Способ приготовления сферического катализатора для очистки газов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (1Ц 3603884

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 22.07.80 (21) 2961951/23-04 (5l)M. Кл.

В 01 ) 37102 с присоединением заявки №Гесудщктееевй кемятет

СССР ве. делам лаабретеллк н етлрытнй (23) ПриоритетОпубликовано15. 03. 83. Бюллетень ¹ 10 (53) УДК66.097..3(088.8) Дата опубликования описания 15.03.83

Е. А, Власов, И. Б. Селиверстова, В. И. Дерюжкина;

И.tl.éóõëåíîâ, Т. А. Иванова и Б. Э. Блихер (72) Авторы . изобретения

Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (71) Заявитель t (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СФЕРИЧЕСКОГО КАТАЛИЗАТОРА !".

ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ 1

Изобретение относится к приготовле. нию сферических катализаторов для очистки газов от смеси окиси углерода и сернистого ангидрида.

Известен способ приготовления ка5 тализатора, содержащего 30-34 вес.Ф окислов Fe и Cr, для очистки отходящих газов от двуокиси серы путем подготовки предварительно полученных гранул носителя f= ht О к пропит- о ке, включающей промывку гранул в обессоленной воде 1,0-1,5 ч при 95100 С и сушку при 120-150 С в течение 2-3 ч, 12-кратную пропитку подготовленных гранул 15-20/-ными растворами нитратов Fe u Cr при соотноше нии Fe 0>. Сг О. =9:1 и последующую сушку и прокаливание 1 1 .

Однако известный способ характеризуется малой производительностью, длительностью и периодичностью процесса, обусловленными многократностью пропитки и наличием операций

2 термообработки после каждой стадии пропитки. Попеременное воздействие раствора и термообработки приводит к снижению механической прочности гранул.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приго" товления катализатора для очистки газа путем обработки геля гидроокиси алюминия псевдобемитной структуры пептизатором — суспензией, состоящеи из кислоты (муравьиной или уксусной или щавелевой ) концентрацией 3-7 вес.Ф и солей органических кислот следующих металлов: Мп, Fe, Cu, Ni, Со, взятых в количестве 0,5-12 вес.3 формования полученной массы в углеводородно-аммиачной жидкости с концентрацией 15-20 вес. 1 NH c последующим прокаливанием сферических сформованных гранул (2 1.

Однако известный способ сложный.

Кроме того, полученный катализатор

3 1003884 4 обладает недостаточно высокой активностью и стабильностью.

Цель изобретения - упрощение способа, получение катализатора с повышенной активностью и стабяльностью, 5

Поставленная цель достигается согласно способу приготовления сферического катализатора для очистки газов от смеси окиси углерода.и сернистого ангидрида путем обработки 16 селя гидроокиси алюминия псевдобемитной структуры пептиэатором, содержащим соли активных компонентов в качестве которого используют порошки нитратов или хлоридов меди, или И железа, или хрома, или алюминия или их смеси, взятые в количестве 1,О5,0 вес.3 и смешивают полученную массу с окислами хрома, или марганца, или железа, или кобальта, или нике- ур ля, или меди или с их смесью взятыми в количестве 13-40 вес.Ф с дальнейшим углеводородно-аммиачным формованием массы, сушкой и прокаливанием сферических гранул. 25

Использование порошков легко гидрс лизыющихся солей Cu, Fe, С r, А 1 (нитратов, хлоридов), вызывающих пептизацию геля гидроокиси алюминия, при водит к получению массы, не изменяющей величину вязкости (10-15 П) до

24 сут хранения, в результате чего сокращается число реакторов с мешалками с 6-8 до 2, а также отпадает необходимость в очистке коммуникацией от загустевшей пасты, в приготовлении многокомпонентного пептизатора - сус-. пензии и использовании кислоты.

Выбор интервала концентраций солей пептизаторов (1,0-5,0 вес., в пересчете на окислы) обусловлен (1,0 вес.

40 достаточной эффективностью пептизации и текучест ью массы, а с другой стороны (5,0 вес.3) ограничен получением массы с высокой величиной вязкости (50 П), следовательно прекращением углеводородно-аммиачного формования, Выбор элементов для синтеза катали заторов (Сг, Мп, Fe, Со, Ni, Cu) произведен с целью осуществления ниэкотемпературного окисления СО на окисном Мп-Со-Мi êîíòàêòå и эффективного окисления SG на окисной желеэомедь-хромовой составляющей катализатора, И

Применение порошков окислов активных компонентов и их смесей позволяет получать низковяэкие (до 35 П) формуемые многокомпонентные массы и следовательно эффективные катализаторы.

Выбор интервала концентраций активных окислов (13-40 вес. ) обусловлен (13 вес.3 1 эффективностью действия в повышении каталитической активности в многокомпонентных катализаторах, а с другой стороны (40 вес.3 ) высокой степенью окисления концентрированных смесей СО и S02.

Одной из особенностей применения солей в качестве пептизаторов является легкость образования твердых растворов с окисью алюминия, сохраняющих высокую активность при повышенных температурах и активирующих вводимые порошки окислов.

Способ осуществляется следующим образом.

С целью приготовления жидкой пасты с вязкостью не более 30-35 П в гель гидроокиси алюминия псевдобемитной структуры добавляют порошки солей пептизаторов из расчета 1,05,0 вес.3 окисла или их смесь. После введения пептиэатора массу тщательно перемешивают и выдерживают

1,0-2,0 ч при периодическом интенсивном перемешивании. После добавления в приготовленную пептизированную массу расчетного количества соответствующих окислов (Cr 0 )

ИпОд, Мп О, Feg0>, Fe0, Fe+04, Со0

СОЗСфу Со20 у М! 0 1 М 1<0gр CUBOó

СиО или их смеси массу тщательно перемешивают 15-20 мин и подвергают yr леводородно-аммиачному формованию.

Для этого катализаторную массу пропускают через формовочный цилиндр, в дне которого вмонтированы фильеры с пропускными отверстиями 1-5 мм.

Образующиеся капли попадают в колонну нейтрализации, заполненную двумя несмешивающимися жидкостямиуглеводородной (бензин, осветительный керосин) и раствором аммиака концентрацией 12-20 вес. Последовательно пройдя эти два слоя формовочной жидкости гранулы поступают на термообработку - сушку и прокаливание. Сушка проводится в трубча0 той печи 1,0-2,0 ч при 60-100 С, а прокаливание при 600-950 С 4 ч.

Концентрация активных окислов в готовой прокаленной грануле составляет в сумме 13-40 вес.Ф.

Пример 1. К навеске геля гидрокиси алюминия влажностью

Катализа - Пвремет- Активность торы по рический примерам обьем пор, см/г Т С Степень окисле ния

98 180 230 89,1

260 100

Удельная поверхность м /r

Радиус пор,. А

Окисление СО

Окисление S0

Т С I

Степень окисления

480

Прототип 0,41

22,7

36,3

620

48,5

230 89,1

450

82 и

1000

238

260 100

500

550

0,60

68 и

794

140

450

195 61,7

235 . 94,8

500.

70,4

550

0,68

240

83,6

92,4

470

34,6

72 и

890

280

48,1

520

570

59,0

100 и . 46

1000

0,74

47.0

28,1

290 77,1

330 94,6

89,2

520

570

51,0

450

0,62

80 и

1000

300 69,5

26,7

350 91,8

43,2

54,8

500

550

Формула изобретения роокиси алюминия псевдобемитной структуры пептизатором, содержащим соли активных компонентов с дальнейшим углеводородно-аммиачным формованием массы, .сушкой и прокаливанием сферических гранул, о т л и ч а ю щ и йСпособ приготовления сферического катализатора для очистки газов от смеси окиси углерода и сернистого ангидрида путем обработки геля гид7 1003884 8 скорости 6000 ч " при постоянном обь" составляет,Ф: по СО 98.3в 89,7; 72,3: еме катализатора (4 см фракции 0,55. 44,3; 51,8 при 220 С и no SOy 81,8;

0,60. 69,4; 55,8; 46,3; 52,4 при 550ОС по примерам 1-5 соответственно против

Каталитическая активноеть катали- s 11 и 29,8.при этих же температурах затора после испытания в течение 50 ч у прототипа.

9 1003884 10 с я тем, что, с целью упрощения спо- никеля, или меди или с их смесью взя- . соба и получения катализатора с по- тыми в количестве 13-40 вес.Ф. вывенной активностью и стабильностью, в качестве пептизатора используют Источники информации, поровки нитратов или хлоридов меди, у принятые во внимание при экспертизе . или железа, или хрома, или алюминия, 1. Авторское свидетельство СССР или их.смеси, взятые в количестве H 493243, кл. В 01 J 11/46, 1974..

1,0-5,0 вес. Ф, и смешивают получен- 2. Авторское свидетельство СССР ную массу с окислами хрома, или мар- N 762964, кл. В 01 J 37/20, 1978,. ганца, или железа, или кобальта, или 10 .(прототий), Составитель В. Теплякова

Редактор Т. Иитроеич Техред Т.йаточка Корректор С.йекмар

Заказ 1645/6 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4