Способ получения пористого каталитически активного материала
Патенты
| Язык: |
Русский |
| Тип: |
Патент на изобретение |
| Номер (11) |
RU 2730485 C1 |
| Номер заявки (21): |
2020104314 |
| Дата подачи заявки (22): |
30 янв. 2020 г. |
| Дата начала отсчета срока действия патента (24): |
30 янв. 2020 г. |
| Дата публикации патента (44,45,46): |
24 авг. 2020 г. |
| Дата публикации заявки (43): |
|
| Авторы |
Лысиков А.И.
,
Машков Н.И.
,
Окунев А.Г.
,
Пархомчук Е.В.
,
Кулешов Д.В.
,
Полухин А.В.
,
Пармон В.Н.
|
| Организации |
| 1 |
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (Институт катализа СО РАН, ИК СО РАН) (RU)
|
| 2 |
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ)
|
|
Изобретение относится к области приготовления широкого круга каталитически активных пористых материалов и может найти широкое применение в производстве катализаторов, носителей, сорбентов и др. Описан способ получения пористого каталитически активного материала, характеризующийся получением 3D печатной модели материала при взаимодействии предшественника с жидкостями в точной координатной сетке по алгоритму: а) нанесение слоя порошкообразного предшественника в горизонтальной плоскости; б) разравнивание слоя предшественника и удаление излишков предшественника в печатной плоскости; в) струйное нанесение печатной головкой струйного принтера по проекции текущей плоскости печати в указанных позициях проекции плоскости печати раствора, приводящего к взаимодействию частиц предшественника в смачиваемых позициях; г) изменение высоты относительно печатного блока напечатанного слоя предшественника на толщину следующего слоя 0,1-0,4 мм; д) повторение пунктов а)-г) вплоть до печати крайней верхней плоскости проекции получаемого материала по высоте; е) завершение процедуры 3D печати и получение гранулированного напечатанного образца предшественника пористого каталитически активного материала, с точностью печати получаемого материала до 10 мкм и ограниченного областью печати по одной из основных осей; ж) последующее старение материала и фиксация геометрических форм; з) отделение полученного печатного материала от сухого остатка порошка предшественника и термическая обработка полученной гранулы материала, и) далее при необходимости каталитическая активность материала может быть дополнена путем пропитки активного компонента из растворимой формы предшественника с последующей дополнительной термической или химической обработкой. Технический результат заключается в получении новых каталитических пористых материалов известного химического состава и позволяет решить многие известные промышленные проблемы, связанные с диффузионными ограничениями и теплопереносом благодаря оптимальному подбору геометрии гранул, хорошо сочетающихся с реакторным объемом, а также снизить некоторые негативные эффекты влияния засыпки традиционными пористыми материалами (из-за наличия порозности между гранулами) на протекающие процессы.
FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to preparation of a wide range of catalytically active porous materials and can be widely usedin production of catalysts, carriers, sorbents, etc. Described is a method of producing a porous catalytically active material, characterized by obtaining 3D printed material model during interaction of a precursor with liquids in an accurate coordinate grid according to the algorithm: a) depositing layer of powdered precursor in horizontal plane; b) leveling the precursor layer and removing excess precursors in the printed plane; c) inkjet application of jet printer by projection of current printing plane in specified positions of plane projection of solution, leading to interaction of precursor particles in wetted positions; d) changing height relative to printing unit of printed layer of precursor by thickness of next layer of 0.1–0.4mm; e) repetition of items a)–d) up to printing the extreme upper plane of the projection of the obtained material on height; f)completion of 3D printing procedure and obtaining a granulated printed sample of the precursor of the porous catalytically active material, with accuracy of printing the obtained material to 10 mcm and limited by the printing region along one of the main axes; g) subsequent aging of material and fixation of geometric shapes; h) separating the obtained printed material from the dry residue of the precursor powder and heat treatment of the obtained granule of the material, i) further, if necessary, catalytic activity of the material can be supplemented by impregnating the active component from the soluble form of the precursor with subsequent additional thermal or chemical treatment.
EFFECT: technical result is obtaining novel catalytic porous materials of known chemical composition and enables to solve many known industrial problems associated with diffusion restrictions and heat transfer owing to optimum selection of geometry of granules well matched with reactor volume, as well as reduce some negative effects of backfilling with traditional porous materials (due to porosity between granules) on flowing processes.