Разработки Института в промышленности

Нефте- и газопереработка

Нефтехимия

Автономная теплоэнергетика

Защита окружающей среды

Технология каталитического сжигания иловых осадков сточных вод

Катализаторы на основе стекловолокнистых материалов

Структурированные каталитические картриджи на основе стекловолокнистых катализаторов

Селективная очистка углеводородных газов от сероводорода

Усовершенствованный катализатор Клауса

Новые материалы

Водородная энергетика

Специализированное лабораторное оборудование и материалы

Специализированное технологическое оборудование

Тонкий органический синтез

Новости

21 ноября 2024
Конференция по передовым синхротронным методам состоялась в Томске

22 октября 2024
Ученые создали эффективные блочные катализаторы для гидропроцессов с применением аддитивных технологий

15 октября 2024
Ученые из ИК СО РАН вошли в рейтинг самых цитируемых по версии Scopus

10 октября 2024
Вести Новосибирск: Новосибирские учёные создали уникальный фильтр с платиной для очистки воздуха

9 октября 2024
Специалисты Водородного центра компетенций НТИ стали лауреатами премии им. Митрополита Макария

| Главная > Разработки > Защита окружающей среды > Структурированные каталитические картриджи на основе стекловолокнистых катализаторов

Структурированные каталитические картриджи на основе стекловолокнистых катализаторов

Разработана технология изготовления структурированных каталитических картриджей различных форм и размеров. Используемые в картриджах стекловолокнистые катализаторы с активным компонентом на основе драгоценных металлов и/или оксидов переходных металлов производятся с применением метода импульсного поверхностного термосинтеза с использованием промышленно доступных типов стеклотканей.

Область применения

Очистки отходящих газов промышленных предприятий от оксида углерода
и летучих органических соединений (ЛОС).
Экологически чистое сжигание топлив.
Доочистка хвостовых газов установок Клауса путем селективного окисления сероводорода в серу.
Очистка отходящих газов металлургических предприятий от оксида углерода и диоксида серы.

Преимущества

Возможность формирования каталитических слоев любого размера и формы.
Высокая эффективность массообмена при уникально низком гидравлическом сопротивлении.
Стойкость к термическим и механическим нагрузкам.
Возможность использования для очистки запыленных и загрязненных реакционных потоков.

Характеристика катализаторов

Активный компонент	Область применения
Pt (0,05–0,1 мас. %)	Дожиг СО, углеводородов и летучих органических соединений в процессах очистки отходящих газов промышленных предприятий и объектов энергетики. Экологически чистое сжигание топлив. Катализатор ИК-12-С111 (ТУ 2175-119-03533913-2015). Рабочая температура – до 750 °С, степень очистки отходящих газов от летучих органических соединений до 99.99 %.
CuCr₂O₄ (2–4 мас. % Cu)	Дожиг СО, углеводородов и летучих органическихсоединений в процессах очистки отходящих газов промышленных предприятий. Рабочая температура 100 – 600 °С, степень очистки газов от летучих органических соединений до 99,9 %.
Fe₂O₃ (2 мас. % Fe)	Селективное окисление сероводорода в серу в процессах доочистки хвостовых газов установок Клауса и процессах прямой сероочистки углеводородных газов. Рабочая температура 150–250 °С, состав газов: H₂S 0,1–1,5 об. %, О₂ 0,5–2 об. %, пары воды – до 30 об. %, конверсия H₂S до 100 %, выход серы до 98 %.
V₂O₅ (4–8 мас. % V)

Стадия освоения
Технология производства структурированных каталитических систем отработана на опытно-промышленном уровне.
Успешно проведены приемочные испытания шести каталитических систем КС-3000 для очистки и охлаждения газов в комплексах аварийного энергоснабжения ФГУП «Московский метрополитен».
На основе результатов аэродинамического компьютерного моделирования разработаны конструкции каталитических реакторов с использованием картриджей нового типа.
Каталитическая система КС-3000 для очистки и охлаждения выхлопных газов в комплексах аварийного энергоснабжения ФГУП «Московский метрополитен»

Предложения по сотрудничеству

Разработка и оптимизация конструкций каталитических реакторов на основе микроволокнистых катализаторов с использованием методов вычислительной гидродинамики и технологического моделирования.

Изготовление и поставка опытных партий структурированных каталитических систем для новых и существующих установок очистки.

Выдача исходных данных на проектирование реакторов нового типа для установок очистки.

Организация работ по проектированию, изготовлению оборудования, монтажных и пуско-наладочных работ.

Авторский надзор на всех стадиях работ.

Контакты

д.т.н. Загоруйко Андрей Николаевич

Тел.: (383) 32-69-441
Факс: (383) 330-68-78
E-mail: zagor@catalysis.ru

Основные публикации по разработке

1.S.A. Lopatin, P.E. Mikenin, D.A. Pisarev, S.V. Zazhigalov, D.V. Baranov, A.N. Zagoruiko. A Microfiber Catalyst with Lemniscate Structural Elements. Catalysis in Industry, 2017, Vol. 9, No. 1, pp. 39-47.

2. S. Zazhigalov, A. Elyshev, S. Lopatin, T. Larina, S. Cherepanova, P. Mikenin, D. Pisarev, D. Baranov, A. Zagoruiko. Copper-chromite glass fiber catalyst and its performance in the test reaction of deep oxidation of toluene in air. Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis, 2017, 120(1), pp. 247-260,

3. A.N. Zagoruiko, S.A. Lopatin, P.E.Mikenin, D.A. Pisarev, S.V. Zazhigalov, D.V. Baranov. Novel structured catalytic systems ‐cartridges on the base of fibrous catalysts. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 2017, v.122, pp.460-472

4. P. Mikenin, S. Zazhigalov, A. Elyshev, S. Lopatin, T. Larina, S. Cherepanova, D. Pisarev, D. Baranov, A. Zagoruiko. Iron oxide catalyst at the modified glass fiber support for selective oxidation of H2S. Catalysis Communications, 2016, v. 87, pp. 36-40.

. 5. А.Н. Загоруйко, В.Д. Глотов, С.А. Лопатин, Ю.Н. Жуков. Исследования внутренней структуры, аэродинамики потоков и массообмена в многослойных упаковках стекловолокнистого катализатора в пилотном реакторе окисления диоксида серы. Научный Вестник НГТУ, 2016, №3(64), с.161-177.

6. С.А. Лопатин, П.Е. Микенин, Д.А. Писарев, С.В. Зажигалов, Д.В. Баранов, А.Н. Загоруйко. Микроволокнистый катализатор с лемнискатными структурными элементами. Катализ в промышленности, 2016, т.16, № 5, с.35-42;

7. П.Е.Микенин, П.Г.Цырульников, Ю.С.Котолевич, А.Н.Загоруйко. Ванадийоксидные катализаторы на основе структурированных микроволокнистых носителей для селективного окисления сероводорода. Катализ в промышленности, 2015, №1, с.65-70.

8 С.А. Лопатин, П.Г. Цырульников, Ю.С. Котолевич, П.Е. Микенин, Д.А. Писарев, А.Н. Загоруйко. Структурированный стеклотканный катализатор ИК-12-С111 для глубокого окисления органических соединений. Катализ в промышленности, 2015, № 3, с.67-72.

9. S.Lopatin, P.Mikenin, D.Pisarev, D.Baranov, S.Zazhigalov, A.Zagoruiko. Pressure drop and mass transfer in the structured cartridges with fiber-glass catalyst. Chemical Engineering Journal, 2015, v.282, pp.58-65.

10. S.A.Lopatin, A.N.Zagoruiko. Pressure drop of structured cartridges with fiber‐glass catalysts. Chemical Engineering Journal, 2014, 238, pp.31–36.

11. B.S.Balzhinimaev, E.A.Paukshtis, S.V.Vanag, A.P.Suknev, A.N.Zagoruiko. Glass-fiber catalysts: Novel oxidation catalysts, catalytic technologies for environmental protection. Catalysis Today, 2010, v.151, pp.195-199.

12.А.Н.Загоруйко, С.А.Лопатин, Б.С.Бальжинимаев, Н.Р.Гильмутдинов, Г.Г.Сибагатуллин, В.П.Погребцов, И.Ф.Назмиева. Каталитический процесс дожига отходящих газов с использованием платинового стекловолокнистого катализатора ИК-12-С102. Катализ в промышленности, 2010, №2, с.28-32.

13. А.Н.Загоруйко, Б.С.Бальжинимаев. Каталитические процессы на основе стекловолокнистых катализаторов. Химическая промышленность сегодня, 2011, №2, с.2-11.

Патенты
1. Патент РФ на полезнуюмодель № 176547 А.Н. Загоруйко, С.А. Лопатин, С.В. Зажигалов, Д.А. Писарев, П.Е. Микенин, Д.В. Баранов// Каталитический блок для осуществления гетерогенных реакций. Опубл. 23.01.2018. Бюл. № 3.

2. Патент РФ на полезную модель № 174588. А.Н. Загоруйко, С.А. Лопатин, С.В. Зажигалов, Д.А. Писарев, П.Е. Микенин, Д.В. Баранов// Каталитический блок для осуществления гетерогенных реакций. Опубл. 23.10.2017. Бюл. № 30.

3. Патент РФ № 2336369. А.Н. Загоруйко, С.А. Лопатин, С.В. Зажигалов, Д.А. Писарев, Д.В. Баранов, П.Е. Микенин, О.Б. Абдулла// Способ приготовления микроволокнистого катализатора. Опубл. 12.10.2017. Бюл. № 29.

4. Патент РФ № 2624216. А.Н. Загоруйко, С.А. Лопатин, С.В. Зажигалов, Д.А. Писарев, П.Е. Микенин, Д.В. Баранов, М.В. Попов//Микроволокнистый носитель для катализаторов и способ его приготовления. Опубл. 03.07.2017. Бюл. №19.

5. Патент РФ на полезную модель № 166263. А.Н. Загоруйко, С.А. Лопатин, С.В. Зажигалов, Д.А. Писарев, Д.В. Баранов, П.Е. Микенин //Каталитический картридж для осуществления гетерогенных каталитических реакций. Опубл. 20.11.2016. Бюл. № 32.

6. Патент РФ № 2549906. Котолевич Ю.С., Сигаева С.С., Цырульников П.Г., Загоруйко А.Н., Лопатин С.А. //Способ приготовления нанесённых катализаторов методом импульсного поверхностного термосинтеза. Опубл. 10.05.2015. Бюл. № 13.

7. Патент РФ № 145037 (на полезную модель). Загоруйко А.Н., Лопатин С.А.// Каталитический картридж для осуществления гетерогенных каталитических реакций. Опубл. 10.09.2014. Бюл. № 25.

8. Патент РФ № 124924 (на полезную модель). Махов С.Ф., Ушаков С.Н., Баскаков В.С., Сербиненко В.В., Загоруйко А.Н., Лопатин С.А., Кленов О.П.//Каталитическая система для очистки и охлаждения выхлопных газов дизельных двигателей. Опубл. 20.02.2013. Бюл. № 5.

9. Патент РФ № 125094 (на полезную модель). Загоруйко А.Н., Лопатин С.А., Кленов О.П. //Каталитическая система для осуществления гетерогенных реакций. Опубл. 20.02.2013. Бюл. № 6.

10. Патент РФ № 124888 (на полезную модель). Загоруйко А.Н., Лопатин С.А., Кленов О.П.// Реактор для проведения гетерогенного каталитического процесса. Опубл. 20.02.2013., Бюл. № 5.

11. Патент РФ № 101652 на полезную модель. Загоруйко А.Н., Лопатин С.А., Бальжинимаев Б. С.// Каталитический блок и каталитическая система для осуществления гетерогенно-каталитических реакций. Опубл. 27.01.2011.Бюл. № 3.

12. Патент РФ № 66975 (на полезную модель). Загоруйко А.Н., Арендарский Д. А., Бальжинимаев Б. С.// Каталитическая система для осуществления гетерогенных реакций. Опубл. 10.10.2007. Бюл. №28.