Способ приготовления катализатора для окисления диоксида серы в кипящем слое

 

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению катализатора (КТ) для окисления диоксида серы. Цель изобретения - повышение КТ с повьшенной механической прочностью. Приготовление КТ на основе оксидов ванадия, калия и цезия на носителе включает пропитку носителя упариванием досуха с водным раствором смеси сульфатов активных компонентов с рН 0,8-1,2 при отношении раствора к носителю, равном 0,7-0,9, с последующей термообработкой КТ при 600-650°С (5-8 ч). В качестве носителя используют силикагель, предварительно обработанный водяным паром. 1 табл. ю (Л оо 4 СО to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

2 Ai (19) (11) (51) 4 В 01 J 37/02 23/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4005605/31-04 (22) 02.01.86 (46) 30. 10.87. Бюл. В 40 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) И.П. Мухленов, Е.И. Добкина, С.М. Кузнецова, Н.Г. Глуховский, Г.Л. Кустова, P.Ñ. Розенцвейг, З.Г. Филиппова, А.M. Ларионов, Т.С. Петухова и Н.И. Лобас (53) 66.097.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

NI 1210885, кл. В 01 J 37/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 312618, кл. В 01 J 23/22, 1971.

Авторское свидетельство СССР

9 432916, кл. В 01 J 23/22, 1974.

4 (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ KATA. TÈÇATOPA ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ В

КИПЯЩЕМ СЛОЕ (57) Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению катализатора (КТ) для окисления диоксида серы. Цель изобретения — повышение КТ с повышенной механической прочностью. Приготовление

КТ на основе оксидов ванадия, калия и цезия на носителе включает пропитку носителя упариванием досуха с водным раствором смеси сульфатов активных компонентов с рН 0,8-1,2 при отношении раствора к носителю, равном

0,7-0,9, с последующей термообработкой КТ при 600-650 С (5-8 ч). В као честве носителя используют силикагель, предварительно обработанный водяным паром. 1 табл.

13479

Изобретение относится к производству ванадиевых катализаторов окисления диоксида серы и может быть использовано в производстве серной кис.) лоты при переработке газовых смесей с повышенным содержанием диоксида серы в кипящем слое в циркуляционных системах, а также в процессе каталитической очистки отходящих газовых выбросов от диоксида серы.

Целью изобретения является получение катализатора с повышенной активностью и механической прочностью на истирание за счет определеннь»х ус- »r ловий пропитки носителя активными компонентами и температурного режима обработки катализатора.

Пример 1. Силикагель в количестве 1 л с диаметром зерна 0,52,0 мм загружают в автоклав, насьпцают водяным паром и выдерживают при

140 С, давлении 0,475 МПа 20 ч. Высушенный модифицированный носитель со средним радиусом пор 12 нм, удель- 25 ной поверхностью 160 м /г и пористостью 0,97 см /г вакуумируют и пропитыван т 0,7 л водного раствора смеси сульфатов ванадия, калия и цезия (рН раствора 0,8) с концентрацией Vz O -, 30

KzS0q, Cs, SOq соответственно 60,, 140, 140 г/дмз до полного упаривания о раствора (t=80-90 С) при периодическом перемешивании (соотношение Ж:Т= =0,7). Контактную массу сушат при 35 о

110 С 5 ч. Прокалку катализатора проводят в воздушной атмосфере 5 ч при

650 С.

Пример 2. Силикагель в количестве i л с диаметром зерна 0,5 — 4p

2,0 мм загружают в автоклав, насьпцают водяным паром и выдерживают при о

150 С, давлении 0,485 МПа 22 ч. Высушенный модифицированньп» носитель со средним радиусом пор 19 нм, удельной 45 поверхностью 120 м /г и пористостью

О, 97 см /г вакуумируют и пропитывают

0,8 л водного раствора смеси сульфатов ванадия, калия и цезия с концентрацией Vz О, К 804, Csz SOq соответст- 5р венно 70, 150, 150 г/дм (рН раствора 1,О) до полного упаривания раствора (t=80-90 С) при периодическом перемешивании (соотношение Ж:T=0,8). о

Контактную массу сушат при 120 С 4 ч.

Прокалку катализатора проводят в воздушной атмосфере при 625 С 6,5 ч.

Пример 3. Силикагель в количестве 1 л с диаметром зерна 0,572 2

2,0 мм загружают в автоклав, насыщают водяным паром и выдерживают при о

160 С, давлении 0,5 ИПа 24 ч.. Высушенный модифицированный носитель со средним радиусом пор 26 нм, удельной поверхностью 80 м /г и пористостью

0,97 см /г вакуумируют и пропитывают 0,9 л водного раствора смеси сульфатов ванадия, калия и цезия с концентрацией Vz 05, К SQ, Сэ SOq соответственно 80, 160, 160 г/дм (рН раствора 1,2) до полного упаривания раствора при постоянном перемешивании (соотношение Ж:Т=0,9). Контакто ную массу сушат при 130 С 3 ч.

Катализатор, полученньп» по примерам 1-3, имеет следующий состав в пересчете на оксидь», мас.X: VzOs 4-7;

К О 6-10; Csz 0 6-8; SO 4-6, 5; носитель остальное.

Пример 4 (для сравнения).

Силикагель в количестве 1 л с диаметром зерна 0,5-2,0 мм загружают в автоклав, насыщают водяным паром и выдерживают при 110 С, давлении

0,45 МПа 16 ч. Высушенный модифицированный носитель со средним радиусом пор 5 нм, удельной поверхностью

360 м /г и пористостью 0,97 см /r вакуумируют и пропитывают 0,6 л водного раствора смеси сульфатов ванадия, калия и цезия (рН раствора 0,7) с концентрацией Vz О, К SOq, Csz SOq соответственно 50, 130, 130 г/дм до полного упаривания раствора (t=80-90 С) при периодическом перео мешивании (соотношение Ж:Т=0,6) . В о дальнейшем подвергают сушке при 100 С

2 ч, а прокалку катализатора проводят в воздушной атмосфере 3 ч при

550 С.

Пример 5 (для сравнения).

Силикагель в количестве 1 л .с диаметром зерна 0,5-2,0 мм загружают в автоклав, насыщают водяным паром и вью держивают при 170 С, давлении 0 55 МПа

28 ч. Высушенный модифицированный силикагель со средним радиусом пор

100 нм, удельной поверхностью 20 м /г и пористостью 0,70 см /г вакуумируют и пропитывают 1,0 л водного раствора смеси сульфатов ванадия, калия и цезия (рН раствора 1,5) с концентрацией Ч О, KzSOq, Св 804 соответственно 90, 170, 170 г/дм до полного упао ривания раствора (t=80-90 С) при периодическом перемешивании (соотношение Ж:T=t).

134

Результаты испытаний на каталитическую активность, истираемость, а

Истираемость в

Содержание сферических частиц, об.7

Активность, 7, при

Катализатор

420 С 460 С 500 С месяц, мас.Х

По примеру

0,5

88

65

0,3

90

87

0,4

89

64

1,5

78

40

1,6

80

45

2,0

52

Известный

1,0

85

63

Составитель Н. Путова редактор Е. Копча Техред M.Õoäàíè÷ Корректор А. Зимокосов

Заказ 5139/5 Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 6 (для сравнения).

1 л крупнопористого силикагеля не пОдвергают обработке водяным паром при повышенных давлении и температуре, а сразу же упаривают досуха с

0,7 л водного раствора (рН 1), содержащегб смесь сульфатов ванадия, калия и цезия с концентрацией Ч 0, К SQ, CsqSOq соответственно 70 (в пересчете на Vz 0>), 150, 150 г/дм при соотношении Ж:Т=0,7. Затем контактную массу подвергают сушке при о

120 С 4 ч. Прокалку катализатора проводят в воздушной атмосфере при

625 С 6,5 ч.

Катализаторы испытывают в процессе окисления диоксида, серы в кипящем слое катализатора (V=10000 ч концентрация $0 в исходном газе

7 об.Х) на активность и истираемость в эрлифте.

7972 также по содержанию сферических частиц приведены в таблице.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ приготовления катализатора для окисления диоксида серы н кипящем слое на основе оксидов ванадия, калия и цезия на носителе, включающий

10 пропитку носителя раствором солей активных компонентов с последующей термообработкой, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью получения катализатора с повышенной механической прочностью, в качестве носителя

15 используют силикагель, предварительно обработанный водяным паром при 140о

160 С, давлении 0,475-0,5 МПа н те- чение 20-24 ч, пропитку носителя осу20 ществляют путем упаринания досуха с водным раствором смеси сульфатов актинных компонентов с рН 0,8-1,2 при соотношении раствор:носитель 0,7-0,9 и термообработку катализатора осущео ствляют при 600-650 С в течение 5-8 ч.