Катализатор для окисления @ в @

 

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ 80 в 80 на основе пятиокиси ванадия .с промоторами, выполненный в виде . цилиндра,-о тличающийся тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления слоя, увеличения механической прочности и повышения активности катализатора, ципиндр имеет толщину стенок 1, мм и отношение высоты цилиндра к его наружному диаметру составляет 1,5-4,0, § (Л 00 о ;о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

В

РЕСПУБЛИК (Ъ,4 г- . г.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

k АВТОРСНСМЪ СЕЦЯТВПЬСТВУ:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i ) 2623151/23-04 (22 ) 05. 06. 78 (46) 30.07.83. Бюл. В 28 (72 ) С. В. Иваненко, В.П. Салтанова, С. В. Липочкин, Н. С. Торочешников

Б.М. Масленников, В.В. Илларионов, Н.М. Чечулин, М.М. Стуль, Г.М. Бонда ренко, В.С. Лютиков и A.Ì. шлаин (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева и Научно-исследовательский институт пб удобрениям н ийсектофунгицидам им. Я.В.Самойлова (53) 66.097.3(088.8) (56) 1. Патент Франции М 1124497, кл. В 01 ), опублик. 1956.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 115897, кл. В 01 J 23/22> 1958.

3. Авторское свидетельство СССР в 594996, кл. В 01 7 35/02, 1976 (прототип)...Su„„869119 А

ЭИЬ .B .01 J 35/02; В 01 J 23/22//

С 01 В 17/69 (54 ) (57 ) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ OKHCJKEHHH

s0< в s03 на основе пятиокиси ванадия .с промоторами, выполненный в виде . цилиндра, отличающийся тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления слоя, увеличения механической прочности и яовышения активности катализатора, ци линдр имеет толщину стенок 1,0-2 5 мм и отношение высоты цилиндра к его наружному диаметру составляет 1,5-4,0, 869119

Изобретение относится к проиэвод ству катализаторов для гетерогенных процессов, находящих применение при проведении различных химических реакций, в частности катализаторов для окисления сернистого ангидрида. 5

Известен катализатор для окисления SO> в SO> на основе пятиокиси ванадия и солей щелочных металлов, выполненный в виде колец, у которых высота примерно .равна их наРужному 10 диаметру Р1 7. Такие кольца получают. путем штампования сырой массы или крупки катализатора на таблет-прессах. Как в том, так и в другом случаях, получают. кольца, у которых минимальная толщина стенки равна

3 мм и катализатор еще не работает в кинетической области.

Известен также катализатор корончатой формы, выполненный в виде коль. ца с волнистой наружной поверх-. 20 ностью (2 ).

Ближайшим решением поставленной задачи является катализатор на основе ванадия, выполненный в виде цилиндра с наружным диаметром, равным высо- 25 те, и коаксиальным отверстием, которое является глухим с опорной диа. фрагмой, и катализатор имеет проход.ную канавку на одном или обоих торцах, причем диаметр коаксиального 30 отверстия равен 0,3-0,5 наружного диаметра, толщина стенки диафрагмы

0,2-0,4 наружного диаметра и площадь сечения проходных канавок равна 0,05-0,1 квадрата наружного диаметра (3 g.

Катализатор получают путем штампо" вания.

Опыт отечественной катализаторной промышленности по пройзводству ванадиевых катализаторов на таблетпрессах в виде таблеток (СВД, CBHT) и колец (СВС) показал, что процесс таблетирования приводит к быстрому выходу из строя дорогостоящего прессинструмента. К тому же иэ-за труднос- 45 ти центровки пуансона, оформлякщего внутренее отверстие кольца, наблюдается радиальное смещение и поломка пуансона.

До сих пор отсутствуют таблет- 50 прессы с необходимой степенью надежности для работы в промышленных условиях.

В то же время одним иэ преимуществ кольцевых катализаторов является более низкое гидравлическое сопротивление их слоя.

Целью изобретения является снижение гидравлического сопротивления слоя, увеличение механической проч- 60 ности и повышение активности катали затора.

Укаэанная цель достигается тем, .что катализатор выполнен в виде цилиндров (трубок ) с толщиной сте- 65 нок 1,0-2,5 мм и отношением вйсоты к наружному диаметру 1, -4,0.

Катализатор получают формованием влажной катализаторной массы на непрерывно действующих формователях.

Далее катализатор подвергается сушке и прокалке.

Катализатор по изобретению обладает низким гидравлическим сопротивлением — 85-210 мм/рт. ст., повышенной механической прочностью до 8 кг/см длины цилиндра, при этом активность катализатора повышается в 1, 1-2 раза.

Пример 1. Катализатор состава г V>0@ -. 9%, К23 0т 38%, Сг(Н2Р04) 3 — 3% Si02 — 50% получают следующим образом. 50 г сухого носителя (белая сажа, диатомит, силикагель) смешивают с 9 г пятиокиси ванаДия, 38 r пиросульфата калия и 75 мл водного раствора, содержащего 3 г Cr(H>FO+) 3 и 1 г поверхностно-активного вещества. Полученную массу подвергают пластикации на шнековом пресс-формователе в течение 1-2 мин с одновременным перемешиванием. Массу после пластикации экструдируют на том же формователе через фильеру с размером канала 5 3 мм. Полученные цилиндры (трубки) с наружным диаметром 5 мм и толщиной стенки 1 мм сушат при

110оC в течение 1 ч и прокаливают при 500 С в течение 1 ч во вращаюо щейся печи. В результате термообраi ботки получаются цилиндры (трубки) длиной от 8 до 20 мм. Константа скорости окисления сернистого ангидрида на таком катализаторе равна 2,5 сати при 485 С. Гидравлическое сопрогивлеа ние слоя трубок в 1,6 раза меньше гидравлического сопротивления слоя, колец диаметром и высотой, равной 5 мм.

Пример 2. Промышленную мас-

К О су СВД. (V205- 6%, =3,1. дйаЪомито Ъ 5 остальное) формуют на шнековом пресс-фориователе ПФШ-150 через фильеры с размером канала 8) 4 мм.

Далее полученные трубки сушат и прокаливают по технологии катализатора

СВД гранулированного. После сепарации получают трубчатый катализатор

СВД диаметром 8 мм, толщиной стенки 2 мм и длиной 12-32 мм.

Константа скорости окисления

SO2 .в.80„, измеренная при 485 С, равна 1,35-1,45 с-"атм-", гидравлическое сопротивление слоя в

1,8-2,0 раза ниже гидравлического сопротивления слоя гранул диаметром

6 мм и высотой 10 мм.

Замена гранулированного катализатора СВД на трубчатый на двух первых слоях в промышленйом контактном аппарате производительностью

360 т в сутки позволила увеличить газовую нагрузку на него с 50000 до

86911

Прочность кг/см, длины цилиндра

Размеры, мм

Гидравлическое сопротивление, мм рт.ст.

Константа скорости при 485 С о

Ь !

1 олщиЙа ,стен ки

Катализатор высота диаметр

8-10 1,0

По примеру 1 5

По примеру 2 8

По примеру 3 10

210

2,5

3,5

12-32

15-40

1,35-1,45

1,30-1,40

2,0

125

2,5

Кольца СВС

250

1,20

Составитель Н. Путова

Редактор Е. Зубиетова Техред T Фанта

Корректор Л. Бокшан

Заказ 6Ю1/4 Тираж 537

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

55000 нмз/ч, т.е. на 8В, и снизить вес загружаемой массы на 26%.

Пример 3. Промышленную формовочную массу СВД формуют экструэионным способом через фильеру с размером,канала 10 5 мм. Далее полученные трубки сушат и прокаливают по технологии катализатора

СВД гранулированного.

ГотовЫй катализатор диаметром

10 мм, толщиной стенки 2,5 мм и длиной 15-40 мм характеризуется константой скорости окисления сернистого ангидрида на нем, равной 1,31„4 с- атм-", и гидравлическим сопротивлением слоя в 2,3-2,5 раза ниже гидравлического сопротивления слоя гранул диаметром 6 мм и высотой 10 мм.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Таким образом, катализаторы по

Изобретению обладают высокой актнвностью на единицу веса и объема и отлйчаются низким гидравлическим сопротивлением слоя, низким насыпным весом, т.е. меньшим весом загрузки на 1 т вырабатываемой кислоты.

По сравнению с кольцами, имею5 щими длину, равную наружному диаметру, трубчатый катализатор, засыпанный .внавал, отличается меньшим гидравлическим сопротивлением при той же активности.

Описанная форма катализатора снимает проблему промышленного производства высококачественных катализаторов и позволяет получать катализаторы с значительно более высокими эксплуатационными параметрами. Это позволяет увеличить удельную производительность KQHTBt(THHx аппаратов, снизить нормы загрузки катализатора, расход электроэнергии на транспортировку газа примерно на

25% и не менее чем в 1,5 раза повысить срок службы катализатора.