified USY zeolite catalysts: Effect of acidity and redox property on the catalytic behaviorquot; Journal of Hazardous Materials 14.08.2010 [online] Vol. 183 páginas 694-700; apartados 1-2. 1-10 QUINQIN HUANG, XIAOMIN XUE, RENXIAN ZHOU. quot; Decomposition of 1,2-dichloroethane over CeO2 modified USY zeolite catalysts: Effect of acidity and redox property on the catalytic behaviorquot; Journal of Hazardous Materials 14.08.2010 [online] Vol. 183 pages 694-700; sections 1-2. 1-10
- Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application
- El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones □ para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims □ for claims no:
- Fecha de realización del informe 09.03.2012 Date of realization of the report 09.03.2012
- Examinador V. Balmaseda Valencia Página 1/4 Examiner V. Balmaseda Valencia Page 1/4
- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 3-10 1,2 SI NO Claims Claims 3-10 1.2 IF NOT
- Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 3-10 1,2 SI NO Claims Claims 3-10 1.2 IF NOT
- Documento Document
- Número Publicación o Identificación Fecha Publicación Publication or Identification Number publication date
- D01 D01
- MENG -FEI LUO et al. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical Vol. 260 páginas 157-162. 2006 MENG -FEI LUO et al. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical Vol. 260 pages 157-162. 2006
- D02 D02
- US 2010329954 A1 (YOKOTA et al.) 30.12.2010 US 2010329954 A1 (YOKOTA et al.) 12-30-2010
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201130641A ES2390730B2 (en) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | CATALYTIC SYSTEM FOR THE COMBUSTION OF CLORATED VOLTAGE ORGANIC COMPOUNDS. |
| PCT/ES2012/070223 WO2012143587A1 (en) | 2011-04-20 | 2012-04-03 | Catalytic system for the combustion of chlorinated volatile organic compounds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201130641A ES2390730B2 (en) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | CATALYTIC SYSTEM FOR THE COMBUSTION OF CLORATED VOLTAGE ORGANIC COMPOUNDS. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2390730A1 ES2390730A1 (en) | 2012-11-16 |
| ES2390730B2 true ES2390730B2 (en) | 2013-06-21 |
Family
ID=47041080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201130641A Active ES2390730B2 (en) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | CATALYTIC SYSTEM FOR THE COMBUSTION OF CLORATED VOLTAGE ORGANIC COMPOUNDS. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2390730B2 (en) |
| WO (1) | WO2012143587A1 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2917646B1 (en) * | 2007-06-20 | 2011-06-03 | Anan Kasei Co Ltd | MIXED OXIDE WITH HIGH SURFACE SPECIFIC OF CERIUM AND OTHER RARE EARTH, PROCESS FOR PREPARATION AND USE IN CATALYSIS |
-
2011
- 2011-04-20 ES ES201130641A patent/ES2390730B2/en active Active
-
2012
- 2012-04-03 WO PCT/ES2012/070223 patent/WO2012143587A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012143587A1 (en) | 2012-10-26 |
| ES2390730A1 (en) | 2012-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Caillol | Fighting global warming: the potential of photocatalysis against CO2, CH4, N2O, CFCs, tropospheric O3, BC and other major contributors to climate change | |
| Aranzabal et al. | State of the art in catalytic oxidation of chlorinated volatile organic compounds | |
| He et al. | Effects of flue gas components on removal of elemental mercury over Ce–MnOx/Ti-PILCs | |
| CN206631418U (en) | Incineration flue gas of household garbage purifier | |
| Yasuda et al. | Low-temperature complete combustion of volatile organic compounds over novel Pt/CeO2–ZrO2–SnO2/γ-Al2O3 catalysts | |
| ES2335262B1 (en) | CERAMIC ENAMEL COMPOSITION. | |
| CN107174941A (en) | A kind of air purifying preparation and preparation method thereof | |
| CN101797396A (en) | Functional active carbon odor absorber | |
| CN109603869A (en) | Phosphoric acid modified cerium oxide catalyst and preparation method and application thereof | |
| CN101069848A (en) | Catalyst for low-temperature catalytic combustion removal of easy-to-volatile chloroarene | |
| ES2390730B2 (en) | CATALYTIC SYSTEM FOR THE COMBUSTION OF CLORATED VOLTAGE ORGANIC COMPOUNDS. | |
| Akhter et al. | Innovative nanomaterials for sustainable environment for reducing the smog effects: a technical review | |
| JP2012530599A (en) | Method for purification of photocatalytic water | |
| ES2386685T3 (en) | Use of particles coated with a photocatalytic coating for the decomposition of air pollutants | |
| CN102580723A (en) | Cerium manganese and titanium catalyst and preparation method and application thereof | |
| JP4831405B2 (en) | Method for decomposing and removing volatile organic compounds | |
| Imanaka et al. | Environmental catalysts for complete oxidation of volatile organic compounds and methane | |
| Kim et al. | Application of a hybrid system comprising carbon-doped TiO2 film and a ceramic media-packed biofilter for enhanced removal of gaseous styrene | |
| Kolinko et al. | Cr modified TiO2-loaded MCM-41 catalysts for UV-light driven photodegradation of diethyl sulfide and ethanol | |
| Kennes et al. | Introduction to air pollution | |
| Uffalussy et al. | Novel Capture Technologies: Non‐carbon Sorbents and Photochemical Oxidations | |
| KR20120036558A (en) | Catalyst using mesoporous materials and manganese oxide, and method for decomposing volatile organic compounds using the same | |
| Dobslaw | Integrated treatment process for industrial gas effluent | |
| KR101386113B1 (en) | Catalyst having photo-degradable activity and manufacturing method thereof | |
| CN107115858A (en) | MoO3/CeO2/Al2O3The method of tri compound nanofiber degraded indoor formaldehyde |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2390730 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20130621 |