Способ получения оксида алюминия

 

Изобретение относится к технологии получения оксида алюминия, который может быть использован в качестве адсорбента , катализатора и носителя металлических катализаторов. Цель изобретения - повышение продукта за счет повышения сорбционного объема и среднего радиуса пор. Для этого раствор соли алюминия смешивают с гидрокарбонатом аммония при постоянном рН 8, отделяют образовавшийся гель, промывают и выдерживают в растворе цетилпиридинийхлорида. После этого сушат и прокаливают. Раствор цетилпиридинийхлорида берут концентрацией 0,1-0,7 мас.%. Выдержку гидрогеля в растворе цетилпиридинийхлрридэ ведут в течение 16-24 ч. 2 з.п. ф-лы, 2 табл. bo

,. Ф. », :." г! ." -; 1» . ::-.1 г(,:

СО1ОЗ СОВГ 1С1 ИХ

СОЦИЛ ПИ;. TИ f С1,11Х

Р I CГ1У(i111i, (11s С 01 F 7/02

ГОСУДЛРСТЕЕННЫй KOMlntFT

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4779 184/02 (22) 09.01.90 (46) 15.01 9 . Бюл. N 2 (71) Институт общей и несрганической х«мии АН БССР (72) Т.Ф.Кузнецова. Н,М.Собсленко и

Е.Н.Баркатина (53) 661.862(088.8) (56) Kotanlgawa T., Yamamoto M„Utiyama M., Hattori Н. The Influence of Preparation

Methods on the Роге Structure of Alumlna.—

Appl. Сата!., 1981, ч. 1. р. 185-200.

Manton М.R.S„Davldtz J.Ñ. Controlled

Роге Sizes and Active Site Determining

Selectivity 1и Amorphous Silica-Alumina

Catalysts.--J. Catal. 1979, ч.60, р. 156--166.

Кузнецова T.Ф., Комаров В.С. Влияние

ПАВ и за1лораживания на формирование структуры гелеобразных адсорбентов. Известия AH БССР. Сер. хим, 1чаук, 1982. tJ. 1. с. 105-107.

Vogel R.F.. Marcelin G., КеЫ П.L. The

Preparation of Controlled Роге Alumina.

-Appl. Catal,, 1984, v, 12, р. 237-248, Изобретение относится к технологии получения оксида алюминия, который может быть использс ван в качестве адсорбеuта, кгпализатора и носителя 1леталлических катализа. оров.

Цель изобретения — повышение качесва оксида алюминия за счет повышения сорбционного обьема и среднего радиуса пор.

Согласно способу, включающему смешение растворов соли алюминия и гидрокарбоната аммония при рН 8,0, отделение образовавшегося геля, промывку, сушку и прокаливание, перед сушкой гидрогель вы„„Ы3 „„1705237 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ (57) Изобретение относится к технолсгии получения оксида алюминия, который может быть использован в качестве адсорбентэ, катализатора и носителя металлических катализаторов. Цель изобретения — повышение продукта за счет повышения сорбционного обьема и среднего радиуса пор. Для э1ого раствор соли алюминия смешивают C гидрокарбонатом аммон11я при постоянном рН 8, отделяют образовавшийся гель, промывают и выдерживают в растворе цетилпиридинийхлорида, После этого сушат и прокаливают. Раствор цетилпиридинийхлорида берут концентрацией 0,1-0,7 мac.$.

Выдержку гидрогеля в растворе цетилпиридинийхлррида ведут в течение 16-24 ч. 2 з.п. ф-лы, 2 табл. держивают в растворе цетилпйрид«н.1йхлорида, а сушку ведут при ксм11атной тек пературе.

Пример 1. Раствор, содержащий 95,96 г гексагидрата хлорида алюминия в 530 мл дистиллированной воды, и раствоp, содержащий 500,0 г гидрокарбоната а, имони1 в

4000 мл дистиллированной воды, одновременно с помощью шлангов дозировочно,э насоса DP2 — 2вливают в емкость, снабженную электрической мешалкой и электрода1ли иономера ЭВ-74. Скорость подачи раствора хлорида ал>сминия 13,3 мл/мин.

1705237

Скорость подачи раствора гидрокарбоната аммония регулируют так, чтобы поддерживать значение рН энергично перемешиваемой смеси постоянным и равным 8,0.

Процесс осаждения проводят в течение 40 мин. После добавления всего обьема раствора хлорида алюминия осадок выдерживают 2 ч, отделяют на вакуум-фильтре от маточного раствора и промывают дистиллированной водой до полного отсутствия хлорид-ан иона в промывной жидкости. Порцию промытого гидрогеля массой 20 г помещают в колбу с притертой пробкой, вносят в нее

50 мл водного раствора, содержащего 0.5 мас.% цетилпиридинийхлорида, Гидрогель в колбе разбивают до состояния равномерной кашицеобраэной массы, выдерживают в течение 16 ч, отделяют фильтрацией, формуют в экстоудаты диаметром 1 мм, высушивают до состояния ксерогеля при комнатной температуре в течение 3 сут и прокаливают на воздухе при 650 С в течение 4 ч. Полученный образец имеет структуру у-оксида алюминия. Сорбционный объем пор полученного продукта 1,75 см /r, средний радиус пор 15,2 нм, Пример 2. Аналогичен примеру 1, Концентрация цетилпиридинийхлорида 0,7 мас. . Полученный образец имеет структуру диоксида алюминия. Сорбционный объем пор 1,37 см /г, средний радиус пор 13,0 нм.

Пример 3. Аналогичен примеру 1.

Концентрация цетилпиридинийхлорида

0,05 мас. . Полученный продукт имеет структуру у-оксида алюминия. Сорбционный объем пор 0.93 см /г, средний радиус пор 9,4 нм.

Пример 4, Аналогичен примеру 1, Время контактирования гидрогеля с раствором цетилпиридинийхлорида 15 ч. Полученный продукт имеет структуру -оксида алюминия. Сорбционный объем пор 1,48 см /г, средний радиус пор 13,9 нм.

Пример 5, Аналогичен примеру 1.

Время контактирования гидрогеля с раствором цетилпиридинийхлорида 25 ч, Полученный уоксид алюминия имеет сорбционный обьем пор 1,76 см /г, средний раз диус пор 15,1 нм, В табл. 1 приведены условия выполнения предлагаемого способа и свойства полученного у- оксида алюминия, а также данные, полученные по известному способу.

В табл. 2 приведены данные по влиянию времени контактирования суспензии гидрогеля с водным раствором цетилпиридинийхлорида на адсорбционно-структурные свойства получаемого продукта.

Данные табл. 1 показывают, что при концентрации цетилпиридинийхлорида

0,1-0,5 мас.",> сорбционный обьем пор составляет 1,07-1,75 см /г. а средний радиус з пор 10,6-15,2 нм, При уве Iè÷åíèè концентрации цетилпиридинийхлорида больше 0,7 мас. сорбционный объем и средний радиус пор образцов оксида алюминия начинают уменьшаться, составляя, например, для

1,0 -ной концентрации ПАВ 0,90 см /г и

10,3 нм соответственно, Обработка полученного гидрогеля алюмоаммонийгидроксокарбоната растворами цетилпиридинийхлорида приводит к изменению условий распада первичных кристаллов и их агломерации, протекающих, как правило, одновременно. Влияние поверхН0сТНо-àêTèâíoão вещества в данном случае заключается в контроле размера и способа упаковки агломератов частиц гидрогеля. Из табл. 1 видно, что с увеличением концентрации цетил пиридинийхлорида сорбционный объем пор изменяется намного быстрее, чем удельная поверхность. Это свидетельствует о значительном изменении геометрии пор в данном интервале концентраций ПАВ.

Таким образом, в присутствии цетилпиридинийхлорида происходит изменение упаковки мало различающихся по размерам агломератов частиц гидрогеля, приводящее к увеличению среднего размера пор конечного продукта, а сушка не отмытого от ПАВ гидрогеля обеспечивает значительное снижение степени его контракции, предотвращая коллапс пористой структуры на стадии превращения в ксерогель.

Процесс образования оксида алюминия в присутствии цетилпиридинийхлорида на стадии гидрогеля и на стадии его высушивания до состояния ксерогеля отличен от процесса образования в условиях, описанных в известном способе.

Образец, приготовленный по предлагаемому способу, обладает по сравнению с известным большими величинами сорбционного обьема и средне о радиуса пор. Повышение адсорбционной способности в области высоких концентраций адсорбтива в 1,1-1,8 раз открывает возможность проведения адсорбционных процессов с более высокой эффективностью при меньшем расходе адсорбента. Увеличение среднего радиуса пор в 1,8-2,7 раза позволяет получить катализаторы, селективные к размеру и форме реагирующих молекул, и свести к минимуму диффузионные ограничения при проведении быстрых реакций с участием больших молекул или в жидкой фазе.

1705237 растворе цетилпиридинийллорида, а сушку ведут при комнатной температуре.

Таблица 1

Таблица 2

Составитель Е.Баркатина

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор М.Петрова

Заказ 165 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 грopмула изобретения

1. Способ получения оксида алюми ия, включающий смешение растворов соли алюминия и гидрокэрбоната аммония при рН 8,0, отделение образовавшегося геля, промывку, сушку и прокаливание, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения качества продукта за счет повышения сорбционного объема и среднего радиуса пор, перед сушкой гидрогель выдерживают в

2. Способ по и. 1, отличающийся

5 тем, что раствор цетилпиридинийхлорида берут концентрацией 0,1-0,7 мас.$.

3. Способ по пп, 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что гидрогель выдерживают в растворе цетилпиридинийклорида в тече10 ние 16-24 ч.