Способ приготовления алюмохромокисногокатализатора для окисления двуокисисеры высоких концентраций

 

1» 810264

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.12.78 (21) 2703083/23-04 с присоединением заявки ¹â€” (51) М. Кл.

В 01 J 37/02

В 01 Л 23/26

//С 01 В 17/68 по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень ¹ 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (53) УДК 66.097.3 (088.8) >

В. A. Таранушич, Л. В. Стайнов, К. Г. Ильин,;

О. Г. Еремин и В. И. Явор

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический HHclèòóò им. Серго ОрджоннкицЬе

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

АЛЮМОХРОМОКИСНОГО КАТАЛ ИЗАТОРА

ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ДВУОКИСИ СЕРЫ

ВЫСОКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ

Государственный комитет 23) (23 Приоритет—

Изобретение относится к способам приготовления окисных катализаторов, в частности алюмохромокнсных катализаторов, для окисления двуокиси серы высоких конци траций.

Известен способ приготовления алюмохромокисного катализатора путем соосаждения гидроокиси алюминия и хрома из азотнокислых солей аммиаком с последующей фильтрацией, формовкой, сушкой и прокаливанием (1).

Известен также способ приготовления хромокисного катализатора для очистки отходящих газов от двуокиси серы методом пропитки А!20, расплавом азотнокислого хрома с последующими сушкой и прокалнванием (2).

Наиболее близким к изобретению является способ приготовления алюмохромокисного катализатора для окисления двуокиси серы высоких концентраций, который состоит в следующем: гранулы у-АlзО, промывают при 100 С; сушат при 200 С до постоянного веса; охлаждают до комнатной температуры и пропитывают 20 — 30%-ными растворами хромовой кислоты; сушат и ступенчато прокаливают по 1 — 2 ч через каждые 250 С в интервале температур 200—

700 С (3).

К недостаткам известного способа относятся сложность способа приготовления, а такжс нсвысока51 активность пол, >1аемого катализатора — степень превращения

S0g в 503 не выше 51>7%.

Целью изобретения является упрощение способа и получение катализатора с повышенной активностью.

Указанная цель согласно изобретению

00 достигается предлагаемым способом приготовления алюмохромокисного катализатора для окисления двуокиси серы высоких концентраций, включающим обработку алюмоокисного носителя, 13 качестве которого нс15 пользуют гидроокись алюминия, прокаленную при 265 — 300 С в течение 0,5 — 1,0 ч, раствором хромовой кислоты с последующей сушкой и ступенчатым прокаливанием при 200 — 700 С.

Отличительным признаком предлагаемого способа является использование в качестве алюмоокисного носителя гидроокнси ал1оминия, прокаленной при 265 — 300 С в течение 0,5 — 1,0 ч.

В результате термообработкн при 265—

300 С часть Аl(ОН)3 переходит в у-А1 03> образуя структурный каркас носителя состава Аl (ОН), у-А1 03.

А в результате реакции 2А1(OH) 3 +

+ ЗН2СгО„= А1 (СгОI)3 + 6Н О и после810264

3 дующей термической активации происходит модифицирование пористой структуры носителя и формирование активной поверхности катализатора.

Предлагаемый способ позволяет получить катализатор с повышенной активностью — степень превращения SO в SOз достигает 56,2 о.

Число циклов (приготовление

Al (OH) з . у-АI20з, обработка хромовой кислотой, сушка, прокаливание) зависит от размера гранул исходной Al (OH)3, времени и температуры обработки гидроокиси алюминия, концентрации хромовой кислоты и времени обработки Al(OH)з у-А1вОз хромовой кислотой. Для пяти примеров приведенных ниже число таких циклов равно единице. Весь процесс приготовления по каждому из приведенных примеров осуществляется за 10 — 15 ч.

Оптимальным для процесса высокотемпературной каталитической конверсии концентрированных сернистых газов является

19 — 24 /О-ное содержание (в пересчете на

Cr Oз) окислов хрома в катализаторе.

Пример 1. 20 см AI(OH), со средним размером гранул 1 — 2 мм подвергают термообработке:

Температура, С Время, ч

100 1

150 0,5 — 1

200 0,5 — 1

250 0,5 — 1

265 0,5 — 1

Охлаждают до комнатной температуры; помещают в колонку с ситчатым дном и обрабатывают 25 /о-ным раствором хромовой кислоты (концентрация хромовой кислоты дана в пересчете на хромовый ангидрид, т. е. 25 вес. ч. CrOа и 75 вес. ч. Н О), проливая ее через слой Al (OÍ). у-А1 0з либо опуская эту колонку с Al (OH) > °

° у-AI203 в емкость с раствором НвСг04.

Объем хромовой кислоты 200 — 300 мл; температура комнатная; время обработки (время в течение которого гранулы

AI (OH):з у-А1вОз находятся в р а створе хромовой кислоты) 5 — 10 мин. Отдувают излишки кислоты воздухом в течение 2 — 4 мин.

Полученные гранулы катализатора (А1 (ОН) з у-А1вОз, обработанные хромовой кислотой). Сушат при 80 — 120 С до устранения слипания гранул и 1 ч при

150 С; подвергают ступенчатой термообработке:

Температура, С Время, ч

200 2

450 1

700 1 — 2

Химический состав, вес. %. окислы хрома (в пересчете на Сг20з) 18,6, окись алюминия — остальное (81,4) .

П р и м ер 2. Аналогично примеру 1. Термообработка Аl(ОН)з 300 С в течение 0,5—

1,0 ч вместо температуры 265 С.

Химический состав, вес. Оо: окислы хрома 18,9, окись алюминия — остальное.

Пример 3. Аналогично примеру 1. Носитель обрабатывают 30 /о-ным раствором

6 хромовой кислоты вместо 25 /о-ного раствора.

Химический состав, вес. %: окислы «рома

21,8, окись алюминия — остальное.

Пр им ер 4. Аналогично примеру 1. I-loситель обрабатывают 35 /о-ным раствором хромовой кислоты вместо 25 /о-ного раствора.

Химический состав, вес. /О. окислы хрома 23,8, окись алюминия — остальное.

16 Пример 5. Аналогично примеру 2. Носитель обрабатывают 30 /о-ным раствором хромовой кислоты вместо 25 /о-ного раствора.

Химический состав, вес.,o.. окислы хрома

20 22,2, окись алюминия — остальное.

Полученные катализаторы испытывают в процессе окисления S02 в SO .

Условия испытания: концентрация SO в газе 20ь0,5 об. %., конпентрация 02 в газе

26 16,7+.0,2 об. /о, объемная скорость газа

5000 ч-, средний размер гранул катализатора 0,75 мм. Катализаторы испытывали в интервале 600 †7 С. После 10 ч работы при 750 С опускали температуру до 650 С.

Общее время работы каждого из катализаторов — не менее 60 ч.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Степень превращения SOp в

SO3, /о при температуре, С

Катализатор примера

750

650

600 650 700

34,3

342

34,3

34,2

34,1

34,3

34,3

47,1

47,0

47,3

47,1

47,2

47,4

46,9

55,9

53,4

56,2

63.9

54,1

61.,1

61,7

48,7

48,0

60,1

49,6

48,7

74,6

42,6

39,6

47,2

50,1

48,1

47,4

61,1

46,8

2

4

Г>а в но вссн ые

45 По известном способу

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что катализаторы, полученные предлагаемым способом, позволяют увели50 чить степень превращения SO в ЯОз, особенно при 600 †6 С, имеют достаточно стабильную работу после перегрева на

750 С и широкую зону оптимальны.: температур, что способствует интенсивному веде56 нию процесса конверсии двуокиси серы в интервале 600 — 700 С.

Формула изобретения

Способ приготовления а яюмoхpомoкисного катализатора для окисления двуокиси

6р серы высоких концентраций, включающий обработку алюмоокисного носителя раствором хромовой кислоты с последующей сушкой и ступенчатым прокаливанием при

200 — 700 С, отличающийся тем, что, с

66 целью упрощения способа и получсния ката810264

Составитель Н. Путова

Техред А. Камышникова

Редактор Е. Хорина

Корректор 3. Тарасова

Заказ 2149

Изд. № 236 Тираж 581

ВНИИПИ Государственного комитега СССР по делам изобретений н открытий

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

Подписное

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома

5 лизатора с повышенной активностью, в качестве алюмоокисного носителя используют гидроокись алюминия, прокаленную при

265 — 300 С в течение 0,5 — 1,0 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Kuczynski W., Kanja W., Utleniania

:duutlenku siarki na katalizatorach chromo Я

ko-glinokych nie dotokanych, «Przem. chem.», 1966, 45, № 12, 659 — 662.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2313977/04, кл. В 01 J 37/02, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2566302/04, кл. В 01 J 37/02, 06.01,78 (прототип).