Катализатор для окисления диоксида серы

и 929211 С ото з СоветскикСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл.В 01 д 23/22 С 018 17/69 с присоелинениею заявки Ма 1 ееудерственный квинтет СССР(23) Приоритет ае делам нзобретеннй н открытий(72) Авторы изобретен Ленинградский ордена Октябрьской РеволюцииКрасного Знамени технологический институт .им 54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕЯСЕРЫ ДИ СаО Носи Изобретение относится к катализаторам для окисления диоксида серы и.может быть использовано в производстве серной кислоты контактным способом, прн переработке газовых смесей с повышенным содержанием диоксида серы, а также в процессе очистки газовых выбросов от диоксида серы.Известен катализатор для окисления диоксида серы на основе окислов ванадия на носителе с добавками окислов ка . лия и цезия, причем окислы калия и цезия взяты в отношении 6:1 к окислам ваНадня, а содержание окислов ванадия в катализаторе составляет 12-20 вес. %.Б качестве носителя используют алюмс силикат следующего состава, вес. %: ЬО 87, А 120 12, примеси 1, из ко торого далее удаляют избыток окиси алюминия (с 12 до 6 вес. %) 11.Активность катализатора при 500 СО 85%, 460 С 76%, 420 С 63% при объемной скорости 10000 ч . Концентрация диоксида серы в воздухе 7 об, %. Одпако данный катализотор характеризуетсясравнительно низкой каталитической акткьностью в области рабочих температур(480-500 С), не превышающей 85%.Известен также катализатор для окио 5ления диоксида серы, состоящий из пятиокиси ванадия с добавками щелочныхпромоторов - соединений натрия, калия,рубидия и (или) цезия на носителедиатомите, содержащем б 1 02, СаО.Смесь щелочных промоторов в пересчете на окислы содержит, мол. %:8 аО 5-30, КЬ О и (иди) СиО 15-З 5,КО 8-35.Активность катализатора при 485 С 90,2 91%, при 420 С - 57,8-59,7%при стандартном испытании 2.Наиболее бакэким к аэобретению является катализатор для окисления диоксидасеры 3, содержащий, мас. %;Ч,О 6-79 1023тельО 56-62(испытания проводились в стандартныхусловиях), что является недостаточным,особенно в области низких температур.Бель изобретения - повышение активности катализатора,0Укаэанная цель достигается катализатором для окисления диоксида серы,содержащим 7,5-15 мас, % пятиокисиванадия, 10-15 мас. % окиси калия и носитель, в качестве которого катализатор содержит алюмосиликат, содержащий5-1 5% асбеста - остальное.Отличительным признаком предлагаемого катализатора является использование в качестве носителя алюмосиликата, 20содержащего 5-15% асбеста, а также новое количественное содержание компонентов.Сущность изобретения заключаетсяв следующем. 25Катализатор готовят методом пропитки асбестсодержащих алюмосиликатныхносителей растворами смеси солей ванадия и сульфата калия, Асбестсодержащиеалюмосиликатнь 1 е носители содержат в З 0своем составе 5-10 мас. % хриэотилили антофиллитасбеста и 85 - 95 мас.алюмосиликата.Хризотил - асбест содержит, мвс. %:Яо 41,6; яО 422, Г еО 1,5;НО 13,8 и АВ 20 0,9,Состав антофиллитасбеста, мас. %:8102 59,4; А 120 з 0,6, ) е 0 6,7;МО 29,9 и НО 3,4,Носитель имеет следующие структурные характеристики; насыпной вес0,54 г/см, объем пор 0,7-0,8 см /г,дповерхность 300-500 м /г, радиус пор230-5 О А.Концентрацию растворов варьируюттак, чтобы вводить требуемое количество активных окислов в состав катализатора, и при этом не допустить кристаллизации солей. Режим пропитки во всех опытах постоянный, Соотношение Ж:Т = 3:2, темпера тура пропитки 80-90 С. Время 2-3 ч,ОПропитанный. носитель подвергают термообработке - сушке при 1 120 С и про 0 калке при 1 650-700 С в течение 3-4 ч.Использование асбестсодержащего алюмосиликатного носителя, являющегося ге 1терогелевой системой, состоящей из ,кристаллической (асбест) и аморфной (алюмосиликат) фаз, при нанесении на него активных компонентов (окислы ванадия и калия) позволяет создать новую физико-химическую систему.На границе раздела аморфной и кристаллических фаз по месту существования дефектов структуры возникают качестивенно новые дополнительные активные центры, что приводит к повышению активности катализатора в широком диапазоне температур.П р и м е р 1. 50 см носителя (д и, =2-3 мм), содержащего 5% хриэотиласбеста, 92,5% Б 0 и 2,5% А 120, пропитывают 75 см раствора, содержащего 80 г/дм К 50 и 60 г/дм КЧО (в пересчете наЧ 05) при С =80 90 С в течение 2 ч.м Образец термообрвбатывают: сушат при(е пересчете ееИОИ) при И =80 90 сСв течение двух часов,Образец термообрабатывают аналогично примеру 1.Готовый катализатор содержит, вес,:Ч 20 11,9; К 0 12 и носитель - остальное,П р и м е р 3. 50 см носителя(в пересчете на У 20) при С =80-90 Св течение двух часов,Образец термообрабатывают аналогично примеру 1.Готовый катализатор содержит, вес,: Ч О 15; К 0 1 5 и носитель - остальное.Образцы катализаторов испытывают на активность в лабораторной установке прс- точного типа при стандартных условиях, Газовая смесь состоит из 10% 5 02 и 90% воздуха, Объемная скорость равна 4000 ч,Активность оценивают степенью превращения (Х%) 602 при прохождении газовой5 Й 29211 6смеси через слой катализатора, загружен- ки предлагаемого и известного катализа"ного в контактную трубку. Характеристи- торов приведены в таблипе,85-88 ест ный 2 2,61 62,5 60,2 таблицы, предлагаемый ет быть использован в ле температур. По актив- ходит известный на 5-6%. на, 40-42% при асбестаомпонент ванадия Истопринятые во и инФормаиимание ции,экспе ормула из виде тел01 е идетел 01 3 иде тел01 3 1. Авторское с(прототип), я окисле ия, а ю ерСоставитель Н, Путовадактор В. Данко Текред Т.Маточка Корр Муси аказ 3357/10 Тираж 877 ВНИИ ПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, ПодписноеСССР и открытРауш б., д. 4/ 1 П фПатентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 едлагаемы йПо примеру 1По примеру 2По примеру 3 Как видно икатализатор мошироком интерваности он превоспри=485 С,Ь =420 оС,Катализатор длсеры, содержащийокись калия и носщ и й с я тем, чактивности каталителя он содержит пятиокись ванад нтель, о т л и ч то, с целью ловы затора, в качест алюмосиликат, с жащий 5-1 8 Ъ содержании кПятиокись Окись кал Носитель при следующеммас. %:7,8-1 510 15Остальное ьство СССР23/04, 1971.ьство СССР23/22", 1971.ьство СССР37/00, 1958.