Катализатор для очистки газов от органических веществ

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик («) 954100 л ( г У " .

j (61) Дополнительное к авт. свид-ву — (22) Заявлено 22.02. 80 (21) 2912714/23-04 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (1) М Кт, 3

В 01 J 23/78

В 01 J 23/84

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 300882. Бюллетень ¹ 32 (5Ç) УДК 66,097.3 (088.8) Дата опубликования описания 300882 (72} Авторы изобретения

Т.Г.Аланова и Т.Я.Михеева (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР .ЦЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

ОТ ОРГАНИЧЕСКИ ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к катали-. заторам, содержащим металлы или их окиси или гидроокиси.

Известен катализатор для очистки газов от органических веществ на основе окислов меди и хрома на окиси алюми ни я (1) .

Недостатком данного катализатора является низкая активность.

Известен также медно-хромовый катализатор для очистки газов от вредных органический веществ, имеющий состав, вес.Ъ: Си 33-36; Cr>0>30-32, Сио 1-2; Р 05 8-12; графит 1-2; талы(4-5; А1 03остальное

Недостатком катализатора является сравнительно низкая активность,на- пример 100%-ная степень окисления циклогексанона достигается на катализаторе при с = 410 С„ а ксилола

О

460 оС

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор,. содержащий следующие компоненты, вес.Ъ: окись меди 32-40; окись хрома 25-31; окись кальция 1,1-2,2; окись фосфора 8.8-20,0; тальк 2,07,4; графит 1, 35-7 4; окись алюж;— ния — остальное 3) .

Недостатком известного катализатора является относительно низкая активность, так, например, степень

5 окисления ксилола при очистке отходящего газа при 350оС составляет

77,5Ъ, а циклогексанона — 78Ъ.

Цель изобретения — повышение активности катализатора.

Поставленная цель достигается тем, что катализатор для очистки газов от органических веществ, содержащий окислы меди, хрома, кальция, фосфора, алюминия, тальк, графит, дополнительно содержит окись висмута или окись бария, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Окись меди 27,5-31,0

Окись хрома 22,3-25,0

Окись кальция 1,6-1,8

Окись фосфора 16,5-18,4

Окись висмута 4,1-10,0 или окись бария О, 9-4

Тальк 5, 8-7,2

Графит 4,4-5,4

Окись алюминия Остальное

Предлагаежяй катализатор по срав-. нению с известным обладает повышен%

ЗО ной активностью, так, например, сте954100 пень окисления ксилола при очистке .отходящего газа при 350 С составляет 93%, а циклогексанона — 95а.

Катализатор готовят путем смешивания малахита с окисью кальция и раствором хромовой кислоты, добавления хромового ангидрида, сушки,, прокаливания с последующим смешиванием с окисью алюминия, тальком, графитом и раствором о -фосфорной кислоты. Полученную массу сушат до остаточной влажности 5-8%, добавля ют окись висмута или гидроокись бария, таблетируют и прокаливают на воздухе при 400-450 С.

Пример 1. Навески малахита

СиСО Cu(0H)g в количестве 35,8 r u

1,6 г Сао смешивают и заливают

24,3 мл 47,6%-ного раствора хромовой кислоты при перемешивании. Процесс образования хроматов проводят на водяной бане при 70-80 С. Затем добавляют кристаллический хромовый ангидрид Сто в количестве 13,4 r.

Массу хорошо перемешивают, сушат и прокаливают в течение б ч при ,450 С, затем 20 r полученного порошка смешивают с 3 r A120>, 2 г талька и 1,5 r графита. Сухие компоненты перемешивают и заливают 30 мл

15%-ного раствора о-Фосфорной кис» лоты Н РО4.

Массу перемешивают, сушат до остаточной влажности 5-8%, добавляют в смесь 1,5 r В1 0 .>, далее таблетируют и прокаливают на воздухе при

400-450 С. Полученный катализатор имеет состав, вес.Ъ:

СиО 30 7

Cr 0, 24,5

CaO . 1,8

Р О .18,4

Тальк 7,2

Графит 5,4

Bi 0 4,1

Аl О

Остальное

Пример 2. Катализатор готовят так же, как указано в примере 1, в каталиэаторный порошок перед стадией таблетирования вводят 1,8 г порошка Bi 0 . Все компоненты тщательно перемешивают, таблетируют.

Полученный катализатор прокаливают при 400-Д50 C.

Полученный катализатор имеет состав, вес.Ъ:

СиО 29,1

Cr O 23;3

Сао 1,7

Р,О 17,5

Тальк 6,8

Графит 5,1

В1 0 6,0

А1 О

Ост аль ное

Пример 3. Катализатор готовят так же, как указано в примере

2, в катализаторный порошок перед стадией таблетирования вводят В1 0 в количестве 3,5 г, полученные компоненты тщательно перемешивают, массу таблетируют и прокаливают при

400-450 С.

Полученный катализатор имеет со5 став, вес.Ъ:

Си0 27,5

Cr О 22,3

СаО 1,6

Р,О, 16,5

10 Тальк 6,0

Графит 4,8

Bi 0> 10

А1 0 Остальное

Пример 4. Навеску малахита

CuCO> Cu(OH)< в количестве 35,8 r и 1,6 r Сао смешивают и заливают

24,3 мл 47,63 раствором хромовой кислоты при перемешивании.

Образование хроматов проводят при

20 70-75 С После прекращения реакции в полученную смесь добавляют хромовый ангидрид в количестве 13,4 r, все компоненты перемешивают, сушат и прокаливают при 400-450 С в тече-

25 ние 6 ч.

К 20 r прокаленной массы добавляют 3 г А1 0, 2 г талька и 1,5 г графита. Все.указанные компоненты перемешивают и заливают 30 мл 15%ного раствора о -фосфорной кислоты.

30 Полученную массу сушат до остаточной влажности 5-83 и добавляют перед таблетированием навеску Ba(OH) в количестве 0,28 r затем таблетируют и прокалывают при 450 С.

35 Полученный катализатор имеет состав, вес.%:

СиО 30,7

Cr O3 . 24,6

Сао 1,8

40 Р до 18,4

Тальк 7.,2

Графит 5,4

ВаО 0,9

А1,О Остальное

45 П р И м е р 5. Катализатор готовят так же, как указано в примере 4.

В катализаторный порошок перед таблетированием вводят 0,62 r

Ва(ОН) с дальнейшим таблетированием и прокаливанием катализатора.

Полученный катализатор имеет состав,. вес.Ъ:

СиО 30,5

Сг о ... 24 4

Сао 1,8

Р,О 18,3

Тальк 7,2

Графит 5,4

Вао 2,0

60 А1 03

Остальное

Пример б. Навески указанных веществ .

CuCO> ° Cu(OH)< 10,5 г; Cr0>9,0 г;

Сао 0,5 г; Al 0 2,8 r смешйвают и

65 аливают 14-15.6-ным раствором фос954100 форной кислоты. Реакцию проводят на водяной бане при 70 -80 С.

После прекращения реакции в полученную массу дОбавляются 2,0 r навески талька и 1,5 г графита. Все тщательно перемешивают в готовую 5 смесь, имеющую влажность 5-84, до- бавляют навеску ВаО в количестве

1,3 г, далее таблетируют и прокаливают на воздухе при 400-4504С. ПОлученный катализатор имеет состав, вес.Ъ:

Си0 31

Cr 0q 24,5

СаО 1,6

РдОу 16,6 15

Тальк 6,1

Графит 4,6

ВаО 4,0

А1 0

Остальное

Механическая прочность всех катализаторов составляет 10-12,8 кг/таб.

Извест- % превращения ксилола по примерам

Температу-тура, С тали затор 1 2 3 4 5 б

280

72 82 . 82 60

53 82

300

62 82 88 — 89 84 83

320

94 87 91

95 93 93

77,5 93 95 90

3 50

92,5 96 95

98.,0 100 . 98

380

98 98 . 97 98

400

420

Таблица 2

Степень превращения циклогексанона

1 2 3 4 5 . б

Температу- Известный

pa oC катализатор

280

78 70

84 83

61 81

78 86 79

84 92 85

300

90 90 87-89

320

94 93 95

90 95 95

350

370

94 94 95

92 95..95

93 96

380

91

400 ра, алюминия, тальк и графит, о т-= л ичающийся тем, что., с целью повышения активности катализатора, он дополнительно содержит

65 окись висмута или окись бария при

Формула изобретения

Катализатор для очистки газов от органических веществ, содержащий окислы меди, хрома, кальция, фосфоКатализатор прессуют в таблетки

10 мм, высотой 5 мм.

В табл. 1 приведены результаты испытаний каталитической .активности предлагаемого катализатора в реакции окисления ксилола в сравнении с известным катализатором.

Условия испытания катализаторов: объемная скорость 30000 ч ", концентрация ксилола 4-5 мг/л.

Из данных таблицы видно, что активность предлагаемых катализаторов выше известного.

В табл.-2 приведены результаты испытания каталитической активности предлагаемого катализатора в реакции окисления циклогексанона в сравнении с известным. Объемная скорость процесса 30000 ч, концентрация циклогексанона 4-5 мг/л.

Таблица 1

954100 следуюшем соотношении компонентов, вес.%:

27,5-31,0

22,3-25,0

1,6-1,8

16,5-18,4

4,1-10,0

0,9-4

5,8-7,2

Составитель В.Теплякова

Редактор H.Êåøåëÿ Техред З.Палий. КорректорЕ. Рошко

Заказ 6331/5 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Окись меди

Окись хрома

Окись кальция

Окись фосфора

Окись висмута или окись бария

Тальк

Графит 4,4-5,4

Окись алюминия Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

5 9 386663, кл. В 01 J 23/70, 1971.2. Авторское свидетельство СССР

Р 386667, кл. В 01 J 23/70, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2748775/23-04, 10 кл. В 01 J 23/70, 1979 (прототип).