Способ получения пористых металлосодержащих адсорбентов

(51)5 В 0 ОМИТЕТОТКРЫТИЯ СУДАРСТВЕННЫЙИЗОБРЕТЕНИЯМИ ГКНТ СССР ТЕН Ецино заОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТ(71) Институт общей и неорганической хмии АН БССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1500360, кл. В 01,3 20/02, 1987,Авторское свидетельство СССРМ 1579559, кл. В 01 3 20/10, 1988.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ МТАЛЛ СОДЕРЖАЩИХ АДСОРБЕНТОВ(57) Изобретение относится к получению иристых неорганических материалов на оснве гидроксидов и оксидов металловразвитой удельной поверхностью и сорбон ной емкостью и может быть использовапри производстве адсорбентов и катали.С.Комаров, Н.Е,Трофиова и Е.А,Колос Изобретение относится к получению пористых неорганических материалов на основе оксидов металлов с развитой удельной поверхностью и сорбционной емкостью и может быть использовано при производстве адсорбентов, катализаторов и носителей каталитически активных фаз, работающих в жестких температурных условиях.Известен способ получения пористых мв таллсодержащих адсорбентов, включающий осаждение геля гидроксида алюминия (металла) из смеси солей двух- или двух- и трехвалентных металлов с последующим осаждением силиката металла. Осадок отмывают от постоторов, работающих в жестких температурных условиях, Цель изобретения - повышение сорбционной емкости конечного продукта после высокотемпературного прокаливания. Согласно способу получения пористых металлсодержащих адсорбентов осаждают силикат кальция в количестве 10 - 300 от массы конечного продукта и гидроксида алюминия, отмывают осадок, формуют, сушат и прокаливают, причем осаждение силиката кальция ведут до образования ортосиликата кальция при соотношении СаО;ЯОг = 2:1, а гидроксид алюминия осаждают путем последовательного введения в ортосиликат кальция раствора гидроксида аммония, а затем раствора соли алюминия, Осуществление предлагаемого способа позволяет получить термостабильный адсорбент с высокими сорбцион ными параметрами. 1 табл,ронних ионов, сгущают на фильтре формуют в виде гранул, высушивают на воздухе и прокаливают при 12 С. Получают продукт с сорбционным объемом пор 0,48 - 0,85 см /г3 и удельной поверхностью 41-260 м /г,гНедостатком известного способа является невысокая термическая стабильность конечного продукта, выражающаяся в резком уменьшении удельной поверхности и сорбционного объема пор при прокаливании образцов при высоких температурах (1000 - 1200 С), Величина удельной поверхности при этом сокращается до 8-16 м /г, аг сорбционный объем пор до 0,03 - 0,11 см/г.Наиболее близким к предлагаемому является способ получения пористых металл- содержащих адсорбентов, включающий последовательное осаждение силиката кальция в количестве 10 - 30 мас,фот массы конечного продукта и гидроксида алюминия, отмывку осадка, формование, сушку и прокаливание, Полученные адсорбенты обладают сорбционным объемом пор 0,23 - 0,54 см /г и удельной поверхностью 140-324 м /г.Известный способ характеризуется недостаточно высокой сорбционной емкостью конечного продукта после термообработки при высоких температурах. Величина сорбционой емкости после прокаливания при 1200 С составляет 0,22 - 0,35 см /г.Цель изобретения - повышение сорбцион ной емкости при эксплуатации адсорбента при высоких температурах.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения пористых металлсодержащих адсорбентов включающему последовательное осаждение силиката кальция в количестве 10 - 30 ф, от массы конечного продукта и гидроксида алюминия, отмывку осадка, формирование, сушку и прокаливание, осаждение силиката кальция ведут до образования ортосиликата кальция при соотношении СаО: Я 02 = 2:1, а гидроксид алюминия осаждают путем последовательного введения в ортосиликат кальция,/ раствора гидроксида аммония, а затем раствора соли алюминия.Осаждение силиката кальция ведут до образования ортосиликата кальция при соотношении СаО: Я 02 = 2:1, а гидроксид алюминия осаждают путем последовательного введения в ортосиликат кальция раствора гидроксида аммония, а затем раствора соли алюминия,П р и м е р 1, К 28,2 г 10 -ного раствора Са(КОЗ)2 приливают при интенсивном перемешивании 10,5 г 10 -ного раствора Ка 2 ЯОз. В полученный гель ортосиликата кальция (СаО: Я 02 = 2;1) добавляют 45 г 12 -ного раствора гидроксида аммония и осаждают гель гидроксида алюминия приливанием 245,8 г 10 -ного раствора А(чОз)з. Полученный осадок стареет под маточным раствором в течение 2 ч, Осадок отмывают от посторонних ионов, сгущают на фильтре, сушат на воздухе, а затем прокаливают при 120 С, Конечный продукт содержит 10 Са 2 Я 04 и 90 А(ОН)з, Сорбционная емкость поглощения полученного образца, прокаленного при 1200 С в течение 2 ч, составляет 0,4 см /г.П р и м е р 2 В 84,6 г 10 -ного раствора Са(МОз)г вливают при интенсивном переме 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 шивании 31,5 г 10;6-ного раствора Ыа 2 ЯОз. В полученную гель Са 2 Я 04(СаО; Я 02 = 2:1) добавляют 34 г 12- ного раствора гидроксида аммония и осаждают гель гидроксида алюминия приливанием 164 г 10 -ного раствора А(МОз)з; Все последующие операции выполняют аналогично примеру 1. Конечный продукт содержит 30 Са 2 Я 04 и 70 А(ОН)з. Сорбционная емкость полученного образца, прокаленного при 1200 С в течение 2 ч, составляет 0,43 смз/г.П ри мер 3. В 28,210 -ного раствора Са(чОз)2 вливают при интенсивном перемешивании 10,5 г 10-ного раствора Иа 2 ЯОз, В полученный гель ортосиликата кальция Са 2 ЯО 4 добавляют 245,8 г 10 -ного раствора А(ИОз)з и осаждают гель гидроксида алюминия путем приливания 45 г 12-ного раствора гидроксида аммония. Все последующие операции выполняют аналогично примеру 1, Конечный продукт содержит 10 СаЯ 04 и 90 А(ОН)з, Сорбционная емкость поглощения полученного образца, прокаленного при 1200 С в течение 2 ч, составила 0,35 см /г.П р и м е р 4.В 43,2 г 10 -ногораствораСа(МОз)2 вливают при интенсивном перемешивании 10,7 г 10 о-ного раствора МагЯОз, В полученный гель трехкальциевого силиката(СаО: Я 02= 3:1) добавляют 40 г 12 -ного раствора гидроксида аммония и осаждают гель гидроксида алюминия приливанием 218,4 г 10 -ного раствора А(МОз)з, Все последующие операции выполняют аналогично примеру 1. Конечный продукт содержит 20 трисиликата кальция и 80 гидроксида алюминия. Сорбционная емкость поглощения полученного образца, прокаленного при 1200 С в течение 2 ч, составляет 0,21 см /г.П р и м е р 5. В 14,1 г 10-ного раствора Са(МОз)2 вливают при интенсивном перемешивании 10,5 г 10 -ного раствора ИагЯОз, В полученный гель СаЯОз добавляют 45 г 12 -ного раствора гидроксида аммония и осаждают гель А(ОН)з приливанием 245,8 г 10-ного раствора А(ИОз)з. Все последующие операции выполняют аналогично примеру 1. Сорбционная емкость поглощения полученного образца, прокаленного при 1200 С, составляет 0,34 смз/г.Оценку сорбционной емкости поглощения производят по адсорбции паров СОНЕ в вакуумной установке весовым методом. Результаты измерений представлены в таблице.Как видно из данных таблицы, поставленная в изобретении цель наиболее полно достигается при использовании всех отличительных признаков предлагаемого спосоСоат- Последователь- ношение ность приливаКоличество силиката кальция, мас оПример 800 С 1200 С СаО: Я 02 ния растворов в гель металлосиликата при осажденииА(ОН) з Предлагаемый1234567 известный М Н 40 Н,А(МОЗ)з й Н 40 Н,А(МОз)з А(МОЗ)з,й Н 40 Н Й Н 40 Н,А(ИОЗ)з й Н 40 ,А(МОз)з А(ЙОз)з, И Н 40 Н А ИОз з,КН 40 Н 2;1 2:1 2:1 3:1 1:1 2:1 1:1 0,40 0,43 0,35 0,21 0,34 0,32 0,35 0,47 0,88 0,37 0,33 0,36 0,41 0,36 10 30 10 20 10 20 10 25 30 Составитель Н.ТрофименкоТехред М. Моргентал Корректор М.Максимишинец Редактор А,Мотыль Заказ 1951 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ба, в частности осаждение силиката кальция ведут до образования ортосиликата кальция при соотношении СаО: 902 = 2;1, а гидроксид алюминия осаждают путем последовательного введения в ортосиликат кальция раствора гидроксида аммония, а затем раствора соли алюминия.Осаждение ортосиликата Са при соотношении СаО: 902 = 2:1 способствует достижению поставленной цели. Осаждение метасиликата кальция при соотношении СаО: 902 = 1:1 не позволяет повысить сорбционную емкость образцов после их прокаливания при 1200 С (примеры 5, 7), Увеличение соотношения СаО: Ю 02 = 3:1, способствующее образованию трехкальциевого силиката, сопровождается уменьшением сорбционной емкости, что связано с ускорением процесса спекания образца изза увеличения в нем доли СаО,Таким образом, представленные в таблице данные свидетельствуют о том, что полученные образцы обладают высокой сорбционной емкостью и термостабильностью, что в условиях промышленной эксплуатации увеличивает срок их службы в 5 активном состоянии,Формула изобретения Способ получения пористых металлсодержащих адсорбентов, включающий по следовательное осаждение силикатакальция в количестве 10 - 30 оот массы адсорбента и гидроксида алюминия, отмывку осадка и термообработку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения сорбцион ной емкости при эксплуатации адсорбентапри высоких температурах, осаждение силиката кальция ведут до образования ортосиликата кальция при соотношении СаО;302 равном 2;1, а гидроксид алюминия 20 осаждают путем последовательного введения в ортосиликат кальция раствора гидроксида аммония и раствора соли алюминия.