Способ получения адсорбента на основе оксида алюминия

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 173 РЕСПУБЛИК 1)5 В 01 3 20/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СТВУ К АВТОРСКОМУ СВИ 21и неорган ской хиВ.С.Комаров, Н.Е.Трофиова и И.Б,Дубницкая етельство ССС ,3 20/00, 1987 етельство ССС Л 20/10, 1988 УЧЕНИЯ АДС ДА АЛЮМИНИ ОРБЕНТАЯ(71) Институт общмии АН БССР(54) СПОСОБ ПОНА ОСНОВЕ ОКС Изобретение относится к получению пористых неорганических материалов на основе гидроксидов и оксидов металлов с развитой удельной поверхностью и может быть использовано при производстве адсорбентов, катализаторов и носителей каталитически активных фаз, работающих в жестких температурных условиях.Известен способ получения смешанных метэллсодержащих адсорбентов, включающий осаждение геля гидроксида алюминия (металла) из смеси солей двух- или двух- и трехвалентных металлов с последующим осаждением силиката металла. Осадок отмывают на фильтре от посторонних ионов, сгущают, формуют в виде гранул, высушивают на воздухе и прокаливают при 120 С. Получают продукт с удельной поверхностью 41-260 мг/г,Известный способ характеризуется недостаточно высокой термической(57) Изобретение относится к способам получения адсорбентов, катализаторов и носителей катализаторов, работающих при высоких температурах. Способ включает осаждение геля силиката двухвалентного металла при рН 7-9, добавление раствора соли алюминия, выдержку в течение 10 - 30 мин, осаждение раствором гидроксида аммония геля гидроксида алюминия, промывку, сгущение, формование и термообработку. Способ позволяет получить термостабильный сорбент с высокими сорбционными параметрами. 1 табл. стабильностью конечного продукта, выражающейся в резком уменьшении удельной поверхности при прокаливании образцов а при высоких температурах (1000-1200 С). сВеличина удельной поверхности уменьшается до 8-16 мг/г,Наиболее близким к предлагаемому является способ получения пористых металл- содержащих адсорбентов, включающий осаждение геля гидроксида алюминия и ге ля силиката двухвалентного металла проводят перед осаждением геля АцОН)з и ведут до получения в адсорбенте 10-30 мас.% силиката, Получают адсорбенты с сорбционным объемом пор 0,23 - 0,54 см/г и удельной поверхностью 140-324 м /г,гИзвестный способ характеризуется недостаточно высокой удельной поверхностью конечного продукта после термообработки при 1200 С, Величинаудельной поверхности после прокаливания пи 1200 С в течение 2 ч составляет 52 - 88 м /г.Цель изобретения - повышение термостабильности конечного продукта,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения адсорбента на основе. оксида алюминия, включающему осаждение геля силиката двухвалентного металла, добавление в него раствора соли алюминия с последующим осаждением раствором аммиака геля гидроксида алюминия, отмывку, сгущение, формование и термообработку, осаждение метасиликата двухвалентного металла ведут при рН 7 - 9, а после добавления раствора соли алюминия полученную смесь выдерживают в течение 10 - 30 мин,П р и м е р 1. В 14,1 г 10 ф -ного раствора Са(КОз)2 вливают при интенсивном перемешивании 10,5 г 10 -ного раствора ЙА 2 ЯОз, Раствором азотной кислоты доводят рН полученного гидрогеля СаЯОздо 8, Затем в полученный таким образом гель СаЯОз добавляют 245,8 г 10 -ного раствора А(МОз)з. Полученную смесь выдерживают в течение 20 мин и осаждают гель гидроксида алюминия приливанием раствора гидроксида аммония до рН 8. Полученный осадок стареет под маточным раствором в течение 2 ч. Осадок отмывают от посторонних ионов, сгущают на фильтре, формуют, сушат на воздухе, а затем прокаливают при 120 С. Конечный продукт содержит 10 СаЯОз и 90 А(ОН)з. Удельная поверхность полученного образца после прокаливания при 1200 С составляет 98 м /г,П р и м е р 2. В 38,8 г 10 -ного раствора Яг (ЯОз)2 вливают при интенсивном перемешивании 22,310 -ного раствора йа 2 ЯОз, В полученный гель Я ЯОз вливают раствор азотной кислоты до рН 7. В приготовленный таким образом гель ЯгЯОз вносят 191,1 г 10-ного раствора А(МОз)з. Полученную смесь выдерживают в течение 10 мин и осаждают гель гидроксида алюминия приливанием раствора гидроксида аммония до рН 8, Все последующие операции выполняют аналогично примеру 1. Конечный продукт содержит 30 фЯЯОз и 70 А(ОН)з. После прокаливания при 1200 С в течение 2 ч удельная поверхность образца составляет 93 м /г.П р и м е р 3. В 20,5 г 10 -ного раствора Ва(ИОз)г вливают при интенсивном перемешивании 22,3 г 10 -ного раствора йагЯОз. В полученный гель ВаЯОз вливают раствор азотной кислоты до рН 8, Затем в полученный таким образом гель ВаЯОз добавляют 218,4 г 10-ного раствора А МОз) 3 . Пол 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ученную смесь выдерживают в течение 30 мин и осаждают гель гидроксида алюминия приливанием раствора гидроксида аммония до рН 8. Все последующие операции выполняют аналогично примеру 1. Конечный продукт содержит 20 ВаЯОз и 80 А(ОН)з, После прокаливания при 1200 С в течение 2 ч удельная поверхность образца составляет 90 м /г.Для полученных образцов определяют удельную поверхность из данных адсорбции паров С 6 Нб в вакуумной установке, а также по низкотемпературной адсорбции азота. Результаты измерений представлены в таблице.Как видно из данных таблицы, повышение термостабильности конечного продукта наиболее полно достигается при использовании всех отличительных признаков предлагаемого способа, в частности осаждение метасиликата двухвалентного металла ведут при рН 7 - 9, а после добавления раствора соли алюминия полученную смесь выдерживают в течение 10 - 30 мин,Повышение рН осаждения геля метасиликата двухвалентного металла выше 9, равно как и понижение рН ниже 7, приводит к существенному снижению поверхности. В первом случае образуются метасиликаты металлов с плотноупакованной структурой, которая подвержена спеканию при высокотемпературной обработке, а во втором случае образуются мел копористые высокодисперсные образцы, обогащенные МеО и Я 02, структурные параметры которых также изменяются в процессе прокаливания. Металлосиликаты, полученные известным способом, осаждаются при рН 11-12 и обладают пластинчато-слоистой структурой, которая легко спекается при воздействии высокой температуры.Осуществление способа получения адсорбента на основе оксида алюминия путем предварительного осаждения геля метасиликата двухвалентного металла при рН 7 - 9 способствует формированию рыхлых, аморфных структур с низкой степенью упорядоченности, а выдержка смеси геля метасиликата металла и раствора соли алюминия в течение 10 - 30 мин изменяет соотношение МеО:Я 02, что ведет к образованию метасиликатов металлов, содержащих небольшие количества МеО и Я 02, Обе эти добавки (МеО и Я 02) стабилизируют пористую структуру оксида алюми. ния, а метасиликат при этом играет и роль структуроформирующего компонента. Сочетание всех указанных факторов способствует образованию образцов, пористая структура которых обладает достаточной ус1738326 добавление в него раствора соли алюминия с последующим осаждением раствором гидроксида аммония геля гидроксида алюминия, промывку, сгущение, формование и 5 термообработку, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения термостабильности адсорбента, перед добавлением соли алюминия рН образовавшегося геля силиката доводят до 7-9, а после добавления соли 10 алюминия смесь выдерживают в течение10 - 30 мин. тойчивостью к воздействию высоких температур.Таким образом, полученные образцы обладают высокой сорбционной активностью и термостабильностью, что в условиях промышленной эксплуатации увеличивает срок их службы в активном состоянии.Формула изобретения Способ получения адсорбента на основе оксида алюминия, включающий осаждение геля силиката двухвалентного металла,рН осаждения метасиликата двух валентногометалла Содержание МеЯОз в конечном продукте, мас,о Селикат двух валентного металлаПример 15 20 25 30 Составитель Н.ТрофименкоТехред М.Моргентал Корректор С.Черни Редактор А,Мотыль Заказ 1951 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 1 2 3 4 5 6 7 8 9 СаЯОз СаЯОСаЯОСаЯО з СаЯОз ВаЯОз ВаЯОу ЯгЯОф ЯгЯОз 10 20 20 10 20 20 10 30 10 Время выдержки геля сили ката металла и раствора А ЙОз 3, мин. 20 10 20 15 35 30 20 10 20 Удельная поверхность образца после прокаливания при 1200 С м /г 98 96 99 75 86 90 92 93 95