ESTUDIO DE ACTIVIDAD Y SELECTIVIDAD EN LA OXIDACION TOTAL DE PROPILENO SOBRE CATALIZADORES BIMETALICOS SOPORTADOS
Páginas: 11 (2581 palabras)
Publicado: 11 de septiembre de 2015
ESTUDIO DE ACTIVIDAD
Y SELECTIVIDAD EN
LA OXIDACION TOTAL DE
PROPILENO
SOBRE
CATALIZADORES
BIMETALICOS
SOPORTADOS
WATSONL. VARGAS
LUIS M CARBALLO
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Química
Universidad Nacional de Colombia
Se ha efectuado un estudio de la oxidación
de Cjlóbajo condiciones de exceso de aire sobre
catalizadores de Pt y óxidos metálicos básicos
(Co, Cu,Ni,Mo)soportados sobre CeO jy-Alp 3"
La incorporación de dichos óxidos metálicos en
el sistema Pt/(CeO jy-AI203) altera la actividad y
selectividad del Pt para la conversión del Cjló a
CO]y H]O. El estudio de actividad mostró que se
obtiene un comportamiento sinergista en cada
uno de los sistemas bimetá/icos estudiados, si se
les compara con los sistemas monometá/icos. La
temperatura a la cual se alcanza el80% de la
conversión se reduce sustancialmente con los
sistemas bimetálicos.
INTRODUCCION
Todos los catalizadores usados actualmente
en el control de emisiones de vehículos contienen
los metales nobles Pt,Pd,Rh como componentes
primarios. Debido a su alto costo y disponibilidad
lNGENlElUAElNVESl1GA~
limitada es importante usar concentraciones cada
vez más bajas de dichos metales o intentarsu
reemplazo por otros sistemas catalíticos que,
siendo más económicos, puedan mantener las
emisiones en los niveles requeridos por las
regulaciones existentes.
En el primer caso, esto se logra
manteniendo el metal noble en un alto grado de
dispersión, lo cual se efectúa mediante la adición
de un promotor como el Ce02 (3,4,8,9). En el
segundo caso, se intenta utilízar óxidos metálicos
en vez delos metales nobles, pero se han
encontrado algunos inconvenientes dado que
dichos óxidos presentan una actividad intrínseca
menor y una mayor susceptibilidad al
envenenamiento y a la desactivación por
sinterizado (1,2,5,7).
Los propósitos de este estudio preliminar
son los de mostrar que la incorporación de ciertos
óxidos metálicos (OMB), tales como
COP3,Cu02,NiO,Mo03, en los sistemas basados
enmetales nobles (MP) puede llevar a cambios
muy significativos en la actividad y selectividad de
dichos catalizadores.
Igualmente, mostrar que es posible la
utilízación de catalizadores basados
exclusivamente en óxidos metálicos base, sin la
incorporación de los metales nobles en tales
sistemas catalíticos, obteniéndose una actividad
alta para la reducción de los contaminantes
presentes en los gasesde escape de los vehículos
automotores.
Se ha efectuado para tal fin un estudio de
actividad catalítica de la oxidación de un
hidrocarburo modelo como función de las
siguientes variables:
Tipo de óxido metálico base
Concentración y combinación de agentes
activos
. Efecto de las condiciones de operación
(Ej. :Temperatura)
Este estudio muestra los resultados
obtenidos para los sistemasmonometálicos y
bimetálicos MP-OMB/Soporte.
1IIII~~IN~~~~ruA~~E~~~~TI~GA~C~I~O~N
METODOS
EXPERIMENTALES
SOPORTE
°
El soporte catalítico es y- Al2 3convencional,
preparada por el procedimiento descrito por
Macivery colab.(6) como patrón de
caracterización. En los ensayos se utilizó alúmina
comercial suministrada por Rhone-Poulenc-Rorer
tipo alúmina activa A 2-5, con las siguientes
características:Pérdida por ignición
Nap soluble en agua
Nap total
% en peso
3-7
0.3
0.5
Si02
0.02
Fe202
0.04
Ti02
0.01
AIPa
~93
Densidad promedio [gr/cc]
Area superficial [m2lgr]
Fase
~280
0.79
Gamma
Los patrones de difracción de rayos X
(XRD) para la alúmina patrón y la comercial se
presentan en la Figura l.
Preparación del catalizador
Los catalizadores soportados de MP/(CeO/
~03)' OMB/(CeO/AIp3) seprepararon
utilizando técnicas convencionales de
impregnación y, en este caso particular, la técnica
utilizada fué la inmersión en una solución de la sal
de interés.
En todos los casos, el Ce02 fue impregnado
primero sobre la y- ~03' secado a 120 "C
durante 48 horas y el sólido resultante calcinado
24 horas a 500 "C antes de la impregnación con la
sal del metal noble o del óxido metálico.
Los...
Y SELECTIVIDAD EN
LA OXIDACION TOTAL DE
PROPILENO
SOBRE
CATALIZADORES
BIMETALICOS
SOPORTADOS
WATSONL. VARGAS
LUIS M CARBALLO
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Química
Universidad Nacional de Colombia
Se ha efectuado un estudio de la oxidación
de Cjlóbajo condiciones de exceso de aire sobre
catalizadores de Pt y óxidos metálicos básicos
(Co, Cu,Ni,Mo)soportados sobre CeO jy-Alp 3"
La incorporación de dichos óxidos metálicos en
el sistema Pt/(CeO jy-AI203) altera la actividad y
selectividad del Pt para la conversión del Cjló a
CO]y H]O. El estudio de actividad mostró que se
obtiene un comportamiento sinergista en cada
uno de los sistemas bimetá/icos estudiados, si se
les compara con los sistemas monometá/icos. La
temperatura a la cual se alcanza el80% de la
conversión se reduce sustancialmente con los
sistemas bimetálicos.
INTRODUCCION
Todos los catalizadores usados actualmente
en el control de emisiones de vehículos contienen
los metales nobles Pt,Pd,Rh como componentes
primarios. Debido a su alto costo y disponibilidad
lNGENlElUAElNVESl1GA~
limitada es importante usar concentraciones cada
vez más bajas de dichos metales o intentarsu
reemplazo por otros sistemas catalíticos que,
siendo más económicos, puedan mantener las
emisiones en los niveles requeridos por las
regulaciones existentes.
En el primer caso, esto se logra
manteniendo el metal noble en un alto grado de
dispersión, lo cual se efectúa mediante la adición
de un promotor como el Ce02 (3,4,8,9). En el
segundo caso, se intenta utilízar óxidos metálicos
en vez delos metales nobles, pero se han
encontrado algunos inconvenientes dado que
dichos óxidos presentan una actividad intrínseca
menor y una mayor susceptibilidad al
envenenamiento y a la desactivación por
sinterizado (1,2,5,7).
Los propósitos de este estudio preliminar
son los de mostrar que la incorporación de ciertos
óxidos metálicos (OMB), tales como
COP3,Cu02,NiO,Mo03, en los sistemas basados
enmetales nobles (MP) puede llevar a cambios
muy significativos en la actividad y selectividad de
dichos catalizadores.
Igualmente, mostrar que es posible la
utilízación de catalizadores basados
exclusivamente en óxidos metálicos base, sin la
incorporación de los metales nobles en tales
sistemas catalíticos, obteniéndose una actividad
alta para la reducción de los contaminantes
presentes en los gasesde escape de los vehículos
automotores.
Se ha efectuado para tal fin un estudio de
actividad catalítica de la oxidación de un
hidrocarburo modelo como función de las
siguientes variables:
Tipo de óxido metálico base
Concentración y combinación de agentes
activos
. Efecto de las condiciones de operación
(Ej. :Temperatura)
Este estudio muestra los resultados
obtenidos para los sistemasmonometálicos y
bimetálicos MP-OMB/Soporte.
1IIII~~IN~~~~ruA~~E~~~~TI~GA~C~I~O~N
METODOS
EXPERIMENTALES
SOPORTE
°
El soporte catalítico es y- Al2 3convencional,
preparada por el procedimiento descrito por
Macivery colab.(6) como patrón de
caracterización. En los ensayos se utilizó alúmina
comercial suministrada por Rhone-Poulenc-Rorer
tipo alúmina activa A 2-5, con las siguientes
características:Pérdida por ignición
Nap soluble en agua
Nap total
% en peso
3-7
0.3
0.5
Si02
0.02
Fe202
0.04
Ti02
0.01
AIPa
~93
Densidad promedio [gr/cc]
Area superficial [m2lgr]
Fase
~280
0.79
Gamma
Los patrones de difracción de rayos X
(XRD) para la alúmina patrón y la comercial se
presentan en la Figura l.
Preparación del catalizador
Los catalizadores soportados de MP/(CeO/
~03)' OMB/(CeO/AIp3) seprepararon
utilizando técnicas convencionales de
impregnación y, en este caso particular, la técnica
utilizada fué la inmersión en una solución de la sal
de interés.
En todos los casos, el Ce02 fue impregnado
primero sobre la y- ~03' secado a 120 "C
durante 48 horas y el sólido resultante calcinado
24 horas a 500 "C antes de la impregnación con la
sal del metal noble o del óxido metálico.
Los...
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