Катализатор для окисления аммиака

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ ц 444352

Соко Советских

Социалйстнчвскнх

Реслублик (61) Зависимый от патента (22) Заявлено 21.08.72 (21) 1820451/23-4 (51) М. Кл. В Olj 11/22 (32) Приоритет 27.08.71 (31) P 2142897.7 (33) ФРГ

Опубликовано 25.09.74. Бюллетень М 35

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 66.097.3 (088.8) ло делам иэобретеннй и открытий

Дата опубликования описания 15.04.75 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Эдгар Коберштейн (Австрия) и

Клаус Петер Мюллер (ФРГ) Иностранная фирма

«Дегусса» (ФРГ) (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ АММИАКА

Известен катализатор для окисления аммиака на основе кобальта, преимущественно

Со304..Однако этот катализатор быстро теряет активность в результате спекания при повышении температуры.

Целью изобретения является разработка такого катализатора, который бы не спекался при повышении т: мпературы и имел высокую активность, Для достижения этой цели предлагается вводить в катализатор, состоящий из окиси кобальта, преимущественно Со304, литий в количестве 0,1 — 10 ат. /о, преимущественно

0,5 — 3 ат. о/о.

Введение лития создает преимущество перед известным катализатором, так как уже после кратковременного нагрева катализатор стабилен по форме, практически не обнаруживает никакого спекания и характеризуется довольно высокими каталитической активностью и пропускной способностью в процессе окисления аммиака.

Катализатор содержит окись кобальта, преимущественно Со304 и 0,1 — 10 ат. /,, преимущественно 0,5 — 3 ат. /о, лития с текстурой, получающейся в результате прокаливания в кислороде или на воздухе прп 300 †9 С, преимущественно при 400 — 700 С.

Пример 1. 700 г нитрата кобальта растворяют в 5 л воды. К этому раствору добавляют

2 л раствора, содержащего 150 г гидроокисп лития, так что образуется осадок и слабощеIo лочной раствор. Осадок отфильтровывают и суспендируют в 40 л 10 /о-ного раствора перекиси водорода. Суспензию кипятят и выпаривают досуха. Твердый осадок измельчают, перемешивают с 33 о графита и прессуют в таб15 летки. Готовые таблетки в течение 3 час прп

600 С прокаливают в токе воздуха и дополнительно в течение 1 час нагревают при 800 С в атмосфере, содержащей кроме воздуха еще

8,3 об. /о аммиака.

Пример 2. Катализатор, полученный согласно примеру 1, засыпают в соответствующий реактор на высоту 6 см. Характеристики катализатора приведены в табл. 1

444352

Таблица 1

ОбъемнаЯ Степень скорость пода- превраще чи, час ния>,о

Добавленный газ, оо. о МНа

Выход окиси азота, о

Удельная нагрузка, кг NH3/ì, час

1Температура, С

830

I0,0

8,7

9,5

8,3

200000

99,9

99,8

98,8

96,6

98,7

98,0

96,5

95,0

3>500

11800 ному способу катализатором, содержащим ионы калия, причем объем и высота засыпки те же.

5 В табл. 2 приведены полученные результаты.

Таблица 2

Температура, С

Степень превращения, ог, Выход окиси азота, о, Продолжительность процесса, час

Добавка

Li++

Добавка

К+

Добавка

Li+

Добавка

К+

Добавка

Ii+

Добавка

К+

785

820

99,9

99,9

99,9

99,7

99,9

99,8

99,8

98,5

98,7

90,8

95,1

87,8

Содержание аммиака в добавленном газе

10,00/,.

Пример 4. Определяют усадку, прочность при сжатии и содержание щелочи в катализа- 10 торе, полученном согласно примеру 1. Катализатор работал при 780 — 830 С с объемными скоростями до 200000 час — . Получают результаты, приведенные в табл. 3.

Таблица 3 15

d, А

Содержание лития, ат. о

Продолжительность процесса, час

Твердость, кг/см

Усадка, /о

0,72

40

0,0

0,0

0,0

150 — 200

0,73

Предмет изобретения

30 Катализатор для окисления аммиака, состоящий из окиси кобальта, преимущественно

Соз04, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности катализатора, в его состав введен литий в количестве 0,1—

35 10 ат. %, преимущественно 0,5 — 3 ат. /о.

Редактор О. Кузнецова

Корректор Е. Мохова

Составитель Н. Путова

Подписное

Тираж 651

Изд Ма 509

Заказ 1056/5

Тип»гпафия, пр. Сапунова, 2

П р и м ер 3. Катализатор, полученный согласно примеру 1, засыпают на высоту б см в соответствующий реактор и определяют степень превращения при объемной скорости

50000 час в зависимости от времени. Этот же процесс повторяют с полученным по известПри таком же опыте с катализатором, полученным по известному способу, содержащем ионы калия, содержание калия в течение 5 час понизилось с 0,13 до 0,04 ат. О, в то время как усадка составляла 33

Пример 5. Катализатор, полученный согласно примеру 1, исследуют с помощью рентгеновского анализа. Рентгенограмма имеет следующий вид:

4,700

2,810

2,464

2,440

2,336

2,132

2,089

2,022

1,853

1,650

1,555

1,505

1,427

1,365

1,276

l,232

Средний

Сильный

Слабый

Очень сильный

Средний

Средний

Слабый

Средний

Очень слабый

Средний

Сильный

Слабый

Сильный

Слабый

Слабый

Средний