Катализатор для окисления 02 в 03

(11 444353 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ 1 Союз Советских Социалистических Республик,05,70 (21) 1442415,23-423.05.69 (31) Р 1926564.6 М. Кл. В ОЦ 11/46 22) Заявлено32) Приорит33) ФРГ Государственный комитет Совета Министров СССР Бюллетень35исания 23.05.75 УДК 66.097.3(088.8) публиковано 25,0 по делам изобретена и открытийДата опубликовани 2) Авторы изобретени Иностр Хейнце, 1 О и Францнцырген Вокул юбзам Лю орн, Герха Вильгельм Меллер 71) Заявите я А 4) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ЯО з Изобретение относится к способам приготовления катализаторов для окисления сернистого ангидрида в серный.Известен катализатор для окисления 302 в БОз в псевдоожиженном слое, состоящий 5 из пятиокиси ванадия, окиси калия и носителя - природного минерала, например кизельгура. Известный катализатор обладает хорошей активностью в этой реакции, однако он недостаточно прочен. 10Целью изобретения является увеличение механической прочности катализатора. Для достижения этой цели предлагается применять носитель, содержащий не менее 97 вес.% кремниевой кислоты в пересчете на 510. 15Предпочтителен такой катализатор, который содержит не менее 80% пор с диаметром 100 в 15 А,Катализатор получают путем пропитыва ния носителя раствором ванадата калия, содержащим К 20 и Ъ 20 з в молярном соотношении 1,5:1 - 3,0:1, с последующими сушкой и прокаливанием при 400 в 5 С. Концентрацию раствора выбирают такой, чтобы 2 после пропитывания носителя катализатор содержал бы 4 - 8 вес, % Ч,О,. Пример 1.А. В 10 л водяного золя кремниевой кислоты (плотность 1,20 г/мл, 30 вес. % ЯО удельная поверхность 2 мз/г) суспендируют 2800 г осажденного из натурального жидкого стекла хлоридом кальция и водной соляной кислотой наполнптеля из кремниевой кислоты и 1200 г каолина. Наполнптель из кремниевой кислоты имеет удельную поверхность 50 мз/г и средний диаметр частиц 7,5 мк. Он включает 75% 510 з, 8% окиси кальция и 17% свободной и связанной воды. Каолин имеет средний диаметр частиц 6,3 мк. Он содержит 47% 310 г, 38% А 120 з и 15% воды, а также незначительные следы других окисей.Высчита нный состав суспензии около 47 вес. % ЯО из золя кремния, около 37 вес.% наполнителя пз кремниевой кислоты, около 16 вес. % каолина.Химический состав суспензии: около 90 вес. % 8102, около 7 вес. % А 1 зОз, около 3 вес. % СаО.При помощи дозирующего насоса непрерывно вводят 10 л/час этой суспензпи и 1,2 л/час водной суспензии окиси магния с содержанием МРО 80 г/л в мешалку, из которой способная к желированию смесь выте(,), С Пропускная способность имз/час Степень превращения 246 290 248 218 216 290 111 7,3 11,3 12,8 14,0 10,7 498 488 494 513 532 500 40 40 40 44 40 65 890 89,2 88,0 87,0 80,0 72,4 10,4 11,8 11,8 10,0 9,7 35 40 45 кает на вращающееся распределительное приспособление, где разделяется на тонкие струи, Ниже распределительного приспособления находится колонна, наполненная о-дихлорбензолом. При входе в органическую среду струи суспензии разделяются на шарикообразные капельки, которые во время опускания затвердевают вследствие наступающего желирования,Гранулят отделяют от о-дихлорбензола, высушивают в потоке воздуха и затем в течение 2 час нагревают до 700 С, Получают бисерообразный очень твердый материал с диаметром зерен 0,4 - 2 мм, удельной поверхностью 124 мз/г и объемом пор 501 мм/г. Потери при истирании (метод динамического испытания) 1 вес. %.Б. Полученный таким образом гранулят обрабатывают в течение 15 час 20%-ной, нагретой до 70 С соляной кислотой в 50%-ном избытке по отношению к содержанию А 1 зОз+СаО+МдО, промывают до свободного от кислоты состояния и высушивают при 110 С. Полученный носитель, предварительно прокаленный в течение 1 час при 700 С, имеет удельную поверхность 133 и/г, объем пор 575 ммз/г, Потери при истирании 1,5 вес. % . Анализ показал, что потери при прокаливании при 1150 С 1,5%, содержание А 190 з 1,5%, 10 а 97,0%В. 5 кг полученного, как описано в пункПотери при истирании по истечении трех месяцев эксплуатации меньше 1 вес. %.П р и м е р 3. 100 мл приготовленного по примеру 1 катализатора испытывают в лабораторных условиях на активность при окислении БОз в 50 з. Пропускная способность 90 нл/час газовой смеси, состоящей из 7,9 об. % 302 и воздуха. Температура на входе 410 С, температура в середине контактного слоя поднимается до 418 С, а в конце контактного слоя снижается до 412 С. Степень прввращения 50 з в 50 з 98,5%П р и м е р 4, В контактной печи, описанной в примере 2, в цилиндрической части два псевдоожиженных слоя расположены один над другим. Между двумя псевдоожи 5 10 15 20 25 30 4тах А и Б, носителя помещают в 8 л раство. ра ванадата калия, нагретого до 60 С, с содержанием 1,5 моль КзО/л и 0,75 моль ЧзОз/л. По истечении 5 час не было замечено выделения воздушных пузырей. После отфильтровывания катализатор высушивают в потоке воздуха и затем прокаливают в течение 2 час при 500 С. Содержание ЪзОз 4,8 вес. %, удельная поверхность 24 м 2/г, объем пор 402 мм/г. Потери при истирании 0,6 вес. %.П р и м е р 2. Катализатор, полученный, как описано в примере 1, испытывают в аппарате с псевдоожиженным слоем. Контактная печь представляет собой вертикально стоящий цилиндрический сосуд с внутренним диаметром 310 мм и высотой 1000 мм, внизу закрытый пропускающей газ асбестовой тканью. Подключенные пылеулавливающие фильтры служат для улавливания возникающей при истирании катализатора пыли, Перед контактной печью включают обогреватель для нагревания реакционной смеси до желаемой температуры перед входом в контактную печь. Температуру реакционного газа измеряют перед входом (г,) в вихревую печь и в псевдоожиженном слое (1 з).В табл. 1 приведены результаты превращения и установившиеся температуры, а также содержание ЬОз и кислорода во входящей газовой смеси. женными слоями можно вдувать холодный воздух (температура 20 - 60 С).Псевдоожиженные слои содержат 42,3 л контактной массы (внизу) и 25,4 л (вверху). В несульфатированном состоянии катализатор имеет удельный вес 0,75 г/см, в процессе сульфатирования он повышается до 0,95 г/см. Содержание Ч 20 з в сульфатированном катализаторе составляет 1,82%,При стационарной эксплуатации достигают приведенных в табл, 2 результатов опыта при различной концентрации газа.Зависимость степени конверсии от концентрации 50 з и температуры процесса приведена в табл, 3,12,3 11,7 37,0 13,9 10,4 36,0 13,0 10,8 38,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 298 550 518 280 532 504 340 537 507 304 540 510 311 580 550 8850 75 8950 92,57 91,10 Таблипа 3 Решетчатая полка 1 Решетчатая полка 2 Степеньконверсии,Концентрация ЯО,об,температура на Опыт выходе входе выходе входе 465 448 441 480 440 428 422 460 458 465 455 460 440 440 430 440 96,9 95,4 93,0 91,1 1,76 1,87 214 1,50 Предмет изобретения Составитель Н. Воробьева Техред Т. Курнлко Корректор А, Дзесова Редактор О. Кузнецова Заказ 1169/8 Изд. М 456 Тираж 651 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Концентрация БОО,Концентрация О о,Общее количество газа, мз/часКоличество охлаждающего воздуха,мф/часТемпература, С:на входе в решетчатую полку 1в решетчатой полке 1в решетчатой полке 1Общая степень конверсии последвух решетчатых полок, О 1. Катализатор для окисления 50 з в ЬОз в псевдоожиженном слое, состоящий из пятиокиси ванадия, окиси калия и носителя, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения механической прочности катализатора,взят носитель, содержащий не менее 97 вес. /о кремниевой кислоты в пересчете на 510 2, Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что он содержит не менее 80% пор с о диаметром 100 - 15 ОО А.