Способ получения металлсодержащего сорбента (катализатора)

,424 АНИЕ ТЕН ИЯ И Союз СоветскихСоциалистическиРеспублик ВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМ(51) М. Кл, В 0 Ц 1/22В 011 11/32 Хосударственныи комитет Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий(71) Заявитель Ленинградский технологический институт целлюлозпромышленности ажиои ЖАШЕГО(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛСОД СОРБЕНТА (КАТАЛИЗАТОРА 2 Известны способы получения металлсодержащих сорбентов на основе ионитов путем последовательной обработки их растворами соли металла и восстановителя, Полученные таким образом сорбенты (электроноионообменники) содержат частицы металла, распределенные в иопитовой матрице, и могут использоваться для различных целей, в частности, для обескислороживания воды.Однако, в качестве катализаторов ряда процессов (расщепления, окисления, гидрогенизации, дегидрогенизации, полимеризации), а также в качестве сорбентов для осветления органических жидкостей и водных растворов широко используются окислы различных металлов меди, железа, марганца, никеля, хрома, алюминия, титана и других. Применяемые для этих целей окислы должны обладать значительной удельной поверхностью.Цель предлагаемого способа - получение сорбента (катализатора) в виде гранулированных окислов металлов, например переходных, обладающих сферической формой и развитой внутренней поверхностью.Достигается это тем, что высушеннь.е гранулы ионита с попами илп соединениями соответствующего металла прокаливают при 500 в 6 С до удаления органической части ионитовой матрицы.Благодаря наличию внутренних пор и эластичности полимернои структуры гранулы макропористых ионитов обладают повышенной стойкостью к растрескиванию.При сжигании гранул макропористых ионитов в тигельных или муфельных печах образуются сферические корольки золы, размеры и прочность которых возрастают по мере увеличения минеральной части. После удаления при сжигании органической основы макропористого ионита остается минеральный каркас, воспроизводящий не только форму гранул, но и их внутреннюю структуру с развитой системой пор и каналов.Предлагаемый способ получения в лабораторных условиях пористых гранул окислов меди, железа, марганца и других металлов осуществляется путем последовательного проведения следующих стадий: обработка макро- пористых ионитов в обычных статических или динамических условиях 5 - 10% -ным водным раствором соли данного металла с последующей промывкой водой от избытка раствора.При желании ввести ионы металла в количестве, превышающем величину понообменной см.ост:;, может быть применена многократная це;.;.ду 1 ощаяся обработка раствором соли металла и раствором реагеита, переводящего поглощенные ионы данного металла в труднопастворпмос соединение (например, в гидрооскись) илп -., металлическое состояние (для424580 Состппгслп И. Вольф Рс:актор Е, Гончар Гсхред Г. Дворина Корректор Н, Аув,;.оказ 0 У 0 Изд. М 208 Тиран: 001 Под.". спо.1,11 ИП 1осу;арстпспо:о когптси Сопст: Мппстроп .ССР по аслан пзпбрстспгй и открытий Москва, Ж-Зо, Рачпскп пал д. 1 5гппвгрлфвп Лов 4 Соозполпграфпроча, Москва, 12 О 9, ул. иприс 1- - Энгельса, 14 таких металлов, ак медь, висмут, серебро);удаление избытка Воды декантац;1 ей или фильтрованием и сушка гранул иопТа В сушильном шкафу при температуре, постепе:шо доводимой в течение первого часа до 100 - 110 С, ориентировочная продолктель(Ость сушки 2 - 3 час, критерий - достижение .,И 11- мального веса;прокаливание в тигсльпых и;и ауфс:ь.х печах при свободном доступе воздуха и температуре, постепенно повышаемой в течение перВого часа до 500 - 600 С. Орпснтирово шяя родолжительпость 2 - 3 час, крТерн - достижение постоянного веса.Для получения сорбентов (катализаторов) с незначительным содержанием примесей реко мендуется провести предварительную обработку ионита-основы 10% -ным раствором НС с целью устранения зольности, а для последующсй Обраоотки использовать рсягснть НВялификацин х. и. Илп ч, д. а.При веденин процесса обеспечивают постснсннос новьшснис телпсрятуры 1)11 су 1 кспрокалпвании, тяк как резкое новьНе 1 с гсмпературы может привести к растрссспвяиО частиц.Чрезмерное (выше 600 С) повышение температуры при прокаливании может привести к спеканпю гранул окислов в конгломераты. Прокаливание при температуре ниже 500 С приводит к получению сорбентов с развитой Внутренней поверхностью, частично сохраняющих обугленную органическую основу исходного ионита.П р и м е р. В макропористый сульфокатнонит (марки Е(У) путем реагептпой обработки, применяемой для изготовления медьсодержащих электроноиопообменпиков, вводят 340 л 1 г/,л металлической .,едп, 25 лл медьсодержащего катионита, сушат при 105 С, прокаливают при 600 С и получают 1,0 г гранулрованной СНО, имеющей размеры грашул 0,3 - 0,5 лг,1, а насыпной Вес 1,22 г/,л, что соответствует, в пересчете па собственно гранулы (т. е. за вычетом свободного пространства между низи) приблизител.по 2,0 г,л. о Принимая удельый вес плотной окиси медиравным 6,3 г/тл, приходим к выводу, что в карасной структуре гранул СНО около 70% объема приходится на поры и каналы. Удельнаяоверхность гранул СаО, определенная мето дом газовои хроматографии, составила2,9 л/г, что приблизительно на трп порядка т ревышает величину суммарной внешней поВерхности гранул.Предлагаемый способ получения окислозметаллов в виде пористых гранул при использовании макропористых ионитов пе требует сложного оборудования и доступен как для промышленного освоения, так и для изготовления небольших количеств грапулированных окислов на местах. Для получения гранулироВапных окислов металлов, в принципе, возможно также использование обычных гелевых ионитов и товарных медьсодержащих электропоионообменников (например, типа ЭИ), однако образующиеся в этих случаях гранулы окислов металлов имеют меньшую механическую прочность и несколько меь 1 ую удель ую поверхность. 00 Предмет изобретенияСпособ получения металлсодержащего сорбснта (катализатора) па основе ионита путем сибработки последнего раствором соли соответствующего металла с последующей промывкой и высушивагнем гранул ионита, отличаюсцийсъ. тем, что, с целью получешя сорбента (катализатора) в виде гранулирова шых окислов мсталлов, например переходных, обладающих сферической формой и развитой внутренней юверхностью, высушенные гранулы прокаликают прп 500 - 600 С до удаления органической части иопптОВ 01 мятрицы.