Катализатор для окисления в

СОЮЗ СОВЕТСКИХаавюмриеп ипРЕСПУБЛИК ЭСЮ,В 01 У 35/02; В С 01 В 17/69 23/22// П ТИЙаОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ фФ СТОУ АВТОРСНОВЛ.с процилинтем, члическоличенивышенилиндрн отнонаружн 7) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕО 3 на основе пятиокисимоторами, выполненный в вдра, отличающийто, с целью снижения гидрго сопротивления слоя,я механической прочностя активности каталиэатоимеет толщину стенок 1,шение высоты цилиндра кому диаметру составляет НИЯанадиде авиндора, ци0-25 ммего1,5-4,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС 3 ф О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(72) С.В. Иваненко, В.П. Салтанова, С.В, Липочкин, Н.С. Торочешников Б.М, Масленников, В.В. Илларионов, Н,М, Чечулин, М.М. Стуль, Г.М. Бонда ренко, В.С. Лютиков и А.М. Юлаин (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт нм.Д.И.Менделеева.иНаучно-исследовательский институт пб удобрениям н ннсектофунгицидам им, Я.В,Самойлова(56) 1. Патент франции М 1124497, кл, В 01 ), опублик. 1956.2, Авторское свидетельство СССР 9 115897, кл. В 01 7 23/22, 1958.3. АвторскоЕ свидетельство СССР 9 594996, кл. В 01 7 35/02, 1976 (прототип). Яц 869119 АИзобретение относится к проиэводству катализаторов для гетерогенныхпроцессов, находящих применение припроведении различных химических реак.ций, в частности катализаторов дляокисления сернистого ангидрида. 5Известен катализатор для окисления Я 02 в ЯО на основе пятиокисиванадия и солей щелочных металлов,выполненный в виде колец, у которыхвысота примерно, равна их наружному 10диаметру 1 1. Такие кольца получаютпутем штампования сырой массы иликрупки катализатора на таблет-прессах. Как в том, так и в другомслучаях, получают. кольца, у котоРыхминимальная толщина стенки равна3 мм и катализатор еще не работаетв кинетической области.Известен также катализатор корончатой формы, выполненный в виде кольца с волнистой наружной поверх-. 20ностью 2 .Ближайшим решением поставленнойзадачи является катализатор на осно"ве ванадия, выполненный в виде цилиндра с наружнымдиаметром, равным высоте, и коаксиальным отверстием, которое является глухим с опорной диа. фрагмой, и катализатор имеет проход.ную канавку на одном или обоих торцах, причем диаметр коаксиального 30отверстия равен 0,3-0,5 наружногодиаметра, толщина стенки диафрагмы0,2-0,4 наружного диаметра и площадь сечения проходных канавок равна 0,05-0,1 квадрата наружного диаметра 3 ),Катализатор получают путем штампо"вания.Опыт отечественной катализаторной промышленности по пройзводствуванадиевых катализаторов на таблетпрессах в виде таблеток (СВД, СВИТ)и колец (СВС) показал, что процесстаблетирования приводит к быстромувыходу из строя дорогостоящего прессинструмента. К тому же иэ-за труднос. 45ти центровки пуансона, оформляющеговнутренее отверстие кольца, наблюдается радиальное смещение и поломка пуансона.До сих пор отсутствуют таблетпрессы с необходимой степенью надежности для работы в проьыдленных условиях.В то жевремя одним иэ преимуществ кольцевых катализаторов явля- .ется более низкое гидравлическое сопротивление их слоя. Целью изобретения является снижение гидравлического сопротивления слоя, увеличение механической проч ности и повышение активности катализатора.Укаэанная цель достигается тем, ,что катализатор выполнен в виде цилиндров (трубок ) с толщиной сте нок 1,0-2,5 мм и отношением вйсотык наружному диаметру 1,5-4,0.Катализатор получают формованиемвлажной катализаторной массы на непрерывно действующих формователях.Далее катализатор подвергается сушкеи прокалке.Катализатор по изобретению обладает низким гидравлическим сопротивлением - 85-210 мм/рт. ст., повышенной механической прочностьюдо 8 кг/см длины цилиндра, при этомактивность катализатора повышаетсяв 1,1-2 раза.П р и м е р 1, Катализатор составаг Ч 20 - 9, К 2 Я 07 38,Сг(Н 2 Р 04) З - 3 Я 102 - 50 полУчают следующим образом. 50 г сухогоносителя (белая сажа, диатомит,силикагель) смешивают с 9 г пятиокиси ванаДия, 38 г пиросульфатакалия и 75 мл водного раствора,содержащего 3 г Сг(Н 2 РО) 3 и 1 гповерхностно-активного вещества. Полученную массу подвергают пластикации на шнековом пресс-формователе втечение 1-2 мин с одновременным перемешиванием, Массу после пластикации экструдируют на том же формова.теле через фильеру с размером канала 5 3 мм. Полученные цилиндры(трубки) с наружным диаметром 5 мми толщиной стенки 1 мм сушат при110 оС в течение 1 ч и прокаливаютпри 500 С в течение 1 ч во вращаюощейся печи. В результате термообра ботки получаются цилиндры (трубки)длиной от 8 до 20 мм. Константа скорости окисления сернистого ангидридана таком катализаторе равна 2,5 сатипри 485 С. Гидравлическое сопроТивлеание слоя трубок в 1,6 раза меньшегидравлического сопротивления слоя, колец диаметром и высотой, равной 5 мм.П р и м е р 2. Промышленную мас-К Осу СВД (Ч 20- 6, -- =Зл дйаЪомит- )остальное) формуют на шнековомпРесс-фориователе ПФШчерезфильеры с размером канала 8) 4 мм.Далее полученные трубки сушат и прокаливают по технологии катализатораСВД гранулированного. После сепарации получают трубчатый катализаторСВД диаметром 8 мм, толщиной стенки 2 мм и длиной 12-32 мм.Константа скорости окисленияЯ 02 .в ЯО, измеренная при 485 С,равна 1,35-1,45 с-"атм-, гидравлическое сопротивление слоя в1,8-2,0 раза ниже гидравлическогосопротивления слоя гранул диаметром6 мм и высотой 10 мм.Замена гранулированного катализатора СВД на трубчатый на двухпервых слоях в промышленном контакт.ном аппарате производительностью360 т в сутки позволила увеличитьгазовую нагрузку на него с 50000 до86911 Я Прочность кг/см,длины ци- линдра Размеры, мм Гидравлическоесопротивление,мм рт.ст. Константа скорости при 485 Со Ь,олщийастенки Катализатор высота диа- метр 8-101,0 По примеру 1 5 По примеру 2 8 По примеру 3 10 210 2,5 3,5 12-32 15-40 1,35-1, 45 1,30-1,40 2,0 125 2,5 85 Кольца СВС 250 1,20 Составитель Н. ПутоваРедактор Е. Зубиетова Техред.Т фанта Корректор Л. Бокшан Заказ бЮ 1/4 Тираж 537 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подпи сн ое филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 55000 нмЭ/ч, т.е. на 8, и снизить вес загружаемой массы на 26.П р и м е р 3. Промышленную формовочную массу СВД формуют экструэионным способом через ильеру с размером ,канала 10 5 мм. Далее полученные трубки сушат и прокаливают по технологии катализатора СВД гранулированного.ГотовЫй катализатор диаметром 10 мм, толщиной стенки 2,5 мм и длиной 15-40 мм характеризуется константой скорости окисления сернистого ангидрида на нем, равной 1,3- 1,4 с-" атм-", и гидравлическим сопро. тивлением слоя в 2,3-2,5 раза ниже гидравлического сопротивления слоя гранул диаметром б мм и высотой 10 мм,Результаты испытаний представлены в таблице.Таким образом, катализаторы по Изобретению обладают высокой активностью на единицу веса и объема и отлйчаются низким гидравлическим сопротивлением слоя, низким насыпнымвесом, т.е. меньшим весом загрузкина 1 т вырабатываемой кислоты.По сравнению с кольцами, имею щими длину, равную наружному диаметру, трубчатый катализатор, засыпанный .внавал, отличается меньшим гидравлическим сопротивлением при тойже активности.10 Описанная форма катализатора снимает проблему промышленного производства высококачественных катализаторов и позволяет получать катализаторы с значительно более высокимиэксплуатационными параметрами. Этопозволяет увеличить удельную производительность кднтаКтных аппаратов, снизить нормы загрузки катализатора, расход электроэнергии натранспортировку газа примерно на 0 25 и не менее чем в 1,5 раза повысить срок службы катализатора.