Разработка катализатора для обезвреживания технологических газов от оксида (I) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.01, кандидат наук Денисова Кристина Олеговна

• Денисова Кристина Олеговна
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Денисова Кристина Олеговна

Введение

Глава I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Источники образования оксидов азота

1.2 Производство азотной кислоты

1.3 Производство адипиновой кислоты

1.4 Распределение оксида азота (I) по газовым потокам в производстве азотной кислоты комбинированным методом с

23

давлением на стадии абсорбции 0,35 МПа

1.5 Влияние количества аммиака на процессы образования и

разложения N2O в реакторе каталитической очистки

1.6 Основные методы очистки от газовых выбросов от оксидов азота

1.6.1 Высокотемпературная каталитическая очистка

1.6.2 Низкотемпературная (селективная) каталитическая очистка

1.6.3 Высокоэффективная абсорбция NO2

1.7 Каталитическая очистка от закиси азота

1.7.1 Механизм каталитического разложения оксида азота (I)

1.7.2 Катализаторы для обезвреживания от оксида азота (I)

ВЫВОДЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Глава II ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Реактивы и методы приготовления образцов катализатора

2.2 Приборы и методы исследования

Глава III МЕХАНОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ФЕРРИТА КОБАЛЬТА

3.1 Выбор сырья для получения феррита кобальта. Термическое разложение оксалата кобальта

3.2 Механохимический синтез феррита кобальта из оксалата кобальта

и оксида железа

3.3 Механохимический синтез феррита кобальта из оксалатов железа

и кобальта

3.4 Структура феррита кобальта

Глава IV КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

CoO-Fe2O3

4.1 Адсорбция пиридина на поверхности феррита кобальта

4.2 Оценка кислотных свойств феррита кобальта методом термопрограммированной десорбции аммиака

4.3 Взаимосвязь кислотно-основных и функциональных свойств феррита кобальта

Выводы к главе IV

Глава V КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА CoFe2O4 В РЕАКЦИИ

РАЗЛОЖЕНИЯ ОКСИДА АЗОТА (I)

5. 1 Каталитические свойства Со3О4 и Fe2O3 в реакции разложения К20

5.2 Каталитические свойства CoFe2O4 в реакции разложения К20

5.3 Влияние соотношения СоО^е2О3 на каталитические свойства в реакции разложения К20

5.4 Взаимосвязь кислотно-основных центров с активностью феррита

113

кобальта в процессе конверсии К20

5.5 Влияние технологических факторов на процесс разложения К20

5.5.1 Влияние давления на процесс разложения К20

5.5.2 Влияние водяного пара на процесс каталитического разложения N20

5.5.3 Влияние кислорода на процесс разложения К20

5.5.4 Влияние водорода на каталитическое обезвреживание К20

Глава VI МЕХАНОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ

РАЗЛОЖЕНИЯ ЗАКИСИ АЗОТА

6.1 Влияние промотирующих добавок на структурные и физико-

химические свойства феррита кобальта

6.2 Исследование кислотно-основных и активности катализатора

6.3 Функциональная схема производства катализатора для обезвреживания К20

Заключение

Список литературы

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АУ - активированный уголь

ОА - оксидные адсорбенты

L-H - механизм Ленгмюра-Хиншельвуда

E-R - механизм Эли-Райдаля,

AlphOx - процесс AlphOx Solutia - Boreskov

qpKa - содержание активных центров поверхности

Ni - количество кислотных центров поверхности катализатора

pKa - сила кислотных центров поверхности катализатора

МХС - механохимический синтез

МХА - механохимическое окисление

МА - механическая активация

МХО - механохимическая обработка

РФА - рентгенофазовый анализ

РСА - рентгеноструктурный анализ

ТПД - термопрограммированная десорбции аммиака

tmax - значение температуры пика в точки максимума

t50 - температура половинного разложения оксида азота (I)

t100 - температура половинного разложения оксида азота (I)

НТК - низкотемпературная конверсия

ОКР - область когерентного рассеяния

МО - механическая обработка

ЭС - электронная спектроскопия

ИКС - инфракрасная спектроскопия

ЛКЦ - льюисовский кислотный центр

БКЦ - бренстедоский кислотный центр

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка катализатора для обезвреживания технологических газов от оксида (I)»

Актуальность работы

Одним из источников выбросов оксида азота (I) в атмосферу является производство азотной кислоты. N2O образуется как побочный продукт в процессе окисления аммиака в контактном аппарате и в процессе низкотемпературного каталитического восстановления оксидов азота аммиаком. Количество образовавшегося N2O зависит от типа катализатора, срока его службы, а также от условий в каталитическом реакторе окисления аммиака и от условий восстановления оксидов азота. Разработка новых катализаторов является одним из наиболее перспективных методов снижения выбросов N2O из-за высокой эффективности и низких энергозатрат. Известно, что катализаторы на основе благородных металлов, таких как палладий и платина, обладают уникальными каталитическими свойствами и, прежде всего, высокой активностью и полифункциональностью, однако, подобные катализаторы имеют чрезвычайно высокую стоимость, а при их эксплуатации происходит безвозвратная потеря платины в виде PtO2. По этой причине в последнее время значительные исследовательские усилия были сосредоточены на разработке новых каталитических систем для борьбы с выбросами N2O. Наиболее перспективным направлением совершенствования технологии катализаторов является применение методов механохимической активации (МХА), которые позволяет существенно увеличить каталитическую активность и отказаться от использования дорогостоящих и дефицитных компонентов катализатора.

Степень разработанности проблемы

В последние годы отмечается повышенный интерес к механохимическому синтезу в области технологии катализаторов. Значительный вклад в изучение проблемы применения механохимии в процессах приготовления катализаторов внесли Молчанов В.В., Буянов Р.А., Степанов Е. Г., Широков Ю.Г. Катализаторы, полученные с использованием механохимической активации, имеют ряд преимуществ: экологичность, повышенная каталитическая активность, сокращение числа технологических стадий производства. Проблемами по

разработке и усовершенствованию технологии получения катализаторов разложения оксида азота (I) в производстве азотной кислоты занимаются Исупова Л. А., Орлик С. М., Голосман Е.З. и другие известные ученые.

Разработка катализаторов на основе сложных оксидов со структурой шпинели позволит предложить внедрение энерго- и ресурсосберегающих технологий, расширить возможность выпуска конкурентно способной отечественной продукции, что создаст предпосылки для ускоренного развития данной отрасли химической промышленности.

Цель работы: разработка состава и основных технологических операций синтеза железокобальтового катализатора на основе феррита кобальта для обезвреживания оксида азота (I) в отходящих газах промышленных производств с использованием методов механохимической активации.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Исследовать процесс механохимического синтеза феррита кобальта из оксидно-оксалатных и оксалатных систем. Выявить влияние температуры обработки на фазовые и структурные превращения в системе Со304^е203.

2. Методами термопрограммированной десорбции аммиака, спектральных зондов и индикаторным методом Гаммета установить кислотно-основные характеристики феррита кобальта в интервале соотношений Со0^е203 = 0.7:1.3. Установить взаимосвязь состава, структурно-механических и кислотно-основных свойств на каталитические свойства катализатора.

3. Изучить каталитическую активность CoFe2O4 в реакции разложения закиси азота и выявить влияние соотношения компонентов на каталитические и физико-химические характеристики катализатора.

4. Выявить влияние наличия водяного пара, 02, Н2 в реакционном технологическом газе, установить влияние давления и температуры на активность катализатора на основе феррита кобальта в реакции разложения К20.

5. Выявить влияние промотирующих добавок на структурно-механические, кислотно-основные и каталитические свойства системы Со0^е203 = 1.3.

6. Разработать функциональную схему получения железокобальтового катализатора методом механохимической активации оксалатов кобальта и железа для процесса разложения оксида азота (I).

Научная новизна:

1. Впервые проведен комплекс исследований по механохимическому синтезу феррита кобальта из оксалатов и оксидов кобальта и железа. Выявлено влияние температуры прокаливания на фазовые и структурные превращения при формировании CoFe204 со структурой шпинели. Образование фазы CoFe204 наблюдается при температуре 300 °С при использовании оксалатов металлов в качестве сырья и при 350°С при получении по оксидно-оксалатной технологии.

2. Впервые исследованы каталитические свойства системы Со304^е203 при соотношениях 0,7:1,3 в интервале температур 150-550°С. Установлено, что при увеличении содержания оксида кобальта с 24 до 44 % температура 50 %-ной конверсии К20 уменьшается с 422 до 378°С, при этом температура 100 % конверсии К20 уменьшается с 490 до 475 °С.

3. Увеличение давления с 0,1 до 1,1 МПа приводит к снижению температуры 50 %-ной и полной конверсии К20 с 270 °С до 220 °С, с 390°С до 311 °С, соответственно. Введение в состав реакционной газовой смеси водяного пара и кислорода сопровождается увеличением температуры конверсии К20. Так при давлении 1,1 МПа 100 %-ная степень разложения К20 происходит при температуре 350°С, а в присутствии водяного пара при 475 С, при добавлении в реакционную смесь 1 % водорода удаление К20 происходит при температуре 284°С.

Теоретическая и практическая значимость:

1. Установлены условия формирования феррита кобальта CoFe204, полученного путем совместной механохимической активации СоС204^2Н20 и FeC204•2H20. Выявлено, что при температуре 300°С образуется фаза CoFe204 со структурой нормальной шпинели. При увеличении температуры синтеза происходит

изменение степени обращенности и при температуре 450°С образуется CoFe2O4 со структурой полностью обращенной шпинели.

2. Исследованы кислотно-основные характеристики феррита кобальта в интервале соотношений СоО^е2О3 = 0,7:1,3. Показано, что увеличение

содержания оксида кобальта в системе приводит к увеличению количества

18 2

кислотных центров с 0,105 до 0,318-10 ед/м и основных центров с 1,05 до 2,78-1018 ед/м2.

3. Установлена взаимосвязь количества кислотных и основных центров феррита кобальта с его каталитическими свойствами в реакции разложения оксида азота(1). Увеличение количества кислотных и основных центров на поверхности ферритных катализаторов позволяет понизить температуру зажигания до 290 °С и 50 %-ной конверсии К2О с 422 °С до 378 °С.

4. Выявлено влияние добавок La2O, СиО и А1203 на кислотно-основные и каталитические свойства CoFe2O4. Показано, что введение в состав

катализатора оксида лантана в количествt 5% приводит к увеличению

18 18 2

количества кислотных центров с 0,318-10 до 14810 ед/м и уменьшению температуры 100 %-го разложения К2О с 380 С до 336 С. При введении в состав катализатора СиО и А12О3 температура полного разложения К2О уменьшается на 6-9 °С.

Диссертационная работа соответствует перечню критических технологий Российской Федерации (Указ Президента РФ от 7 июля 2011 г. № 899): технологии получения и обработки функциональных наноматериалов. Работа выполнена в рамках лаборатории синтеза, исследований и испытания каталитических и адсорбционных систем для процессов переработки углеводородного сырья (организованной в рамках конкурсного отбора Минобрнауки на 2020-2022 г.г., тема № FZZW-2020-0010), соответствует приоритетному направлению научных исследований ИГХТУ «Теория, практика и технология гетерогенных, гетерогенно-каталитических, плазмохимических и электрохимических процессов, гальванотехники и обработки поверхности». Теоретическая часть работы выполнена при стипендиальной поддержке Президента РФ (№15493ГУ/2020).

Методология и методы исследования:

Методология исследования структуры, каталитических и кислотно-основных свойств железокобальтового катализатора базировалась на принципе использования комплексного подхода к выбору методов, которые взаимно дополняют и коррелируют данные, получаемые каждым из этих методов. Процессы формирования катализатора и его физико-химических свойств исследовали с использованием следующих методов: энергодисперсионный и рентгенофазовый анализы (определить количественный и качественный состав веществ), ИК-Фурье спектроскопия (функциональные и морфологические особенности поверхности твердого материала, а также состав газовой фазы), синхронный термический анализ (физико-химические превращения в веществе под воздействием тепловой энергии), рентгеноструктурный анализ (структурные изменения вещества), метод БЭТ (площади удельной поверхности), метод сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) (характеризация структуры поверхности материала) и каталитические свойства веществ в реакции разложения оксида азота (I).

Положения, выносимые на защиту

1. Технология механохимического синтеза CoFe2O4 и катализатора на его основе для процесса разложения оксида азота (I).

2. Результаты исследования активности железокобальтового катализаторов в зависимости от сырья и соотношения основных компонентов СоО^е2О3=0,7:1,3.

3. Результаты исследования по кислотно-основным, структурно-механическим и каталитическим свойствам железокобальтового катализатора.

4. Влияние давления, фазового состава и концентрации реакционной смеси на процесс каталитического разложения оксида азота (I)

Апробация работы: Результаты работы докладывались и обсуждались на У-ой Международной научной конференции «Новые функциональные материалы и высокие технологии» (г. Тиват, Черногория, 2017); Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы адсорбции и катализа» (г. Иваново-Плес, 2017 г.); У-ой

Международной конференции «Фундаментальные основы механохимических технологий» (г. Новосибирск 2018); II Всероссийской научной конференции (с международным участием) «Актуальные проблемы адсорбции и катализа» (Иваново-Плёс, 2017г); Третьем междисциплинарном молодежном научном форуме с международным участием «Новые материалы» (г. Москва, 2017); Всероссийской научной конференции «Фундаментальные науки - специалисту нового века» (Иваново, 2018г). III Международной научно-практической конференции (г Москва, 2018). Всероссийская школа-конференция молодых ученых «Фундаментальные науки - специалисту нового века» (Иваново, 2019г).

Степень достоверности: Основывается на применении стандартизированных и современных физико-химических методов исследования и поверенных приборов, воспроизводимости экспериментальных данных, отсутствием противоречий с известными данными, публикацией основных положений диссертации в ведущих рецензируемых научных изданиях. Обоснованность экспериментальных данных подтверждена воспроизводимостью результатов в пределах точности применяемых методов.

Личный вклад автора: Литературный поиск по тематике исследования, в постановке основной цели и задач исследования; формулировка практических и теоретических задач и разработке методов их решения; анализ работы образцов CoFe204 и железокобальтового катализатора; активное участие в аппаратурном оформлении процессов и проведении эксперимента; обобщении результатов исследования и формулировке выводов, полученных в результате совместных усилий с научным руководителем.

Публикации: По материалам диссертационной работы опубликовано 6 статей в ведущих рецензируемых научных изданиях, 8 тезисов докладов. Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и библиографического списка 138 наименований. Материалы диссертации изложены на 165 страницах машинописного текста, содержат 19 таблиц и 69 рисунков.

Глава I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Источники образования закиси азота

Оксид азота - К20 (закись азота) - практически всегда является сопутствующим продуктом в процессах, связанных с химической переработкой связанного азота и сжигания органического топлива. К20 считается мощным парниковым газом из-за его длительного воздействия на атмосферу (110-150 лет) и его воздействие в 310 раз сильнее, чем у С02.[1].

Возрастающие объемы выбросов закиси азота вследствие интенсификации производства, увеличения количества транспортной техники и шахтных разработок (таблица 1) свидетельствуют об актуальности работ по совершенствованию существующих средств защиты атмосферы Земли и воздуха рабочих зон [2].

Таблица 1 - Основные источники выбросов закиси азота [2]

Источник Доля от общих выбросов закиси азота, %

Тепловые электростанции 11,87

Производство азотной и адипиновой кислоты 9,61

Производство химреактивов и красителей 1,03

Сельскохозяйственный комплекс 72,73

Добыча полезных ископаемых 1,5

Транспорт 3,25

Другие 0,01

Исследования последних лет показывают постоянное повышение содержания закиси азота в атмосфере. Это связано с тем, что при среднем времени жизни молекулы К20 в атмосфере - около 180 лет и увеличении объемов антропогенного загрязнения отсутствуют пути естественной трансформации, за исключением фотохимических реакций в стратосфере [3]:

К20 + 03 ^ 2Ш + 02 ^ 2Ш2 (1.1)

3Ш2 + Н20 ^ 2НШ3 + N0 (1.2)

На рис. 1 представлены стадии биологического цикла азота, которые включают образование и поглощение К20 [4]. Кроме того, закись азота, оставаясь относительно инертным соединением, в верхних слоях атмосферы участвует в разложении озонового слоя планеты. Так, в стратосфере К20 подвергается фотолизу и взаимодействует с возбужденными атомами кислорода, образуя оксид азота (II) - N0, который и способствует разрушению озона. Именно поэтому закись азота косвенно влияет на содержание озона, как в тропосфере, так и в стратосфере [5].

'УФ. Больше 180 нм №0 + ки = 'Я +<ЛО

Рисунок 1 - Стадии биологического цикла закиси азота

Среди антропогенных источников образования оксида азота (I) на первом месте стоит горение ископаемого топлива (уголь, нефть, газ и т.д.). Во время горения в результате возникновения высокой температуры, находящиеся в воздухе азот и кислород соединяются. В данном случае количество образовавшегося оксида азота ^0 пропорционально температуре горения. Кроме того, оксиды азота образуются в результате горения, имеющихся в топливе азотосодержащих веществ. Сжигая ископаемое топливо, человечество ежегодно

выбрасывает в воздушный бассейн Земли около 12 млн.т. оксидов азота [6]. Немного меньше оксидов азота, около 8 млн.т. в год поступает от сжигания горючего (бензина, дизельного топлива и т.д.) в двигателях внутреннего сгорания [6]. Промышленностью во всем мире выбрасывается около 1 млн.т. закиси азота ежегодно [7]. Таким образом, по крайней мере, 37% из почти 56 млн.т. ежегодных выбросов оксида азота образуется из антропогенных источников. Этот процент будет намного больше, если к нему прибавить продукты сжигания биомассы.

Одним из источников выбросов закиси азота в атмосферу является производство азотной кислоты. Общий объем производства в России превышает 23,7 млн. т/год [8]. В данном производстве образование закиси азота возможно по двум химическим маршрутам:

2NH3 + 202 ^ ^0 + 3Н20 (1.3)

4NH3 + 4Ш + 302 ^ 4^0 + 6Н20 (1.4)

Сектор сжигания промышленного и ископаемого топлива включает выбросы ^0 из производства азотной и адипиновой кислот [9, 10].

1.2 Производство азотной кислоты

Азотная кислота используется в качестве сырья при производстве азотных удобрений, также применяется для получения адипиновой кислоты и взрывчатых веществ, для травления металла и обработки черных металлов [8]. При производстве азотной кислоты, в качестве побочного продукта, на стадиях высокотемпературного окисления аммиака и селективной каталитической очистки выхлопных газов образуется закись азота. Закись азота образуется в результате протекания нескольких реакций:

2КН3 + 202 ^ ^0 + 3Н20 (1.5)

2КН3 + 8Ш ^ 5^0 + 3Н20 (1.6)

4КН3 + 4Ш + 302 ^ 4^0 + 6Н20 (1.7) На стадии окисления оксида азота (II) в общих восстанавливающих условиях считаются потенциальными источниками ^0. Известно также, что оксид азота (II) (N0) - промежуточный продукт получения азотной кислоты -

легко восстанавливается до и окисляется до диоксида азота (Ы"02) при

высоком давлении и температуре от 30 до 50°С.

Технологический процесс получения разбавленной азотной кислоты под давлением 0,716 МПа состоит из следующих стадий:

1. Подготовка и компримирование воздуха;

2. Подготовка газообразного аммиака;

3. Подготовка аммиачно-воздушной смеси;

4. Конверсия аммиака и охлаждение нитрозных газов;

5. Абсорбция окислов азота;

6. Каталитическая очистка хвостовых газов;

7. Рекуперация энергии, давления и тепла очищенных хвостовых газов. Технологическая схема агрегата УКЛ-7 изображена на рис. 2.

Воздух из атмосферы через аппарат очистки воздуха поз.ФВ идет на линию всасывания осевого компрессора поз.ОК газового технологического турбокомпрессора ГТТ-3М. Грубая очистка производится на лавсановых фильтрах Ф-1,8 или ФГО-1,8, тонкая очистка - на стандартных фильтрах с материалом из ткани Петрянова. В осевом компрессоре воздух сжимается до давления 0,25-0,3 МПа и нагревается за счет сжатия до температуры не более 171 °С. В воздухоохладителе поз. ПВ охлаждается оборотной водой до температуры не более 48 °С, затем в нагнетателе сжимается до давления 0,63-0,8 МПа и нагревается до температуры 143 °С. Из нагнетателя основная часть воздуха направляется на окисление аммиака.

Жидкий аммиак испаряется в аппарате подготовки (испарителе) поз. И под давлением 1,2-1,4 МПа. После испарителя аммиак очищается в фильтре от масла, механических примесей и влаги и с температурой 80-110°С направляется в смеситель на смешение с воздухом. Сброс конденсата производится в коллектор. Сжатый до давления 0,63 МПа и с температурой не более 143 °С воздух подается в подогреватель воздуха поз. ПДВ, встроенный в окислитель поз. ОК, где нагревается до температуры 240 °С. Воздух в подогревателе нагревается за счет тепла окисления нитрозных газов и поступает в смеситель поз. СМ.

В смесителе воздух смешивается с аммиаком, объемная доля аммиака в смеси 10 об %. После смешивания с аммиаком смесь фильтруется на капроновых фильтрах и с температурой 170-230 °С поступает в контактный аппарат поз. КА. Количество фильтров - 144.

Выход оксида азота (II) не менее 93,5 %. Образующиеся при окислении аммиака нитрозные газы с температурой 890-910 °С поступают в котел-утилизатор поз. КУ, где за счет охлаждения до 230-285 °С происходит испарение питательной воды и образуется пар с давлением не более 1,6 МПа. В газовом тракте котла-утилизатора частично идет реакция окисления оксида азота (II) в оксид азота (IV) с выделением тепла.

Затем нитрозные газы поступают в окислитель, где происходит окисление оксида в диоксид азота с повышением температуры до 350 °С. В нижней части окислителя установлен фильтр из стекловолокна для улавливания платины из газовой фазы. Далее нитрозные газы делятся на два потока. Один поступает в подогреватель воздуха, встроенный в окислитель, где за счет нагрева воздуха охлаждается до температуры 185-195 °С. Второй поток смешивается с потоком после подогревателя и с температурой не более 260 °С идет в подогреватель хвостовых газов поз. ПХГ, где охлаждается до температуры 152-185 °С. После подогревателя хвостовых газов нитрозные газы поступают в холодильники-конденсаторы поз. ХК А, Б, где происходит дальнейшее охлаждение нитрозных газов до температуры 30-35 °С оборотной водой после абсорбционной колонны поз. АК, конденсация водяных паров и образование азотной кислоты с концентрацией 40-55 %. Оборотная вода с температурой 35 °С возвращается обратно в цикл. Из холодильников-конденсаторов нитрозные газы направляются под нижнюю тарелку абсорбционной колонны поз. АК, а конденсат кислоты на тарелку с соответствующей концентрацией кислоты. Образующаяся на верхней тарелке колонны азотная кислота протекает по переливным устройствам на нижележащие тарелки, двигаясь навстречу потоку нитрозных газов. По мере поглощения оксидов азота массовая доля азотной

кислоты увеличивается и на выходе из кубовой части колонны составляет 58,2 %. Для отвода тепла реакций на нижние тарелки абсорбционной колонны №№ с 1 по 19, 22, 24, 28, 31 уложены змеевики из цельнотянутых труб. В змеевики поступает оборотная вода из водооборотного цикла с температурой не выше 28°С. Отвод воды в коллектор выполнен автономно с каждой тарелки. После абсорбционной колонны оборотная вода направляется в холодильники-конденсаторы (поз. Т-203А, Б). На подаче оборотной воды на тарелки с №1 по 6 установлена запорная арматура с целью возможности повышения температуры кислоты в кубе колонны (поз. К-201) и улучшения процесса разложения азотистой кислоты на нижних тарелках колонны.

Полученная в абсорбционной колонне азотная кислота с температурой (30 - 50) °С поступает в продувочную колонну (поз. К-202), где производится отдувка растворенных в азотной кислоте оксидов азота горячим воздухом от нагнетателя. Максимальная массовая доля растворенных оксидов азота не более 0,06 %. Продувочные газы из колонны (поз. К-202) направляются в абсорбционную колонну, смешиваясь с нитрозными газами.

Выходящие из абсорбционной колонны хвостовые газы с температурой не выше 35 °С, содержащие до 0,11 % объёмных долей оксидов азота, поступают в центробежный сепаратор (поз. СЦ) для отделения капельной жидкости, уносимой из абсорбционной колонны. После центробежного сепаратора хвостовые газы направляются в подогреватель хвостовых газов поз. ПХГ. Нагретые до (220-280) °С хвостовые газы направляются в аппараты узла очистки хвостовых газов. Концентрация кислорода в хвостовых газах после абсорбционной колонны автоматически определяется газоанализатором и должна быть не менее 1,7 %. Увеличение температуры в реакторе селективной очистки за счет выделения теплоты химических реакций не превышает 20 °С и составляет на выходе из реактора (20 - 350) °С.

Объемная доля оксидов азота в очищенных хвостовых газах после реактора селективной очистки не должна превышать 0,005 %, объемная доля аммиака не должна превышать 0,015 %. Очищенные хвостовые газы после

реактора селективной очистки (поз. РСО) смешиваются с топочными газами унифицированной камеры сгорания турбины и с перегретым водяным паром, подаваемым в трубопровод ОХГ перед УКСТ, после чего с температурой не выше 700 °С поступают в газовую турбину (поз. КС) и перегретого водяного пара с давлением Р =16 кгс/см . Основными реакциями, протекающими при восстановлении оксидов азота в кислородсодержащей среде, являются следующие:

4КН3 + 4Ш + О2 ^ 4^ + 6Н20 (1.8)

8КН3 + 6Ш2 ^ 7^ + 12Н20 (1.9)

2КН3 + 8NО ^ 5^0 + 3Н20 (1.10)

Отработанные в турбине газы с температурой не выше 410 °С направляются в газотрубный котел-утилизатор (поз. ГКУ), в котором вырабатывается перегретый водяной пар, а также осуществляется подогрев питательной воды, подаваемой в котел, до температуры не выше 210 °С. Хвостовые газы при этом охлаждаются до температуры не выше 220 °С. В дальнейшем тепло очищенных хвостовых газов используется в экономайзере котла-утилизатора нитрозных газов (поз. Э) для подогрева питательной воды до температуры не выше 150 °С. Отработанные и очищенные от оксидов азота хвостовые газы с температурой не выше 220 °С, с объемной долей оксидов азота NО + NО2 до 0,005 % и аммиака до 0,015 % выбрасываются в атмосферу через высотные выхлопные трубы высотой Н=150 м.

Условное обозначение Наименование среды в трубопровод

Буквен Графическое

АМЖ А ммиак жидкий

АМГ А мм и эх газообразный

BS Воздух

две Аммиачно воздушная смесь

ИГ Нитрозные газы

КА Азотная кислота

хг Хвостовые газы

пг Природный газ

ох г Счищенные хвостовые газы

взд Выхлоп в атмосферу

во Вода оборотная (подала)

еоо Вода оборотная (возврат)

пп Пэр

КН Конденсат

вп Вода питательная

ПОЗ. Наименование Применение

И Испаритель жидкого аммиака

ФА Фильтр газообразного аммиака

ПА Подогреватель газообразного аммиака

СП» Смеситель

ФВ А ппарат очистки воздуха

MB Промежуточный воздухоохладитель

ок Окислитель

КА Контактный аппарат

КУ Котел-утилизатор

ПХГ Подогревательжзостовъ/х г азов

ХКав Холодильник-конденсатор

ш Центробежный насос

АК Абсорбционная колонна

ПК Продувочная колонна

СЦ Сепаратор центробежный

РСО Реактор селективной очистки

КС Камера сгорания пурбины

ГКУ Газотрубный котел-утилизатор

э Экономайзер

Е Емкость для конденсата

ок Осевой хомпресор

Рисунок 2 - Технологическая схема производства азотной кислоты УКЛ-7

1.3 Производство адипиновой кислоты

Адипиновая кислота, является крупным источником выбросов закиси азота в атмосферу. Адипиновая кислота представляет собой дикарбоновую кислоту (СН2)4(СООН)2, полученную при окислении смеси кетона и спирта с азотной кислотой [11]. Она является основным сырьем в производстве нейлона, используемого при производстве различных продуктов, таких как пластмассы, синтетические волокона, смазочных материалов и т. д. В производстве ^0 выделяется в качестве побочного продукта при окислении смеси кетон-спирт азотной кислотой [12-14]:

Производство адипиновой кислоты достигается в два этапа:

1. Окисление циклогексана, или гидрирование фенола, создает смесь циклогексанон / циклогексанола (известный как кетон/спирт):

С6Н12 + ЮНШ3 ^ С6Ню04 + ЮШ2 + 6Н20 (1.11)

2. Кетон/спирт окисляется азотной кислотой на катализаторе (СН2)5С0 + (СН2)5СН0Н + НШ3 ^ (СН2)4(С00Н)2 + N20 + Н20 (1.12)

Побочными продуктами являются глутаровая, азотная и янтарная кислоты, оксиды азота, преимущественно ^0. ^0 и N0x отбрасываются с воздухом, который генерирует поток отходящего газа. Воду удаляют из реакционной смеси путем перегонки, генерирующего потока сточных вод. Адипиновую кислоту очищают в две стадии кристаллизацией или центрифугированием и промывают водой [15].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Денисова Кристина Олеговна, 2020 год

Список литературы

1. Голдовская, Л.Ф. Химия окружающей среды: Учебник для вузов / Л.Ф. Голдовская. М.: Мир, 2005. - 296 с.

2. Skiba, U. Nitrous oxide, climate change and agriculture / U. Skiba, B. Rees // CAB reviews perspectives in agriculture veterinary science nutrition and natural resources. - 2014. - V.9 - №10. - P. 1-7.

3. Зеленин, К.Н. Оксид азота (II). Новые возможности давно известной молекулы / К.Н. Зеленин // Соросовский Образовательный Журнал. - 1997. - №10. - С. 105-110.

4. Джаффе, Д. А. Цикл азота / Д.А. Джаффе, П.С. Вайс-Пенциас // - 2003. - C. 431-440.

5. Inger M. The influence of NOx presence on the catalytic N2O decomposition over the supported double-promoted cobalt spinel catalyst / M. Inger, J. Rajewski, M. Ruszak, M.Wilk // Chemical Papers. - 2019. - №73. - P. 1979-1986

6. Новиков, Ю. В. Экология, окружающая среда, человек: Учебное пособие. - М.: Гранд: Фаир - пресс, 2000. 316с.

7. Николайкин, Н. И., Николайкина Н. Е., Мелехова О. П. Экология. - 3-е изд. перераб. и доп.- М.: Дрофа, 2004. - 624 с.

8. Обзор рынка азотной кислоты в СНГ. 2008. - 121 с.

9. Ильин, А. П. Производство азотной кислоты: учебное пособие / А. П. Ильин, А. В. Кунин. - Санкт-Петербург [и др.]: Лань - 2013.

10. Егоров, А.Е. Производство адипиновой кислоты / А.Е. Егоров // Вестник Кузбасского государственного технического университета. - 2015. - №4. - С. 111-116

11. Kharitonov, A.S. Ferrisilicate analogs of ZSM-5 zeolite as catalysts for one step oxidation of benzene to phenol / A.S. Kharitonov, G.A. Sheveleva, G.I. Panov, Sobolev, V.I. E.A. Paukshtis, V.N. Roraannikov // Appl. Catal. A: General. - 1993. - V.98. - P. 33-43.

12. Пат. 2058286 РФ, МКИ6 С 07 С 37/60, С 39/08, В 01 J 29/10. Способ получения фенола и его производных / Г.И. Панов, А.С. Харитонов, Г.А. Шевелева; заявл. 12.04.1994; опубл. 20.04.1996.

13. . Xue, L. Catalytic décomposition of N2O over Ce02 promoted C03O4 spinel catalyst / L. Xue, C. Zhang, H. Не, Y. Teraoka // Applied Catalysis B: Environmental. 2007. - V.75.-№1-2.-P. 167- 174.

14. Maniaka, G. Catalytic properties in N2O décomposition of mixed cobalt-iron spinels / G. Maniaka, P. Stelmachowskia J. J. Stanekb, A. Kotarbaa, Z. Sojkaa // Catalysis Communications. - 2011. - V.15. - №1 - P. 127-131.

15. Егоров, А.И. Производство адипиновой кислоты / А.И. Егоров, // Вестник Кузбасского государственного технического университета. - 2015. - №4. - С. 111-116.

16. Фурман, М.С. Производство циклогексанона и адипиновой кислоты окислением циклогексана / А.С. Бадриан, А.М. Гольдман и др - М: Химия, 1967.-240 с.

17. Добровольский, Е.И. Производство азотной кислоты под давлением 0,73 МПа

л

(7,3 кгс/см ): Учеб. пособие для рабочих профессий / JI.E. Васильченко. - М.: НИИТЭ хим, 1983. -95 с.

18. Стрельников, Е.А. Очистка «хвостовых» газов азотнокислотных производств.

дис.....канд. тех. наук: 05.17.01: защищена 14.06.06: утв. 28.10.06 /

Стрельников Евгений Александрович. - М., 2006. - 113 с.

19. Пешкова JI.B. Особенности образования и распределения оксида азота (1) в технологических потоках производства неконцентрированной азотной кислоты: дис. канд. техн. наук: 05.17.01: защищена 18.02.04: утв. 14.05.04 / Пешкова Лариса Викторовна. - М., 2004. - 122 с.

20. Денисова, К.О. Закись азота: получение, применение, защита окружающей среды / К.О. Денисова, А.А. Ильин, Р.Н. Румянцев, А.П. Ильин, А.В. Волкова //Российский химический журнал. -2017. -T. LXI. - №2. - С. 46-54.

21. Somoriyl, G., Reaction kinetics on a commercial three - way catalyst: CO-N2O-O2-H2O system / G. Somoriyl, A. Varma // Industry energy chemistry production research. - 2014. - №28. - P. 79-85.

22. Закиров, В.А. Веселящий газ на орбите / В.А. Закиров // Химия и жизнь. -2012. - № 4. - С.18-21.

23. Брушьейн, Е.А. Изменение концентрации N2O по газовому тракту агрегата УКЛ-7 в производстве неконцентрированной азотной кислоты / Е.А. Бруштейн, В.И. Ванчурин, А.В. Ященко // Катализ в промышленности. -2012. - №4. - С.9-12.

24. Кулиш, О.Н. Сокращение загрязнения атмосферы оксидами азота при сжигании топлива на нефтеперерабатывающих заводах / О.Н. Кулиш, С.В. Мещеряков, С.А. Кужеватов, М.Н. Орлова, Е.В. Иванова, И.Ш. Глейзер, Вощинский А., Самутин Н.М.// Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2014. - №9. - С. 11-13.

25. Румянцев, Р.Н. Структура феррита кальция образование механической системы взаимодействия FeC2O4 * 2H2O-Ca (OH)2 / Р.Н. Румянцев, А.А.Ильин, К.О. Денисова, А.П. Ильин, А.В. Волкова // Стекло и керамика. -2017. - Т.9-10. - №73 - С. 374-377.

26. Нocкoв, A.C., Технологические методы защиты атмосферы от вредных выбросов на предприятиях энергетики / З.П. Пай - Новосибирск: ГПНТБ, 1996. - 155 с.

27. Орлова, М.Н., Очистка дымовых газов от оксидов азота с использованием некаталитической технологии / М.Н. Орлова, А.И. Ребров., О.Н. Кулиш, С.А. Кужеватов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук - 2012. - №14. - С. 846-848.

28. Рогожников, Д.А. Улавливание и утилизация нитрозных газов. / Д.А. Рогожников, С.В. Карелов, С.В. Мамяченков // Современные проблемы науки и образования. - 2011. - №6. - С. 55-68.

29. Страус, В. Промышленная очистка газов: Пер. с англ. - М., Химия, 1981. - 616 с.

30. Кумпаненко, И.В. Совершенствование метода селективного каталитического восстановления оксидов азота в отработавших газах / И.В. Кумпаненко, А.В. Рощин, Н.А. Иванова, И.Д. Эпинатьев, А.М. Скрыльников, М.В. Дюбанов, Т.Н. Корнеева // Химическая физика. - 2016. - Т.35. - №9. - С. 20-28.

31. Векшин, В.А. Разработка блочного катализатора сотовой структуры и реактора очистки выхлопных газов от оксидов азота / В.А. Векшин, Е.Р. Грабовецкая, В.А. Лобойко, А.В. Кобзев // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. -2015. - №5. - С. 223-227.

32. Лазарев, М.Ю. Исследование кинетики реакции восстановления оксидов азота аммиаком на различных катализаторах / М.Ю. Лазарев, И.А. Махоткин, Ф.Ш. Шарафисламов // Вестник казанского технологического университета. - 2012.

- T.15. - №7 - С. 11-14.

33. Колесников, В.П. Исследование разложения закиси азота на рутенийсодержащем катализаторе / Л.В. Пешкова // Химическая промышленность сегодня. - 2008. - №12. - С.53-55.

34. Winter, E.R.S. Decomposition of nitrous oxide upon doped nickel oxides / E.R.S. Winter // Discussions of the Faraday Society. - 1959. - V. 28. - №7. - P. 15-18.

35. Назаров, Р.А. Новый металлокомплексный катализатор для безреагентной очистки газовых выбросов от оксидов азота / Р.А. Назаров, В.А. Широков, С.И. Славин, К.Р. Газаров, Н.А. Румянцева // Труды РГУНГ. - 2010. - №4. - С. 73 -81.

36. Славинская, Г.В. Использование активных углей сорбции ПАВ природного происхождения / Г.В. Славинская, О.В. Ковалева // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2008. - Т.8. - №.4. - С. 626-635.

37. Nayeem, P. Direct decomposition of N2O over cesium-doped CuO catalysts / P. Nayeem, N. Lingaiah, P. Siva Sankar Reddy, P. S. Sai Prasad // Journal of Catalysis.

- 2009. - №127. - P. 95-100.

38. Везиров, И.Р. Технология абсорбционной осушки газов и вакуумной регенерации абсорбента / Р.Р. Везиров, Ф.А Арсланов // Башкирский химический журнал. - 2015. - Т.22. - №.4. - С. 33-38.

39. Телишева, К.С. Абсорбционная осушка газа / К.С. Телишева, М.В. Стародуб // Technical sciences. - 2018. - №.3. - С. 686-688.

40. Theoni, М.М. A review on nitrous oxide (N2O) emissions during biological nutrient removal from municipal wastewater and sludge reject water / M.M. Theoni, M. Simos, G. Albert, A.B. Juan, E. Katsou // Science of the Total Environment. - 2017. -№596-597.-P. 106-123.

41. Konsolakis, M. Recent advances on nitrous oxide (N2O) decomposition over non-noble metal oxide catalysts: catalytic performance, mechanistic considerations, and Surface Chemistry Aspects / M. Konsolakis // ACS Catalysis. - 2015. - V. 11. - №5. -P. 6397-6421.

42. Stelmachowski, P. Morphology-dependent reactivity of cobalt oxide nanoparticles in N2O decomposition / P. Stelmachowski, K. Ciura, G. Grzybek // Catalysis Science and Technology. - 2016. - №6 - P. 5554-5560.

43. Russo, N. N2O catalytic decomposition over various spinel-type oxides / N. Russo, D. Fino, G. Saracco, V. Specchia // Catalysis Today. - 2007. - V.119. - №1. - P. 228-232.

44. Roman-MartiNez, M.C. A TEOM-MS study on the interaction of N20 with a hydrotalcite-derived multimetallic mixed oxide catalyst / M.C. Roman-MartiNez, F. Kapteijn, D. Cazorla-Amoros, J. Perez-RamiRez, J.A. Moulijn // Applied Catalysis A: General. -2002 - V.225. - №1-2. - P. 87-100.

45. Эллерт, О.Г. Некоторые аспекты формирования и идентификации наноразмерных оксидных компонентов в гетерогенных катализаторах, полученных различными методами / О.Г. Эллерт, М.В. Цодиков, В.М. Новоторцев // Успехи химии. -2010 - Т.79. - №8. - С. 758-779.

46. Raj ska, М. The use of Се02-Соз04 oxides as a catalyst for the reduction of N2O emission / M. Raj ska, B. Wojtowicz, L. Klita, L. Zych and R. Zybala // E3S Web of Conferences. - 2016 - №10. - P. 87-100.

47. Russo, N. N2O catalytic decomposition over various spinel-type oxides / N. Russo, D. Fino, G. Saracco, V. Specchia // Catalysis Today. - 2007. - №119. - P. 228-232.

48. Maniak, G. Catalytic properties in N2O decomposition of mixed cobalt-iron spinels / G. Maniak, P. Stelmachowski, J.J. Stanek, A. Kotarba, Z. Sojka // Catalysis Communications. - 2011. - V. 15. - P. 127-131.

49. Centi, G. Reduction of greenhouse gas emissions by catalytic processes / G. Centi, S. Perathoner // Springer International Publishing Switzerland. - 2016. - P. 28272880.

50. Denisova, K.O. Synthesis and properties of ferrite cobalt / K.O. Denisova, A.A. Ilyin, R.N. Rumyantsev, A.P. Ilyin // Science and Education on-line. - P. 145-150.

- 2019.

51. Zeigarnik, A.V. Adsorption and Reactions of N2O on Transition Metal Surfaces / A.V. Zeigarnik // Kinetics and Catalysis. - V. 44. - №2. - 2003. - P. 233-246.

52. Wei, W. Cobalt hollow nanospheres: controlled synthesis, modification and highly catalytic performance for hydrolysis of ammonia borane / W. Wei, Z. Wang, J. Xu, L. Zong, K. Zhao, H. Wang, R. Li, H. Yu // Science Bulletin. - 2017. - V.62. - №5.

- P. 326-331.

53. Чжэнь, М. Каталитическое разложение N2O на упорядоченные кристаллические оксиды металлов / М. Чжэнь, Ю. Рен // Журнал нанонауки и нанотехнологий. - 2013. - Т.7 - №13. - С. 93-103.

54. Моисеев, М.М. Катализаторы очистки отходящих газов от оксидов / М.М. Моисеев, В.Н. Ефремов, Е.З. Голосман, В.Т. Леонов // Теория и практика массообменных процессов химической технологии: тезисы докладов 3-й всероссийской научной конференции. - 2006. - С. 119-120.

55. Paschalia, T. Catalytic Decomposition of N2O: Best Achievable Methods and Processes / T. Paschalia, Z. Zoe, V. Savvas // American Transactions on Engineering and Applied Sciences. - 2013. - V.2 - №2. - P. 149-188.

56. Li (Member), K. Kinetics of N2O decomposition on a RuO2 /Al2O3 catalyst / K. Li (Member), X. F. Wang and H. C. Zeng // Institution of Chemical Engineers. - 1997.

- V.75 - №2. - P. 807-818.

57. Kapteign, E. Heterogenous catalytic decomposition of nitrous oxide / E. Kapteign, J.R. Mirasol, J.A. Moulijn // Appl. Catal. B: Environ. - 1996. - V. 9. - P. 25-64.

58. Аншиц, А.Г. Оксид азота(!) - источник атомарного кислорода для процессов органического синтеза / А.Г. Аншиц // Химия. - 2000. - №3. - С. 35-39.

59. Wojcik, S.B. Surface and Interface Promotion of Co3O4 for the Low-Temperature N2O Decomposition Catalysis / S.B. Wojcik, G. Grzybek, P. Stelmachowski, Z. Sojka, A. Kotarba // Catalysts. - 2020. - V.10. - №41. - P. 1 - 15.

60. Sun, K. Chemistry of N2O decomposition on active sites with different nature: Effect of high-temperature treatment of Fe/ZSM-5 / K. Sun, H. Xia, E. Hensen, R. V. Santen, C. Li. // J. Catal. - 2006. - V. 238. - №1. - P. 186-195.

61. Coq, B. The simultaneous catalytic reduction of NO and N^ by NH3 using a Fe-zeolite-beta catalyst / B. Coq, M. Mauvezin, G. Delahay, J.B. Butet, S. Kieger // Appl. Cat. B. - 2000. - V. 27. - №3. - P. 193-198.

62. Long, R.Q. Noble Metal (Pt, Rh, Pd) Promoted Fe-ZSM-5 for Selective Catalytic Oxidation of Ammonia to N2 at Low Temperatures / R.Q. Long, R.T. Yang. // Catal. Lett. - 2002. - V.78. - №1. - P. 353.

63. Pieterse, J.A.Z. Hydrothermal stability of Fe-ZSM-5 and Fe-BEA prepared by wet ion-exchange for N2O decomposition / J.A.Z. Pieterse, G.D. Pirngruber, J.A. Van Bokhoven, S. Booneveld. // Appl. Catal. B. - 2007. - V.170. - №1-2. - P. 13861391

64. Feeley, J.S. Enhanced Reducibility of Ni and Pd in Zeolite-Y - Blocking of Small Cages with Ca2+ or Mg2+ Ions / J.S. Feeley, W.M.H. Sachtler. // Catal. Lett. -1991. -V.9. - №5-6. - P. 377.

65. Li, Z. Selective catalytic reduction of NOx with ammonia over Fe-Mo/ZSM-5 catalysts / Z. Li, K.C. Xie, W. Huang, W. Reschetilowski. // Chemical Engineering

& Technology - 2005. - V.28. - №7. - P. 797.

2+ 2+

66. Dedecek, J. Co ion siting in pentasil-containing zeolites, part 3.: Co ion sites and

their occupation in ZSM-5: a VIS diffuse reflectance spectroscopy study / J. D. Dedecek, Kaucky, B. Wichterlova // Micropor. Mesopor. Mater. - 2000. - V.35-36. - P. 483.

67. Науфал, Д. Кинетика реакции N2O+CO на активированном паром FeZSM-5 / А. Буэно-Лопес // Прикладной катализ. 2007. - Т.1 - №327. - С. 66-72.

68. Grzybek, G. Catalytic properties in N2O decomposition of mixed cobalt-iron spinels / G. Grzybek, P. Stelmachowski. J. J. Stanek. Catalysis Communications. 2011. -Т.1. №15. - Р. 127-131.

69. Inger, M. The influence of NOx presence on the catalytic N2O decomposition over the supported double-promoted cobalt spinel catalyst / M. Inger, J. Rajewsk // Chemical Papers. - 2019.- V.73. - №8. - Р. 1979-1986.

70. Obalova, L., N2O catalytic decomposition - eDect of pelleting pressure on activity of Co-Mn-Al mixed oxide catalysts / L. Obalova, K. Galejova // Chemical Papers-Slovak Academy of Sciences. - 2009. - V.63. - №2. - P. 172-179.

71. Obalova, L. Аpplication of calcined layered double hydroxides as catalysts for abatement of N2O Emissions / L. Obalova, F. Kovanda // Collection of Czechoslovak Chemical Communications. 2015. - V.73. - №8-9. - P. 1045-1060.

72. Шабельская, Н.П. Синтез и фазообразование в системе NiO-CuO-Fe2O3 -Cr2O3 / Н.П. Шабельская, В.В. Иванов, В.М. Таланов, Л.А. Резниченко, М.В. Таланов, А.К. Ульянов // Стекло и керамика. - 2014. - № 1. - С. 20-24.

73. Иванов, В.В. Ферриты-хромиты переходных элементов: синтез, структура, свойства / В.В. Иванов, А.К. Ульянов, Н.П. Шабельская. - М., 2013. - 93 с.

74. Комогорцев, С.В. Наночастицы кобальтового феррита на основе мезопористого диоксида кремния / С.В. Комогорцев, Т.Н. Патрушева, Д.А. Балаев, Е.А. Денисова, И.В. Пономаренко // Письма в ЖТФ. 2009. - Т.35. -№19. - С. 6-11.

75. Manouchehri, I. Facile Synthesis of Co3O4/CoO Nanoparticles by Thermal Treatment of Ball-Milled Precursors / I. Manouchehri, P. Kameli, H. Salamati // Journal of Superconductivity and Novel Magnetism. - 2011. - V.24. - №6. - P. 1907-1910.

76. Yilmaz, F. Fabrication of cobalt nano-particles by pulsed wire evaporation method in nitrogen atmosphere / F. Yilmaz // Powder Technology. - 2013. - №235. - 10471052.

77. Ponce, A., High coercivity induced by mechanical milling in cobalt ferrite powders / A. Ponce, E. Chagas, R. Prado, С. Fernandes, A. Terezo, E. Baggio-Saitovitch // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2013. - №344. - 182-187.

78. Смит, Я. Ферриты / Я. Смит, X. Вейи. - М.: Изд. иностранной литературы, 1962. - 504 с.

79. Рабкин, Л.И. Ферриты. Строение, свойства, технология производства / Л.И. Рабкин, С.А. Соскин, Б.Ш. Энштейн. - Л.: Энергия, 1968. - 384 с.

80. Сибилева, C.B., Синтез медно-цинковых ферритов с каталитическими свойствами методом осаждения карбонатов / C.B. Сибилева, ЕЛ. Зубке, Г.В. Лапицкий, Н.В. Нефедова // Успехи в химии и химической технологии. - 2006. -T. XX. -№9. - С. 14-18.

81. Сибилева, C.B. Синтез медно-цинковых ферритов карбонатным методом / C.B. Сибилева, ЕЛ. Зубко, Н.В. Нефедова // Успехи в химии и химической технологии. - 2007. - T.XXI - №9. - С. 16-19.

82. Сибилева, C.B. Разработка метода приготовления осаждённых железных катализаторов синтеза аммиака / C.B. Сибилева, Н.В. Нефедова // Успехи в химии и химической технологии. - 2008. -T. XXII. - №10. - С. 9-13.

83. Сибилева, C.B. Изучение влияния условий приготовления осажденных железных катализаторов синтеза аммиака на их физико-химические свойства / C.B. Сибилева, Д.А. Лысенкова, Ю.В. Лукащук, A.A. Азаматов, Н.В. Нефедова // Успехи в химии и химической технологии. - 2009. - T.XX - №10. - С. 23-28.

84. Сибилева, C.B. Исследование условий синтеза осаждённых ферритовых катализаторов / C.B. Сибилева, Н.В. Нефедова // Успехи в химии и химической технологии. - 2010. - T. XXIV - №9 - С. 62-66.

85. Hayrepetyan, S.S. Porosity appearance in cobalt ferrite and changes under the thermal treatment of co-precipitated iron (II) and cobalt (II) oxalates / S.S. Hayrepetyan // Microporous and Mesoporous Materials. - 2004. - №72(1) - P. 105-110.

86. Kurian, M. Structural, magnetic, and acidic properties of cobalt ferrite nanoparticles synthesised by wet chemical methods / M. Kurian, S. Thankachan // Journal of Advanced Ceramics. - 2015. - №4(3). - P. 199-205.

87. . Gore, S.K. The structural and magnetic properties of dual phase cobalt ferrite / S.K. Gore, S. S. Jadhav //Scientific reports. - 2017. - №2524 - P. 1-7.

88. Брусенцов, Ю.А. Материалы твердотельной микро- и наноэлектроники: учебное пособие / Ю.А. Брусенцов, А.М. Минаев, И.С. Филатов. - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. - 80 с.

89. Ермолович, Е.А. Влияние измельчения на донорно-акцепторные свойства поверхности компонентов закладочных материалов / Е.А. Ермолович // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2013. -№5. - С. 191-198.

90. Busca, G. Catalysis by acids and bases: new materials and surface studies: 6th world congress on catalysis by acids and bases / G. Busca, B. Onida, D. Tichit, A. Vaccari // Catal. Today 2010. - №152. - P. 109-118.

91. Vredrine, J.C. The role of redox, acid-base and collective properties and the crystalline state of heterogeneous catalysts in the selective oxidation reactions / J.C. Vredrine, // Top. Catal. - 2002. - №21. - P. 97-106.

92. Fechete, I., The past, present and future of heterogeneous catalysis / I. Fechete, Y. Wang, J.C. Vredrine // Catal. Today. - 2012. - №189. - P. 2-27.

93. Исупова Л.А., Механохимический синтез и каталитические свойства феррита кальция - Ca2Fe2O5 / Л.А. Исупова С.В. Цыбуля, Г.Н. Крюкова // Кинетика и катализ. - 2002. - Т.43. - №1. - С. 132-139.

94. Романова, Р.Г., Кислотно-основные свойства поверхности биметаллических катализаторов дегидрирования / Р.Г. Романова, А.А. Ламберов, Х.Х. Гильманов, Р.Р. Гильмуллин // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - №5. - C. 74-82.

95. Трохимец, А.И., ИК-спектры гидроксильного покрова y-Al2O3 / А.И. Трохимец, П.П. Мардилович, Г.Н. Лысенко // Журн. прикл. спектр. - 1979. -Т.30. - №5. - С. 873-877.

96. Lauron-Pernot, H. Evaluation of surface acid-basic properties of inorganic-based solids by model catalytic alcohol reaction networks / H. Lauron-Pernot // Journal Catalysis Review. - 2006. - V.48. - №3. - P. 315-361.

97. Танабе, К. Твердые кислоты и основания. / К. Танабе // М.: Мир, 1973. - 184 с.

98. Никитенков, Н.Н. Основы анализа поверхности твердых тел методами атомной физики. М.: Мир, 2012. - 202 с.

99. Смит, А. Прикладная ИК-спектроскопия. М.: Мир, 1982. - 328 с.

100. До, М.Т. Адсорбция пиридина как зонда электроноакцепторных центров поверхности оксида титана с ионами серебра, меди и золота / М.Т. До, И.И. Михаленко // Физикохимия поверхности и защита материалов. - 2015. - Т. 51. - №6. - С. 577-581.

101. Мурадова, П.А. Кислотные свойства поверхности армированных алюминием алюмооксидных носителей, сформированных в поле СВЧ / П.А. Мурадова, С.М. Зульфугарова, Н.В. Шакунова, Ю.Н. Литвишков, В.Ф. Третьяков, Р.М. Талышинский // НефтеГазоХимия. -2015. - №5. - С. 52-55.

102. Кустов, Л.М. СВЧ-активация катализаторов и каталитических процессов / И.М. Синев // Журнал физической химии. - 2010. - T.84. - № 10. - С. 18351856.

103. Величкина, Л.М. Влияние структурного типа цеолита на его изомеризующую активность в процессе превращения н-алканов / Л.М. Величкина, Л.Н. Восмерикова, Д.А. Канашевич, А.В. Восмериков // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. - 2016. - №8. - С. 29-36

104. Мартинсон, К.Д. Формирование наночастиц феррита кобальта в условиях глицин-нитратного горения и их магнитные свойства / К.Д. Мартинсон, И.А. Черепкова, В.В. Соколов // Физика и химия стекла. - 2018. - Т.44. - №1. -С.32-38

105. Денисова, К.О. Исследование кислотно-основных свойств поверхности феррита кобальта различными физико-химическими методами / К.О.

Денисова, А.А. Ильин, Р.Н. Румянцев, А.П. Ильин, Н.Н. Смирнов // Теоретические основы химической технологии. - 2020. - Т.54. - №5. - С. 1-9.

106. Рязанов, М.А. Кислотно-основные свойства поверхности оксидных материалов / М.А. Рязанов // Известия коми научного центра УРО РАН. -2011. - Т.6. - № 2. - С. 25-29.

107. Кузнецов, М.В. Современные методы исследования поверхности твердых тел. Екатеринбург: ИХТТ УрО РАН, 2010. - 43 с.

108. Кустов, JI.M. Новые тенденции в ИК-спектроскопических исследованиях кислотных и основных центров цеолитных и оксидных катализаторов / JI.M. Кустов // Российский химический журнал. - 1998. - № 1-2. - С. 163-175.

109. Карпова, С.С. Исследование влияния кислотно-основных свойств поверхности оксидов ZnO, БегОз и ZnFe204 на их газочувствительность по отношению к парам этанола / С.С. Карпова, В.А. Мошников, А.И. Максимов, С.В. Мякин, Н.Е. Казанцева // Физика и техника полупроводников. - 2013. - Т. 48,-№8.-С. 1022-1026.

110. Голодец Г. И. Гетерогенно-каталитические реакции с участием молекулярного кислорода. Киев: Наукова думка, 1977. - 360 с.

111. Гайдей, Т.П. Основы разработки катализатора разложения закиси азота как перспективного однокомпонентного топлива / Гайдей, Т.П. // Физико-химические аспекты предельных состояний и структурных превращений в сплошных средах, материалах и технических системах. - 2018. - С. 34-41.

112. Manova. Е.Н., Mechanochemical synthesis and characterization of nanodimensional iron-cobalt spinel oxides / E.H. Manova. D.M. Paneva // Journal of Alloys and Compounds. - 2013. - V.485. - №1-2. - P. 356-361.

113. Денисова, К.О. Взаимосвязь кислотно-основных свойств феррита кобальта с его каталитической активностью в реакции разложения оксида азота(1) / К.О. Денисова, А.А. Ильин, Р.Н. Румянцев, А.П. Ильин // Журнал общей химии - 2020. - Т. 90. - № 6. - С. 948-952

114. Ивановская, М.И. Структурные особенности Zn-Mn феррита, синтезированного методом распылительного пиролиза / М.И. Ивановская,

А.И. Толстик, Д.А. Котиков, В.В. Паньков // Физической химии. - 2009. -T.83. - №12. - C. 2283-2288.

115. Xinfang Yang. Decomposition of nitrous oxide over a low-cost catalyst / Xinfang Yang, Yuqun Zhuo, Tianjin Li, Changhe Chen and Xuchang Xu. // Asia-pacific journal of chemical engineering. - 2010. - №5. - P. 838-846.

116. Кормилицын, В.И. Механизм процессов поглощения оксидов азота водой из дымовых газов / В.И. Кормилицын, Ежов В.С // Энергосбережение и водоподготовка. - 2008. -Т.56. - №6. - С. 59-62.

117. Chang-Min Cho. Effect of oxygen vacancies on direct N2O decomposition over ZrO2-Y2O3 catalysts / Chang-Min Cho, Naoyoshi Nunotani, Nobuhito Imanaka. // Journal of Asian ceramic Societies. - 2019. - T.7. - №.4. - P. 518-523.

118. Pankratiev, Yu.D. Correlation between oxygen binding energy and catalytic activity of oxides / Yu.D. Pankratiev, // Reaction Kinetics and Catalysis Letters. -1982. - V.20. -P. 255-259.

119. Won-Ho Yang. Catalytic reduction of N2O by H2 over well-characterized Pt surfaces / Won-Ho Yang. Moon Hyeon Kim. // Korean J. Chem. Eng. - 2006. -V.23. - №6. - P. 908-918.

120. Мещеряков, Г.В. Модернизация производства аммиака мощностью 1360 т/сутки с целью дополнительного получения метанола / Г.В. Мещеряков, А.И. Казаков // Башкирский химический журнал. - 2007. - Т.14. - №4. - С. 41-42

121. Shirokov, Yu.G. Mechanochemical synthesis of catalysts and their components / Yu.G. Shirokov // Russian journal of applied chemistry. - 1997. - V.70. - №6. - P. 919-934

122. Xiong, H. Fischer-Tropsch synthesis: the effect of Al2O3 porosity on the performance of Co/Al2O3 catalyst / H. Xiong, Y. Zhang, S. Wang, J. Li // Catalysis Communications - 2005. - V.6. - №8. -P. 512-516.

123. Oi, J. Decomposition of nitrous oxide over supported rhodium catalysts and dependency on feed gas composition / J. Oi, A. Obuchi, G.R. Bamwenda, A. Ogata, H. Yagita, S. Kushiyama, K. Mizuno // Applied Catalysis B: Environmental. -1997. - №12. - P. 277-286.

124. Komkovis, V.G. Catalytic decomposition of N2O over highly active supported Ru nanoparticles prepared by chemical reduction with ethylene glycol / V.G. Komkovis, M. Marti, A. Delimitis, I.A. Vasalos, K.S. Triantafyllidis // Applied Catalysis B: Environmental. - 2011. - №103. - P. 62-71.

125. Maniak, G. Rationales for the selection of the best precursor for potassium doping of cobalt spinel based deN2O catalyst / G. Maniak, P. Stelmachowski, A. Kotarba, Z. Sojka, V. Rico-Pérez, A. Bueno-López // Applied Catalysis B: Environmental. -2013. - V.136-137 - P. 136-137.

126. Asano, K. Potassium-doped Co3O4 catalyst for direct decomposition of N2O / K. Asano, C. Ohnishi, S. Iwamoto, Y. Shioya, M. Inoue, // Applied Catalysis B: Environmental. - 2008. - №78. - P. 242-249.

127. Pasha, N. Studies on cesium doped cobalt oxide catalysts for direct N2O decomposition in the presence of oxygen and steam / N. Pasha, N. Lingaiah, N. Seshu, P. Babu, Siva Sankar Reddy, P.S. Sai Prasad // Catalysis Communications. -2008. - №10. - P. 132-136.

128. Grzybek, G. Insights into the twofold role of Cs doping on deN2O activity of cobalt spinel catalyst-towards rational optimization of the precursor and loading / P. Stelmachowski, S. Gudyka, J. Duch, K. Cmil, A. Kotarba, Z. Sojka // Applied Catalysis B: Environmental. - 2015. - №128. - P. 509-514.

129. Abu-Zied, B.M. Nitrous oxide decomposition Over MCO3-Co3O4 (M= Ca, Sr, Ba) / B.M. Abu-Zied, S.A. Soliman, // Catalysis Letters. - 2009. - №132. - P. 299310.

130. Zamudio, M.A. Influence of the MgCo2O4 preparation method on N2O catalytic decomposition / S. Bensaid, D. Fino, N. Russo, // Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2010. - V.50. - №5. - P. 2622-2627.

131. Dziembaj, R. Nanostructured Co-Ce-O systems for catalytic decomposition of N2O / R. Dziembaj, M.M. Zaitz, M. Rutkowska, M. Molenda, L. Chmielarz, // Catalysis Today. - 2012. - №191. - P. 121-124.

132. Xue, L. Catalytic decomposition of N2O over Ce02 promoted C03O4 spinel catalyst / L. Xue, C.B. Zhang, H. He, Y. Teraoka // Applied Catalysis B: Environmental. - 2007. - №75. - P. 167-174 .

133. Yu, H.B. Pbo.o4Co catalyst for N2O decomposition in presence of impurity gases / H.B. Yu, M. Tursun, X.P. Wang, X.X. Wu, Appl // Applied Catalysis B: Environmental. -2016. -№185. - P. 110-118.

134. Tursun, M. ВьСозС>4 catalyzing N2O decomposition with strong resistance to C02 / X.P. Wang, F.F. Zhang, H.B. Yu // Catalysis Communications. - 2015. №65 -P. 1-5.

135. Yan, L. Excellent catalytic performance of ZnxCoi_xCo204 spinel catalysts for the decomposition of nitrous oxide / T. Ren, X.L. Wang, Q. Gao, D. Ji, J.S. Suo // Catalysis Communications. - 2003. - №4. - P. 505-509.

136. Елисеев, O.JI. Синтез Фишера-Тропша на Со-катализаторах с добавками щелочноземельных металлов / O.JI. Елисеев, М.В. Цапкина, A.JI. Лапидус // Химия твердого топлива. - 2016. - С. 9-12.

137. Волькенштейн, Ф. Ф. Электронная теория катализа на полупроводниках. М.: Физматиздат, 1960. -346 с.

138. Смирнова, В.В. Модифицирование стали и сплавов редкоземельные элементами / В.В. Смирнова, В.А Равнушкин, А.С. Орыщенко, Г.Ю. Калинин, В.Г. Милюц // Металлург. - 2015. - №11. - С.57-63.