Способ получения катализатора для очистки газа от органических веществ

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ путем покрытия непористого металлического носителя, каталитически активной суспензией, включающей каталитически активный компонент, вя .жущий компонент и раствор адгезива, с последующей сушкой и прокалкой, от лич а ю щ и и с я тем, что, с целью получения катализатора с повышенной механической и адгезионной прочностью, в качестве активного компонента используют окисный меднохромбариевый катализатор, в качестве вяжущего компонента - алюминат кальция, в качестве адгезива 20-40%-ный раствор полиметилфенилсилоксановой смолы в толуоле при массовом соотношении каталитически активного компонента, вяжущего ком (Л понента и раствора адгезива 0,51 ,5:0,5-1,5:1-3.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1)4 В 01 J 37/02 i 86

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3755255/23-04 (22) 14.06.84 (46) 30.09,85. Бюл. NR 36 (72) P.Х.Мухутдинов, Н.А.Самойлов, В,К.Синельникова и P.М.Кагиров (71) Уфимский нефтяной институт (53) 66.097.3(088.8) (56) Патент СССР Nt 585801, кл. В 01 3 37/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР у 426399, кл. В 01 J 37/02, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 386667, кл. В 01 J 23/86, 1971. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ путем покрытия непористого металлического носителя, катали„„SU„„1181704 A тически активной суспензией, включающей каталитически активныйкомпонент, вяжущий компонент и раствор адгезива, с последующей сушкой и прокалкой, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной механической и адгезионной прочностью, в качестве активного компонента используют окисный меднохромбариевый катализатор, в качестве вяжущего компонента — алюминат кальция, в качестве адгезива—

20-40%-ный раствор полиметилфенилсилоксановой смолы в толуоле при массовом соотношении каталитически активного компонента, вяжущего компонента и раствора адгезива 0,5 1,5:0,5-1,5:1-3.

1181704

Иасса компонентов покрытия, r

Соотношение компонентов

Пример, Ф покрытия

Алюминат кальция

Медиохромбариевый катализаРаствор адгеэкИеднохромбариевый каталиэаАлюми- Раствор нат адгезива к аль- ва ция тор тор

20(ЗОБ)

20 (307.) 10

10

0,5

20 (30X.) 10

1,5

20(ЗОБ) 10

0,5

20(ЗОЕ) 10

1,5

10

10 (30X) 30 (30%) 10

20(407) 20(20X) 10

10 (прототип) " 10

20

П р и м е ч а н и е. В примерах 1-7 взят ЗОБ-ный раствор адгевзят 20Х-ный раствор. адгезива, в примерах фенилсилоксановой смолы в толуоле, в прифосфорной кислоты и азотнокислого алюмиИзобретение относится к способам получения катализатора для очистки газов от органических веществ и может быть использовано, в частности в процессе очистки низконапорных кислородосодержащих отходящих газов, включая вентиляционные, от органических. веществ.

Цель изобретения — получение

5 катализатоРа с повышенной механической и адгеэионной прочностью

1l8l704 в толуоле, взятых в определенном соотношении.

В табл. 1 приведены соотношения

5 компонентов, принятые в примерах

1-10, и результаты испытаний.

Т а блица 1

Недостатки композиции

Качество нанесенной пленки

4,5

6,2

Отличное

Отличное

Недостаток адгеэнва

7,5

Хорошее

9,7

7,5

Хорошее

7,5

6,5

Отличное

Недостаток адгезива

7,5

Хорошее

Перерасход адгеэива

Отличное

4,5

Отличное

6,2

Хорошее Недостаток смолы в адгеэиве

12

Осыпание каталиэатора пленки

f зива, в примере 8 взят 40Х-ный раствор адгезива, в примере 9

1-9 использовался. предлагаемый.. адгеэив — раствор полиметилмере 1 0 использовался адгеэив по прототипу: водный раствор

Ния, вяжущее — окись алюминия. за счет использования в качестве активного компонента меднохромбариевого катализатора, в качестве вяжущего компонента — алюмината кальция, в качестве адгезива — раствора полиметилфенилсилоксановой смолы

Минимальный радиус изгиба пластины при нарушении целостности каталитической пленки, мм при сжатии пленки при растяжении пленки

Удовлетворительное

Снижение активности катализатора

Недостаток вяжущего (алюминат кальция) Снижение актив" ности катализатора

1181704

Т а б л и ц а 2

Концентрация,изопропипбензола в паровоздушной смеси, г/м

Степень очистки, %

Температура

О окисления, С до реактора после реактора

2,0

0,7

65,0

250

1,7

300

73,9

400

4,б

100

9б,5

450

4,2

0,15 нилось, Пример ь1 1-10. Для оценки механической прочности. катализатора проводят нанесение каталитической активной суспензии в соотношениях компонентов, указанных в табл. 1, на стальные пластины длиной 140 мм, шириной 19 мм и толщиной 0,5 мм.

Толщина пленки суспензии составляет

0,3-0,5 мм. После сушки в вытяжном 1О шкафу в течение 3 ч и прокалки при

300 С в течение 2-3 ч остывшие совместно с печью пластины с нанесенной пленкой катализатора испытывают на воздействие механической деформации 15 при изгибе пластин. B процессе испытаний фиксируют минимальный радиус .изгиба пластины при деформации, при котором сохраняется целостность каталитического покрытия (отсутствие трещин в каталитической пленке или отслаивания и ссыпания каталитической пленки с поверхности металлической пластины); чем меньше допустимый минимальный радиус изгиба пластины, р5 . тем выше механическая прочность. катализатора и тем выше срок службы катализатора, так как осыпавшийся катализатор в промышленном аппарате

После 50 ч работы вес катализатора составил на модуле 8 5 г, т.е. практически не изменился в пределах точности взвешивания, качество поверхности каталитической пленки не измеПример 12, На металлический: модуль с поверхностью 752 см нанесено 17 г каталитической пленки, полученной нанесением каталитической ун сится с потоком очищаемого газа безвозвратно теряется; потери катализатора также приводят к относительному снижению активности оставшегося катализатора.

Проводят испытания катализаторов, нанесенных на пластинчатый шестигранный металлический модуль в процессе окисления паров изопропилбензола в паровоздушной среде в лабораторном реакторе, для оценки срока службы и активности катализатора. !

Пример 11. На металлический модуль высотой 100 мм с поверхностью

752 см наносят 8,5 г каталитической пленки, полученной из суспензйи, у которой массовое соотношение меднохромбариевый катализатор : алюминат кальция : 30%-ный раствор полиметилфенилсилоксановой смолы в толуоле равно 1 : 1 : 2. Расход паровоздушной смеси 5 л/мин. Температуры окисления 250-450 С, концентрация изопропилбензола в паровоздушной смеси

1,5-5 г/м . Время работы катализатора 50 ч.

В табл. 2 приведены результаты опытов. суспензии по условиям прототипа, которая включает 10 r катализатора, 5 r окиси алюминия, 5 г азотнокислого алюминия, 1 r фосфорной кислоты, 19 r воды, Расход паровоздушной смеси 5 л/мин. Температура окисления

300-450 С. Концентрация иэопропилбензола в паровоздушной смеси 2,35,5 г/м . Время работы катализатора

15 ч, Результаты опытов приведены в табл. 3.! 181704

Т аблица 3

Концентрация изопропилбензола в паровоздушной смеси, г/м

Степень очистки, Х

Температура о окисления, С до реактора после реактора

5,5

5,4

300

400

40,1

3,7

2,2

450

3,7

Составитель В. Теплякова

Редактор Т. Парфенова Техред. 0. Неце

Корректор Q. Луговая

Заказ 5980/7 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

После 15 ч работы наблюдалось отслаивание примерно 30Ж поверхности каталитической пленки от металла модуля и частичное выкрашивание каталитической поверхности; вес каталитической пленки на модуле составил

15,7 r, т. е. эррозионный унос катализатора составляет 7,65Х или около 0,57. за час фабо20 ты