825134

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 п 1825134(51) М. Кл.з с присоединением заявки Йо В 01 д 23/84//С 02 Е 1/00 Государствеиицй комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(72) Авторыизобретения Ленинградский ордена Октябрьской Революцир и ордена Трудового Красного Знамени технологическими,ынститу. им. Ленсовета(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИИ СТОЧНЫХ ВОД ГИДРОЛИЗНО-ДРОЖЖЕВОГО ПРОИЗВОДСТВАИзобретение относится к катализаторам, используемым для окисления вредных примесей сточных вод гидролизно-дрожжевого производства, и может быть использовано в гидролизной, целлюлозно-бумажной, пищевой и других отраслях промышленности, где имеются стоки, загрязненные продуктами гидролиза древесины, пентоэными и гексозными сахарами, органическими кислотами, гуминово-лигниновыми веществами, продуктами жизнедеятельности микроорганизмов.Известен катализатор для очистки сточных вод от окисляемых орга нических соединений -альдегидов, спиртов, кетонов, фенолов, алифатических и ароматических аминов, кар" боновых кислот, гербицидов, растворителей, биологически трудноокисляе. ьых веществ и т. и., включающий около 4 вес. СцО, 5 вес, Сг 09 и 3 вес, МпОд на З - А 1 ъ 0 ИОднако катализа.ор укаэанного состава, полученный путем внесения порош иа Сгоз вф-А 1 0 при формовке гранул, при окислении сточных вод гидролизно-дрожжевого производства активности не проявляет. Нанесение же С го на г-А 1 Оэ пропиткой гранул . 30 растворами легкораэложимых соединений хрома с последующей термообработкой приводит к образованию на носителе не только Сг ОЭ , но и соединений,в которых хром ймеет валентность +6.Эти соединения, растворяясь в воде,загрязняют ее. Сточные воды, очищенные от органических веществ на таком .катализаторе, требуют дополнительнойдорогостоящей очистки от ионов хрома,Известен также катализатор окисления вредных компонентов выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания,содержащий 6-12 й 1 в пересчете най 10, Со 1-.5 в пересчете на Со 03 иМпоэ 0,5-3 на А 1 з 03 Г 2,Применение указанного катализатора для окисления загрязнений сточных вод гидролизно-дрожжевого производства притемпературе 175 фСи давлении 10-12 атм позволяет за 2 ч сни- .зить химическое потребление кислорода (ХПК) последрожжевой бражкис 12400 мг О /л лишь до 4950 мг/л,)т. е. активйость его сравнительноневысока (60). Это объясняется химическим составом известного катализатора, в котором наряду с окисламиникеля и кобальта присутствуют метал-.лические й 1 и Со, образовавшиесяв результате активации контактной массы водородом при 400-450 С. Последние придают атализатору Гидрирую- п 1 с. а не окислительные свойства.Наиболее близким к предлагаемому является катализатор для окисления вредных примесей отходов гидролизнодрожгкевого производства, содержащий 4-12 вес.11 пОд, б - 12 вес. Соз 04 и 2-6 вес. Сц 0 цап-А 10 э ЕЗДОкисление последрокжевой бражки на указанном катализаторе при 175 С и давлении 10-12 атм в течение 1 ч снижает ХПК на 75, а в течение 2 ч на 90,5. При его использовании время пребывания последрожхевой бражки в каталическом реакторе, необходимое "5 для достижения степени окисления, обеспечивающей воэмохность возврата очищенной воды в систему оборотного водоснабжения, составляе около 2 ч. Степень очистки сточных вод, дости гаемая эа 1 ч окисления на известном катализаторе, недостаточно высокая - до 75.Учитывая огромные объемы стоков дроакевых цехов (250 м/1 т кормовых дрожхей), такое время пребывания сточной воды в реакторах потребует применения аппаратов больших размеров, имеющих большую металлоемкость, а, следовательно, и высокую стоимость.о Снизить время пребывания последрохжевой бражки в реакторе моно за счет использования более активного катализатора.Цель изобретения - повышение активности катализатора.Поставленная цель достигается тем, что катализатор для окисления сточных вод гидролизно-дрожхевого производства, включающий двуокись марганца, окись кобальта и носитель - у - 40 -окись алюминия, дополнительно содержит окись железа при следующем соотношении компонентов, вес.:Двуокись марганца. 4,0-10,0Окись кобальта 3,0- 8,0 4Окись железа 3,0- 7,0Окись алюминияОстальноеПредлагаемый катализатор обладает повышенной активностью - степень очистки сточных вод гидролизно-дрожжево го производства, достигаемая за 1 ч окисления, возрастает до 88,8.Содержание в катализаторе указанных количеств окислов поливалентных элементов, марганца и кобальта, обусловлено специфичностью действия контактной массы в жидкой среде. В жид- кости ионы поливалентного металла (Ип и Со) легче гидратируются, что приводит к ускорению каталитического процесса.Присутствие небольших 60 ( до 7 вес.) количеств окиси железа является необходимым условием повышения активности катализатора, так как окись железа образует.шпйнелевидМые соединения (типа СоГе 04),не только с окислами марганца и кобальта,но и с р -окисью алюминия (ГеА 104),являющиеся каталитически активнымй вреакции окисления.указанные пределы содержания активных компонентов обусловлены тем, чтонанесение на З- А 10 менее 4 вес.Мп 0, 3 вес. Соо 04 и 3 вес. Ге 03.не позволяет получать достаточно активный катализатор, а нанесение более 10 вес, Ип 0 8 вес. Со О. и7 вес. Ге 0 Ре приводит к увеличению активности катализатора.П р и м е р 1. Для приготовления100 г катализатора, содерхащего10 вес. ИпОд, 3 вес. СозО,3 вес.Ее ОЗ и 84 весу-А 10 э,84 г гранул активной окиси алюминияпропитывают последовательно 7,35 мл25-ного раствора нитрата кобальта(1 = 1,24 г/мл) и 29,8 мл 25-ногораствора нитрата железа (1=1,228 г/мл),затем 36,8 мл 40-ного раствора нитрата марганца (1 = 1,399 г/мл) в пересчете на безводные соли.После двух стадий пропитки растворами нитрата кобальта и железа производят сушку при 110 С в течение 4 чи отжиг при 400 С в течение 20 чпри медленном подъеме температуры.После пропитки гранул раствором нитрата марганца и сушки отжиг производят при 200 С в течение 24 ч.П р и м е р 2. Для приготовления100 г катализатора, содерхащего4 вес. Ип 0, 8 веС, СоЭО 4.,7 вес. Ре О, и 81 вес. у-А 1 081 г гранул активной окиси алюминияпропитывают последовательно 32,8 мп18-ного раствора нитрата кобальта(1 = 1,163 г/мл) и 69,5 мл 25 о-ногораствора нитрата хелеза (1 =1,228 г/мп)затем 10,7 мл 50-ного раствора нитрата марганца (1 = 1,537 г/мп), Термообработку производят, как в примере 1.П р и м е р 3, Для приготовления100 г катализатора, содержащего б вес.Мп 0;б вес.Созе, 4 вес.Ге-,Ои 84 вес. р"-А 1203, 84 г гранулактивной окиси алюминия пропитываютпоследовательно 11,5 мл 30-ного раствора нитрата кобальта (д = 1,30 г/мп)и 51,8 мл 20-ного раствора нитратажелеза (1 = 1,174 г/мл), затем26,3 м 35-ного раствора нитратамарганца (1 =,1,336 г/мл), Термообработку производят так хе, каки в примере 1.Очистка сточных вод гидролизнодрожжевого производства с использо-,ванием предлагаемого катализатораможет проводиться в барботажных реакторах как с неподвижным слоем катализатора, так и с суспендированнымкатализатором, при 170 - 180 С идавлении 10-12 атм в течение 1 ч.Результаты окисления сточных водгидролиэно-дрожжевого производстваОкись железаОкись алюминия Составитель 3. БасыроваРедактор А. Власенко Техред С.Мигунова,Корректор Н. Бабинец Заказ 2449/54 Тиран 567 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, 1(-35, Раушская наб., д. 4/5. Применение предлагаемого катализатора позволяет при умеренно повышенных температуре в давлении (175 С и 10 атм) снизить количество загрязнений по ХПК на 86-88,8 за 1 ч окисления. На известном катализаторе та же степень окисления (85) достигается лишь в результате 2 ч пребывания сточной воды в реакторе,Формула изобретенияКатализатор для окисления загрязнений сточных вод гидролизно-. дрожжевого производства, включающий двуокись марганца,.окись кобальта и носитель -- окись алюминия, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения активности катализатора, он дополнительно содержит окись железа при следующем содержании компонентов, вес.:Двуокись маргарца 4,0-10,0Окись кобальта 3,0-8,0:-огда как за 1 ч количество загрязнений уменьшается только на 75.Активность катализатора по сравнению с известными увеличена на10-15, что позволяет сократить 5время окисления сточной воды до качества, необходимого для возврата воборотную систему водоснабЖения, в 2раза. Соответственно в 2 раза могутбыть уменьшены объемы реакторов окисления, что дает большую экономию ме".талла и производственных площадей,капитальных вложений в очистныесооружения. Источники информации,З 5 принятые во внимание при экспертизе1. Патент ГДР У 97184,кл. 85 С 1, С 02 С 5/04, опублик.1973.2. Патент Франции Р 2131159,40 кл. Р 01 и. 3/00, опублик. 1972.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2646618/04,кл. В 01,3 21/04, 1978 (прототип).