Способ приготовления медь-хром-марганцевого катализатора для конверсии окиси углерода

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз CeaevcIIwx

Соц еаектмческнк

Республик (< ц ИЮ3885 (6! ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 24. 12. 80 (2 t ) 3244908/23-04 (53)М. Кл.

В, 01 . 37/04

В 01 J 23/84 с присоединением заявки М (23) ПрнорнтетГЭВуаафсииньй каюктат

CCCP ю Зевав взебрпеви!!

II атк!@пня (53) УДК бб.097. .3(088.8) Опубликовано 15. 03..83. Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 15.03.83

Грузинский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. В.И, Ленина (71) Заявитель (54) СПОСО6 ПРИГОТОВЛЕНИЯ МЕДЬ-ХРОМ-МАРГАНЦЕВОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ КОНВЕРСИИ ОКИСИ УГЛЕРОДА

Изобретение относится к производству катализаторов для конверсии окиси углерода.

Известен способ приготовления медьхром-марганцевого катализатора для конверсии окиси углерода путем смешения растворов нитратов меди и марганца и хромовой кислоты, обработки 254ным раствором аммиака до рН=5-9 с последуюшим фильтрованием, промывкой, сушкой и прокаливанием катализаторной массы (1);

Недостатком способа является неполное осаждение исходных компонентов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления медь-хром-марганцевого катализатора для конверсии окиси углерода путем смешения растворов нитрата меди и соединений металлов И и Vll групп, посЛедовательной обработки водными растворами аммиака и карбоната аммония до определенного значения рН с

2 последующим отделением осадка, сушки и прокаливания. При этом последовательную обработку водным раствором аммиака ведут до pH=5,2, а карбонатом аммония — до образования комплексной соли меди с аммиаком (рНб,5 ), прокаливание осадка ведут при температуре 420 С (2).

Недостатком этого катализатора является невысокая степень использования исходного сырья. Так, в случае, если в качестве исходного сырья использовать нитраты марганца и меди и хромовый ангидрид, в фильтрате остается 1,5 вес;Ф неосажденной меди и

13,4 вес.3 марганца.

Цель изобретения - увеличение степени использования исходного сырья.

Поставленная цель достигается согласно способу приготовления катализатора для конверсии окиси углерода путем смешения растворов нитрата меди и соединений металлов Vt и Ч!! групп, в качестве которых используют хромо3 1

eye кислоту и нитрат марганца, последовательной обработки водным раствором аммиака с последующим отделением, промывкой и сушкой осадка и обработки фильтрата водным раствором карбоната аммония, содержащим раствор карбоната калия, до рН=7,5-8,5, отделе" ния образовавшегося осадка, его сушки соединения с осадком, полученным после обработки водным раствором аммиака, и прокаливания.

Использование изобретения дает воз можность получить следующий положительный эффект. 3а счет более полного осаждения металлов степень использования исходного сырья возрастает, а именно в фильтрате, полученном после обработки раствором карбонатов аммония и калия, марганец и хром не обнаружен (no прототипу марганца в фильтрате — 13,43), остается неосажденной. меди только 0,63 (против 1,5ъ по прототипу) для одного и того же со става катализатора, т.е. степень ис пользования исходного сырья (полнота осаждения) составляет 99,3-1004.

l1 р и м е р 1. Растворы 4 7 л азотно-кислого марганца концентрацией 220 г/л Мп; 0,178 л хромового ангидрида концентрацией 250 г/л Сг и 2,25 л азотно-кислой меди концентрацией 191,2 г/л Си после интенсивного перемешивания при комнатной температуре смешивают с аммиачной водой до pH=5 образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают, а фильтрат .снова смешивают со смесью растворов карбонатов калия и аммония до рН=7,5. Ооадок вновь отделяют от фильтрата фильтрацией. Осадки сушат, размалывают и прокаливают при 300 С

6 ч.. Полученный катализатор и фильт рат подвергают анализу на содержа- . ние активных компонентов: меди>марганца и хрома. Количество полученного катализатора - 2,3 кх.

Пример 2 ° Растворы 4,32 л азотно-кислого марганца концентрацией 240 г/л Nn; 0,176 л хромового ангидрида, концентрацией 250 r/ë

Сг и 2 л азотно-кислой меди концентрацией 224 г/л Си восле интенсивного переме003885 4 шивания при комнатной температуре смешивают с аммиачной водой до pH=5,6.0áðàзовавшийся осадок отфильтровывают, промывают, а фильтрат снова смешивают с раствором смеси карбонатов калия и аммония до pH=8. Осадок вновь отделяют от маточного раствора фильтрацией. Полученный осадок и фильтрат обрабатывают как в примере 1.

1о Температура прокаливания - 460 C.

Получают катализатор в количестве

2,33 кг.

Пример 3. Растворы 3,9 л азотно-кислого марганца концентрацией 252,8 г/л Мп; 0,176 л хромового ангидрида концентрацией 250 г/л

Cr и 1,76 л азотно-кислой меди концентрацией 191,2 г/л Си после интенсивного перемешивания при комнатной температуре смешивавают с аммиачной водой до pH=6. Образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают, а фильтрат снова смешивают с раствором смеси карбонатов аммония и калия до рН=8,5. Осадки и фильтрат обрабатывают как в примере 1. Получают катализатор в количестве 2,1 кг.

Полученные катализаторы таблетируют и испытывают на активность на лабораторной проточной установке для низкотемпературной конверсии окиси углерода водяным паром при атмосферном давлении. Содержание окиси углерода в исходном газе 3,3-5 об.3 объемная скорость подачи газа—

6000 ч, объем катализатора 3 см, от/1 Ъ ношение пар: газ=1, температура конверсии 220 С

Результаты анализов стоков производства медь-хром-марганцевого катализатора,и его активность представлены в табл.1 и 2.

В табл.1 представлена заивисймость степени использования сырья от величины рН осаждения.

Состав катализаторов и константа скорости в реакции конверсии окиси углерода представлены в табл.2.

3003885

Ю

Ю

Ю

I м

6 у 1 К

1 S

1 Ф с

1 3Е

1 Ф о о

1 333

I 3О

1 о

Ю

Ю

Ю л м

Ю

CO

О1 блб м

Ю

О

I IC б S

1 333

1 С!3 о

1 !33 с о

1 C

1 Э х

1 Iо

I 333

1 с

I I0

1 I1 Q

1 О

1 Ф б.1 О

1 133

I 3

1 S

1 О

I бЧ

3М

Ю м блб

ОО

ОЪ

М\

Ю м блб

Ю л м ъО л (О О

Ы\

an

1 1

3 3(I

1 Ф 333

О 30 о

3 О

1 Ct

1 Ф а IC о s! x

1 X 6

a ct

3п ю

ОО

ОО

Ю О м

3:3

Ю

an

ОО м ф м

an

Ю О м м

Ю м .=3

QË

1 Q

I а в= с

1 1

3- о

1 1 ь

I I

I 1

1 I

1 1 с I

Е 1 б 1

1 I

Г

1 1

I I

1 I

1 1

1:3 1

1 О 1

1 I

1 1

I 1

l 1

1 б

I I o ie I

1 1 I

1 1

1 I I

i б I

3 О 1 1

1 1

1 3 I

1 1 I

1 1 у 3

I 1

1 б

1 1

l 1 1

1 I ОФ I

3 1 с

1 Š— — 3

1 1 I

1 1

1 I . 1 с I

1 1

1 3 I

1 1

1 1

1 1 0 0 1

1 I 1

=3 3 о! — — 41 I 1

I I

I 1 !.

1 1 I

I l I

1 1

1 !

I 1

1 I

I 1

1 I

1 — 1

1 1

3 1 ! 2

1 1

1 I

Ф 1 1.

1 I

Ct.3 1

1 I

I 3 1 1

1 I 1 с l

1 Ф 1 1

I !33 1 1 о 1

v 1

1 333 I 1 ю 1

1 Е Г

С 1 1 о 1

1 Y 1 1

1 1 3

Э 1 С 1 дi I 1

E 1 ! Q 1 . 1

1 Ф

1 3 1

1 Q 1 1

I 333 I 1

v 1

О1O 1

1 1 I

1

1

1 ! !

1

I

3

l

1 !

1

1

I

1

3

I

1 !

1

1

1

l

3

1

3

1

I !

I

l

1, 1

I

1

1

1

1

1 б

1

I

1

1

1

I

I. б

1

I

I

1

1

1 б

1 .1

1

1.

1 !

I

1

3 !

1О03885

Таблица 2

К, с."

Химический состав катализатора

СцО - Hn0 - Cr<0, вес.Ж ф.

Пример, II

23,2 - 71„2 - 5,6

2319 " 70,7 - 5,4

20,8

° 2

11,6

19)6 - 74,4 - 6,0

Формула изобретения

Составитель Т. Белослюдова

Редактор Т.Иитрович Техред А.Бабийец . Корректор С.Шекмар

» «»

Заказ 1645/6 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5

»»»»

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

Способ приготовления медь-хром-мар ганцевого катализатора для конверсии .окиси углерода путем смешения раст36 воров нитрата меди и соединений металлов VI u Vll групп, последовательной обработки водными растворами аммиака и карбоната аммония до определенного значения рН с последующим от- .делением осадка, сушкои и прокали-„ м

33 нием, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени использования исходного сырья, в качестве;, соединений металлов Vl u VI I групп используют хромовую кислоту и нитрат марганца, и полученный после обработки водным раствором аммиака осадок отделяют, промывают и сушат, а Фильтрат обрабатывают раствором карбоната аммония, содержащим раствор карбоната калия, до рН 7,5»8,5, образовавшийся осадок отделяют, сушат и соединяют с осадком, полученным после обработки водным раствором аммиака.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

II 703944, кл. е 01 J 23/86, В 01 1 37/04, 1976.

2. Патент, ЧССР И 126537 кл. 12. g 11/22, опублик. 1968 (прототип}.