Reducción catalítica selectiva de óxidos de nitrógeno empleando zeolitas intercambiadas como catalizador

Resumen

Entre los principales contaminantes del aire destacan los óxidos de nitrógeno, por representar un grave riesgo para la salud y se extremadamente nocivos para el medio ambiente. Dentro de las técnicas empleadas en el control de las emisiones de NOx cabe destacar las basadas en la reducción catalítica selectiva (SCR), empleando amoniaco o hidrocarburos como agentes reductores. Entre los catalizadores más prometedores para la SCR destacan las zeolitas y entre ellas la ZSM-5, la mordenita y la beta. Por todo ello, aprovechando la experiencia de nuestro departamento, se ha planteado una investigación encaminada a la reducción catalítica selectiva de óxidos de nitrógeno empleando zeolitas intercambiadas como catalizador. En primer lugar, se seleccionó un catalizador base tomando como referencia las zeolitas mordenita y ZSM-5 a las que se incorporó mediante intercambio iónico distintos metales activos (cobre, cobalto, níquel, manganeso y hierro). Se estudió el efecto de la forma inicial de la zeolita (Na+ o H+) y del grado y la temperatura de intercambio sobre la actividad catalítica del material ensayado. Se observó que se obtenían catalizadores con mayor actividad catalítica empleando zeolitas basadas en formas sódicas que en formas ácidas. En el caso de emplear cobre con zeolitas en forma sódica, como metal activo, se comprobó que un aumento de la temperatura de intercambio iónico conducía a un incremento del contenido metálico en los catalizadores y, como consecuencia de ello, a un aumento del rendimiento obtenido. En el caso de usar cobalto, se obtienen catalizadores muy activos con un único intercambio iónico. Al someter éstos a un segundo intercambio se observa una disminución de rendimiento como consecuencia de una pérdida de cristalinidad de las zeolitas. Respecto al níquel, al someter este catalizador a un segundo intercambio iónico se obtuvo una disminución de la temperatura del máximo de rendim