Катализатор для очистки газов производства фталевого ангидрида

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()939064 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.10.80 (21) 3211872/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

В 01 J 23/84

Гасударственный кемнтет

СССР.

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № 24 (53) УДК 66.097..3 (088.8) пе денем нзебретеннй н еткритий

Дата опубликования описания 05.07.82 г

Л. Б. Павлович, Н. А. Морозкина, Е. Б. Ушаков, М. Б. Школлер, В. Г. Мизин и И. А. Копырин

1

Кузнецкий филиал Восточного научно-исследовательского углехимического института (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ПРОИЗВОДСТВА

ФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА

Изобретение относится к катализаторам для очистки газов от органических веществ, например отходящих газов производства фталевого ангидрида от фталевого, малеинового ангидридов и 1,4-нафтохинона, и может быть использовано в химической промышленности.

Известны три типа катализаторов для очистки отходящих газов производства фта. левого ангидрида: Цел ьнометаллические. или смешанные катализаторы, где металлы

Р1-группы или их смеси с неблагородными металлами наносятся на нержавеющую сталь. Катализаторы с регулярным расположением элементов (соты, решетки), промотированные мтеллами Pt-группы или окислами неблагородных металлов. Насыпные катализаторы — их активное вещество— металлы Р1-группы или окислы неблагородных металлов наносятся на f-А120, которая представлена в виде шариков, таблеток, гранул неправильной, формы или окислы неблагородных металлов в форме зе,рен (1).

Указанные катализаторы имеют недостатки. Катализаторы из благородных металлов и их окислы подвержены действию контактных ядов, катализаторы из окислов неблагородных металлов имеют небольшую механическую прочность, термически неустойчивы, имеют небольшой срок службы. Все катализаторы трудоемки в изготовлении и имеют высокую стоимость. Использование природных материалов (руд), в качестве катализаторов дожига даст ряд существенных преимуществ. Низкая стоимость, доступ>о ность упростят в целом процесс каталитического дожига выбросов производства фталевого ангидрида.

Известен также катализатор для очистки газов производства фталевого ангидрида, представляющий собой концентрат марганцевой руды (пиролюзит). При использовании концентрата марганцевой руды для очистки выбросов производства фталевого ангидрида при 480 †5 С, объемной скорости 2000 †30 ч, концентрации выбро2о сов в пересчете на фталевый ангидрид 1,1—

1,5 г/мз степень очистки составляла 95,7—

96 6% (2).

Недостатком данного катализатора является низкая активность и термическая не939064

Объемная ско- Концентрация фталевого, рость, ч малеинового ангидридов, 1, 4-нафтохинона, г/м

Температура

ОС

Степень окисления смеси до

С0 и Н О, 0

6000

550 550

680 600

96,0

95,8

95,8

97,2

97,7

96,8

97,6

97,7

97,6

97,8

97,9

1,2

8000

1,7

1,7

1,7

1,2

8000

1,7

1,5

8.000

8000

1,2

1,5

1,7

1,6 устойчивость пиролюзита. Пиролюзит (Мп О существует в двух модификациях и ф, из которых более активной является р-МпО .

При нагреве пиролюзита выше 530 Ср-МпОд переходит в t -Мп О и окислительная способность пиролюзита необратимо падает.

В связи с объемными превращениями концентрата, он. растрескивается с образованием мелких частиц, что увеличивает гидравлическое сопротивление слоя.

Цель изобретения — увеличение активности, термостойкости и расширения ассортимента катализаторов для очистки газов производства фталевого ангидрида.

Указанная цель достигается тем, что в качестве катализатора для очистки газов производства фталевого ангидрида применяют передельный малофосфористый марганцевый шлак производства углеродистого ферромарганца.

Передельный малофосфористый мар- п ганцевый шлак производства углеродистого ферромарганца ранее применялся для выплавки силикомарганца и металлического марганца (3) и имеет следующий состав вес. О/p . МпО 40 — 75; ЯОр 15 — 40; А! Оз—

1 — 8; FeO 0,1 — 1,О; СаО 1 — 10; MgO 1 — 2;

P 0,005 — 0,06; прочие окислы — остальное (4)

В процессе работы кусочки шлака не претерпевают объемных превращений и сохраняют свою форму, что не влияет на гидравлическое сопротивление слоя. При температуре 500 — 550 С, нагрузке на шлак

6000 — 8000 ч, суммарном содержании фталевого и малеинового ангидридов 1,2— !

1,7 г/м степень очистки достигала 97,7 /О..

Выбор передел ьного мал офосфористого марганцевого шлака в качестве катализатора для очистки газов производства фталевого ангидрида обусловлен его высокой химической активностью, что подтверждается данными лабораторных испытаний. Как катализаторы дожига испытаны в основном все существующие в стране ферромарганцевые шлаки с повышенным содержанием окислов марганца; малофосфористый марганцевый, отвальный силикомарганца, шлаки углеродистого и среднеуглеродистого фер. ромарганца. Результаты испытаний шлаков по каталитическому дожигу модельной смеси фталевого ангидрида показывают, что ферромарганцевый малофосфористый шлак производства углеродистого ферромаганца является наиболее активным и термо- и механическистойким катализатором для очистки газов производства фталевого ангидрида.

Испытание катализатора проводят при температуре в зоне катализатора 450 — 600 Ñ, расхода воздуха 450 — 600 л/ч, объемной скорости 6000 — 8000 ч . Суммарная концентрация фталевого, малеинового ангидридов и 1,4-нафтохинона в воздухе составляет

1,2 — 1,7 г/м, длительность испытаний 77 ч.

Результаты процесса окисления представ лены в таблице.

Наиболее оптимальным режимом является температура порядка 550 С, объемная скорость 8000 ч. При этом степень окисления смеси до СО и Н О достигает 97,7 /О.

В результате проведенных испытаний ме ханическая прочность шлака, его состав, насыпной вес остались без изменения.

939064

Формула изобретения

Составитель В. Теплякова

Редактор С. Тараненко Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Заказ 4535/16 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская на 6., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Применение передельного малофосфо-ристого марганцевого шлака производства углеродистого ферромаганца в качестве катализатора для очистки газов производства фталевого ангидрида.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Торопкина Т. Н. и др. Каталитические методы очистки воздуха от органических 10 веществ. Обзорная информация.— «Промышленная и санитарная очистка газов». сер,.

ХМ вЂ” 14. М., ЦИНТИХИМНЕФТЕХИМ, 1977, с. 4. . 2. Цыбенко А. В: и др. Очистка промышленных выбросов от органических примесей в слое пиролюзита. «Химическая технология», АН УССР, 1972, № 4, с. 53 — 55.

3. Еднерал Ф. Л. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М., «Металлургия», 1977, с. 426 — 430.