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Catalytic reduction of nitric oxide in the presence of oxygen in low concentration high velocity gas streams

Authors

  • A. Lamb,

    1. Department of Chemical Engineering, The University of Calgary, Calgary, Alberta, T2N 1N4
    Current affiliation:
    1. Stanley Associates Engineering Ltd., 11718 Kingsway Avenue, Edmonton, Alberta
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  • E. L. Tollefson

    1. Department of Chemical Engineering, The University of Calgary, Calgary, Alberta, T2N 1N4
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Abstract

A small fixed-bed catalytic reactor and a gas chromatographic analytical method were used to investigate the effects of oxygen on nitric oxide reduction by hydrogen over metal alloys. This work follows similar investigations, previously reported, into the reduction of nitric oxide with hydrogen in the absence of oxygen. The rate of oxygen consumption was directly proportional to hydrogen concentration but independent of oxygen concentration, at oxygen and hydrogen partial pressures of 4 — 7 × 10−3 atm., and 1 — 11 × 10−3 atm., respectively, and space velocities of 43,000 – 45,000 hr−3. The activation energy for Monel* alloy was 8.8 kcals* g* mole−1 over a temperature range 347 – 502°C

In comparing Monel and brass catalysts some selectivity in the reduction of nitric oxide in the presence of oxygen was observed. Depending on the conditions to which Monel has been subjected, its activity at a given temperature was found to vary with time from one level to another.

Abstract

On a employé un petit réacteur catalytique à lit fixe et unc méthode d'analyse par chromatographie en phase gazeuse pour étudier les effets de l'oxygène sur la réduction de l'oxyde nitrique par l'hydrogène sur des alliages métalliqucs. Le présent travail fait suite à des études semblables qu'on a déjà rapportées sur la réduction de l'oxyde nitrique par l'hydrogène en l'absence d'oxygène. On a trouvé que le taux de consommation de l'oxygène était directement proportionnel à la concentration de l'hydrogène, mais qu'il ne dépendait pas de la concentration de l'oxygène, lorsque les pressions partielles de l'oxygène et de l'hydrogène étaient respectivement de 4 – 7x 10−3 et 1-11 × 10−3 atmosphères et que les vitesses spatiales variaient entre 43,000 et 45,000 heures−1. Pour une échelle de températures de 347 à 502°C, l'énergie d'activation de l'alliage Monel (marque commerciale enregistrée) était de 8.8 kilocalories par moléculegramme−1.

En comparant les catalyseurs de Monel et de laiton, on a observé une certaine sélectivité dans la réduction de l'oxyde nitrique en présence de l'oxygène. On a trouvé que, selon les conditions auxquelles il a été exposé, l'activité du Monel à une température donnée variait avec le temps, d'une concentration à l'autrc.

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