Катализатор для окисления двуокиси серы

 

О Il И С А Н И Е,910177

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (5l)M. Кл .

В 01 3 23/22

В 01 У 29/04

С 01 В 17/69 (22) Заявлено 30,07.79 (g1) 2817163/23-04 с присоединением заявки №-9 7AspcteNIN4 квинтет

СССР ао делам кзебретений н втееытвй (23)Приоритет

Опубликовано 07.03 82 Бюллетень № 9 (53) УДК 66.097. .3(088.8) Дата опубликования описания 10.03.82

И. П. Мухленов, Е. И. Добкина, Я, В. Мирский, С. N. Кузнецова, 3. Г. Филиппова, Н. П. Матвее и Т. С. Петухова (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Октябрьской Революции и

Трудового Красного Знамени технологический ин им. Ленсовета (7l ) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР- ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ДВУОКИСИ

СЕРЫ

8 е О 1

Плотность, гlсм

До насыще- После насыния 10 щения 60

0,45-0,5 0,6 5

2,2-2,25 2,5

0,9 1,2 насыпная истинная кажущаяся б

Изобретение относится к катализаторам для окисления двуокиси серы и может быть использовано в производстве серной кислоты.

Известен катализатор для окисления двуокиси серы, представляющий собой бариевую алюмованадиевую контактную массу (БАВ) формульп

ЧО, 12 S O 05 АЕ О -г К О» т ЗВ@0 ° И KCE и имеющий следукхций состав, мас.%:

ЧдО 8 Ва0 . 28

К go 11 АС О 4

g<0< 35 СЮ 5

Другие примеси

Преобладающий размер нор, нм 10-60 . 7(/-100

Удельная поверхность, м /г 30 8 11 1.

В состав контактной массы входит раст5 воримая соль КС1 что затрудняет технологию. Такая масса не является готовым катализатором, перед эксплуатациeN ее.при высокой температуре насыщают двуокисью серы и тем самым активируют.

Наиболее близким к изобретению является катализатор для окисления двуокиси серы, содержащий, мас.%:

Ч,О 6-7

К О 9-1 О

СаО 2-3

S< 0 56-62

Сульфаты (в пересчете на Soy) 1 8-19

А О +% op Не более 5

Основные характеристики катализатоPB:

9103 77 б

7 Чд0ц, 9 К О; 3 сульфатов {в пересчете на 0 ); 12,1 цеолита типа и б;

3,2 A8д О 2 4 РЗЭ и 63,3 gyO

П р,и м е р 2. 100 см деалюминиЪ

). S рованного цеолита Ueozap-2 пропитывают

150 см раствора, содержащего 100 r/

/дм К Ч О q { в пересчете на Ч О ) и

100 г/дм К, 07 цри 80-90 С в тем- чение 3 ч. Сушат и прокаливают анало1о, гично примеру 1.

В готовом катализаторе содержится мас.%: 8,1 ЧоС ; 10,0 К О 3 3 сульфатов (в пересчете на ЯО ); 11,8 цеолита типа ЙаЭ; 3,2 А О ; 2,4 РЗЭ; 61,2

15 8 1 Og .

Пример 3. 100 см деалюмини3 рованного цеолита Беокар-2 пропитывают

150 см раствора, содержащего 120 r/ а- /дм KYOTO (в пересчете на Ч О ) и 150r/

М /дм К2 $ 0 при 80-90 С в течение

3, ч. Сушат и прокаливают аналогично примеру 1.

В готовом катализаторе содержится мас.%: 9 MgOy, ll О, 4 сульфатов

2S (в пересчете на SO@, 11,4 цеолит Na3, 3,0 Абд О, 2,3 РЗЭ, 59,3 ВАС .

Активность катализатора испытывают проточным методом при обьемной скорости 4000 ч "и составе газовой смеси

2 Зе 10% g Og +90% воздуха.

Испытуемую газовую смесь, очищенную: и высушенную, направляют в контактную трубку. Исследуемую контактную массу загружают в кольцевое простран " 3S ство между контакгной трубкой и чехлом для термопары. Концентрацию двуокиси серы определяют до контактной трубки и после нее. Активность оценивают степенью превращения (Х,%) 50g за конечное

40 время ксптакта.

Пористость, % 20

Удельная поверхность, м /r 3-4

Средний радиус пор, нм ..200-300 2

Недостатками известного катализатора являются малая механическая прочность (25 кгс/см ) недостаточно высокая активность в широком интервале те иератур - при 485 С степень превращения, измеренная в стандартных условиях равна 85-88% (при ЧО 4000 ч, составе газовой смеси.10% 90 +90% восьдуха), при 420 С 18-22%.

Бель изобретения - повышение активности и механической прочности катализатора.

Бель достигается тем, что катализатор для окисления двуокиси серы, вкпюч ющий пятиокись ванадия, окись калия и сульфаты, дополнительно содержит Беокар-2 при следующем содержании. комис . центов, мас.%:

Пятиокись ванадия 7-9

Окись калия 9-11

Сульфаты (в пересчете на серный ангидрид) 3-4

Беокар Остальн

Катализатор готовят методом пропитas деалюмннированного цеолита Беокаррастворами, содержащими смесь солей ванадата н пиросульфата калия. . Выбор пределов концентраций пропиточных растворов обоснован максимальнь введением активных составляющих на п верхность носителей и избежаниями крис таллиэации солей в устьях пор при испо льэований концентрированных пропиточных растворов, е другой стороны.

Режим пропитки для всех опытов следукщнй: соотношение Ж:1-1,5. Темпераа тура пропитки 80-90 С, время пропнтки

3 ч. Пропитанный носитель сушат при 100 С и прокаливают нри 650 С1в течение 3 ч.

Характеристика деалюминированного неолита Беокар2:: содержит мас.%: неолит типа М 315(А(0 4; РЗЭ 3,0 и 10д 78; ВР35 мм.

Л р н м е р 1. 100 см деалюминиро: >а

3. ванного цеолита Беокар - 2 пропитывают

150 см3 paersopa4 содерж е 80 гlдм

КЧОфв пересчете на ЧуО ) и 150 гlдм З

К; бй0 при 80-90 С в течение 3 ч.

Высушенный образец подвергают термообработке при 650 С s течение 3 ч.

Готовый катализатор содержит мас.%:

Прочность катализатора измеряют на экстензометре ИПГ-1.

Сравнительные характеристики полученного состава катализатора и прототипа представлены в табл.

Катализатор обладает повышенной активностью в широком интервале температур и механическая прочность его почти в 10 раз превышает прочность известных катализаторов, что дает возможность использовать его без потерь в результате уноса малопрачной контактной массы и беэ спекания в результате колебаний температуры, т.е. увеличивает срок его службы.

1. По примеру 1

230

90

0,4

220

3. 3

2. Прототип

18 22

210

0,3.25

Составитель Н. Путова

Редактор E. Хейфиц Техред Т. Маат очка Корректор В. Синицкая

Заказ 941/3 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ф ормула изо бретения

Катализатор для окисления двуокиси серы, включающий пятиокись ванадия, окись калия и сульфаты, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, он дополнитель но содержит Беокар=2 состава, Ъ: 11,4-.

12,1 цеолита Йа Э, 3,0-3,2 окиси щиоминия, 1,3-2,4 редкоземельного алемвнта, остальное - двуокись кремния, при следующем содержании компонентов,мас.%:

Пятиокись ванадия 7

Окись калия . 9 11

Сульфаты (в пересчете на серный ангидрид). 3-4

Цеокар 2 Остальное го

Источники информациие . принятые во внимание при эжнертиэе

1. Амелин А. Г. Общая химическая технология. М., Химия", 1977, с. 400.

2. Авторское свидетельство СССР

% 116093, кл. В 01 7 37/00, 1955 . (прототип).