Дисперсный содержащий карбонат щелочноземельного металла материал и/или дисперсный содержащий фосфат щелочноземельного металла материал для поглощения nox - RU2018133877A
Код документа: RU2018133877A
Формула
1. Способ поглощения одного или нескольких оксидов азота из газообразной или аэрозольной или жидкой среды, включающий следующие стадии:
a) получения газообразной или аэрозольной или жидкой среды, содержащей один или несколько оксидов азота,
b) получения по меньшей мере одного дисперсного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала и/или по меньшей мере одного дисперсного содержащего фосфат щелочноземельного металла материала, имеющего удельную площадь поверхности по БЭТ, измеренную методом БЭТ по адсорбции азота, в диапазоне 10-200 м2/г, и
c) приведения газообразной и/или аэрозольной или жидкой среды стадии а) в контакт с указанным по меньшей мере одним дисперсным содержащим карбонат щелочноземельного металла материалом и/или по меньшей мере одним дисперсным содержащим фосфат щелочноземельного металла материалом стадии b) для поглощения по меньшей мере части одного или нескольких оксидов азота из газообразной и/или аэрозольной или жидкой среды на поверхности и/или в порах по меньшей мере одного дисперсного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала и/или по меньшей мере одного дисперсного содержащего фосфат щелочноземельного металла материала, и
d) необязательно получения по меньшей мере одного дисперсного содержащего карбонат кальция материала и приведения указанного по меньшей мере одного дисперсного содержащего карбонат кальция материала в контакт указанным с по меньшей мере одним дисперсным содержащим карбонат щелочноземельного металла материалом и/или по меньшей мере одним дисперсным содержащим фосфат щелочноземельного металла материалом стадии b) перед и/или во время и/или после стадии c).
2. Способ по п.1, в котором среда стадии а) представляет собой газообразную и/или аэрозольную среду, выбранную из группы, содержащей воздух, окружающий воздух, отработавшие газы, фабричный дым, бытовые дымы, промышленные дымы, выхлопные газы, туман, дым и их смеси, или среда стадии а) представляет собой жидкую среду, выбранную из группы, содержащей дождевую воду, питьевую воду, промышленные сточные воды, городские сточные воды, сельскохозяйственные сточные воды и их смеси.
3. Способ по п.1 или 2, в котором газообразная и/или аэрозольная или жидкая среда содержит один или несколько оксидов азота, выбранных из группы, состоящей из NO, NO2, NO2¯, NO3¯, N2O, N4O, N2O3, N2O4, N2O5, N4O6 и их смесей.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором газообразная и/или аэрозольная или жидкая среда содержит один или несколько оксидов азота в общем количестве до 1500 ч/млн, предпочтительно до 700 ч/млн и более предпочтительно в общем количестве, находящемся в диапазоне 1-600 ч/млн, в расчете на общий объем газообразной и/или аэрозольной или жидкой среды.
5. Способ по любому из пп.1-4, в котором обеспечивается по меньшей мере один дисперсный содержащий карбонат щелочноземельного металла материал и/или по меньшей мере один дисперсный содержащий фосфат щелочноземельного металла материал стадии b) и/или по меньшей мере один дисперсный содержащий карбонат кальция материал стадии d) в виде порошка, гранулированного порошка, суспензии, таких как водная суспензия или суспензия в органических растворителях, колонны, картриджа, краски, покрытия, фильтрующего материала, габионов, предпочтительно габионов, расположенных рядом с автомагистралью или мусоросжигательным заводом, строительного материала, в смеси с твердыми материалами, отличающимися от по меньшей мере одного дисперсного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала и/или по меньшей мере одного дисперсного содержащего фосфат щелочноземельного металла материала стадии b), и/или по меньшей мере одного дисперсного содержащего карбонат кальция материала стадии d), слюды, глины, талька и тому подобного.
6. Способ по любому из пп.1-5, в котором по меньшей мере один дисперсный содержащий карбонат щелочноземельного металла материал и/или по меньшей мере один дисперсный содержащий фосфат щелочноземельного металла материал стадии b) представляет собой поверхностно-модифицированный карбонат кальция или поверхностно-модифицированный карбонат кальция в смеси с апатитом, карбонатом магния, гидромагнезитом и/или доломитом.
7. Способ по любому из пп.1-6, в котором по меньшей мере один дисперсный содержащий карбонат кальция материал стадии d) представляет собой по меньшей мере один природный измельченный карбонат кальция (NGCC) и/или по меньшей мере один осажденный карбонат кальция (PCC), имеющие
i) объемный медианный размер частицы d50<30 мм, более предпочтительно от 40 нм до 2000 мкм, и наиболее предпочтительно от 60 нм до 400 мкм, определяемый методом светорассеяния, и/или
ii) удельную площадь поверхности по БЭТ, измеренную методом БЭТ по адсорбции азота, от 0,5 м2/г до 200 м2/г, более предпочтительно от 15 м2/г до 175 м2/г, и наиболее предпочтительно от 25 м2/г до 100 м2/г, и/или
iii) распределение частиц по размерам d98/d50 ≥ 2, более предпочтительно ≥ 3, предпочтительно в диапазоне 3,2-5,5, определяемое методом светорассеяния.
8. Способ по любому из пп.1-7, в котором по меньшей мере один дисперсный содержащий карбонат щелочноземельного металла материал и/или по меньшей мере один дисперсный содержащий фосфат щелочноземельного металла материал стадии b) представляет собой по меньшей мере один поверхностно-модифицированный карбонат кальция (MCC), имеющий
i) объемный медианный размер частицы d50 ≥ 1 мкм, более предпочтительно от 1 мкм до 100 мкм, и наиболее предпочтительно от 1,5 мкм до 20 мкм, определяемый методом светорассеяния, и/или
ii) удельную площадь поверхности по БЭТ, измеренную методом БЭТ по адсорбции азота, от 15 м2/г до 200 м2/г, и наиболее предпочтительно от 30 м2/г до 160 м2/г, и/или
iii) распределение частиц по размерам d98/d50 ≥ 1,1, более предпочтительно ≥ 1,3, предпочтительно в диапазоне 1,5-3, определяемое методом светорассеяния, и/или
iv) внутричастичный интрузионный удельный объем пор от 0,150 см3/г до 1,300 см3/г, и предпочтительно от 0,178 см3/г до 1,244 см3/г, рассчитанный по методу порометрии с интрузией ртути.
9. Способ по любому из пп.1-8, в котором по меньшей мере один дисперсный содержащий карбонат кальция материал стадии d) и/или по меньшей мере один дисперсный содержащий карбонат щелочноземельного металла материал и/или по меньшей мере один дисперсный содержащий фосфат щелочноземельного металла материал стадии b) имеет/имеют влагосодержание по меньшей мере 0,001 мг/м2.
10. Способ по любому из пп.1-9, где способ включает дополнительную стадию е), заключающуюся в подвергании указанного по меньшей мере одного дисперсного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала и/или по меньшей мере одного дисперсного содержащего фосфат щелочноземельного металла материала воздействию УФ и/или видимого света во время и/или после стадии c).
11. Способ по любому из пп.1-10, где способ включает дополнительную стадию f) промывки по меньшей мере одного дисперсного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала и/или по меньшей мере одного дисперсного содержащего фосфат щелочноземельного металла материала, полученного на стадии c) или, если имеется, стадии e), в одну или большее число стадий, для удаления одного или нескольких оксидов азота и/или продуктов их реакции с поверхности и/или из пор по меньшей мере одного дисперсного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала и/или по меньшей мере одного дисперсного содержащего фосфат щелочноземельного металла материала.
12. Способ по п.11, в котором стадия f) промывки осуществляется с помощью контактирования по меньшей мере одного дисперсного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала и/или по меньшей мере одного дисперсного содержащего фосфат щелочноземельного металла материала, полученного на стадии c) или, если имеется, стадии e), с водой, органическим растворителем, водным раствором по меньшей мере одной основной реагирующей соли, предпочтительно Na2CO3 или Li2CO3, или по меньшей мере одним основанием, предпочтительно гидроксидом лития, гидроксидом натрия, гидроксидом калия, гидроксидом кальция, гидроксидом магния, аммиаком, гидроксидом аммония, органическими аминами или их смесями.
13. Способ по п.11 или 12, в котором по меньшей мере один дисперсный содержащий карбонат щелочноземельного металла материал и/или по меньшей мере один дисперсный содержащий фосфат щелочноземельного металла материал, полученные на стадии f) промывки, повторно используются в способе на стадии b) в качестве по меньшей мере одного дисперсного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала и/или по меньшей мере одного дисперсного содержащего фосфат щелочноземельного металла материала.
14. Дисперсный содержащий карбонат щелочноземельного металла материал и/или дисперсный содержащий фосфат щелочноземельного металла материал, полученный в способе поглощения одного или нескольких оксидов азота из газообразной и/или аэрозольной или жидкой среды по любому из пп.1-10.
15. Адсорбирующий материал, содержащий по меньшей мере один дисперсный содержащий карбонат щелочноземельного металла материал и/или по меньшей мере один дисперсный содержащий фосфат щелочноземельного металла материал, как определено в любом из пп.1 или 5-9.
16. Применение по меньшей мере одного дисперсного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала и/или по меньшей мере одного дисперсного содержащего фосфат щелочноземельного металла материала, как определено в любом из пп.1 или 5-9, для поглощения одного или нескольких оксидов азота из газообразной и/или аэрозольной или жидкой среды, причем предпочтительно газообразная и/или аэрозольная или жидкая среда содержит один или несколько оксидов азота, выбранных из группы, включающей NO, NO2, NO2¯, NO3¯, N2O, N4O, N2O3, N2O4, N2O5, N4O6 и их смеси.
17. Применение по п.16, в котором по меньшей мере один дисперсный содержащий карбонат щелочноземельного металла материал и/или по меньшей мере один дисперсный содержащий фосфат щелочноземельного металла материал находится в виде порошка, гранулированного порошка, суспензии, такой как водная суспензия или суспензия в органических растворителях, колонны, картриджа, краски, покрытия, фильтрующего материала, габионов, предпочтительно габионов, расположенных рядом с автомагистралью или мусоросжигательным заводом, строительного материала, в смеси с твердыми материалами, отличающимися от по меньшей мере одного дисперсного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала и/или по меньшей мере одного дисперсного содержащего фосфат щелочноземельного металла материала, и тому подобного.
