Способ получения волокнистого углерода и устройство для его осуществления

СОВХОЗ СОВЕТСНИ 1СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 82 О 7 1) С 09 С 1/ р:.цг ИЗОБРЕТ МИР его смеси с водородом при 400-500 С в псевлсстационарном слое на катализаторе из оксида кобальта СозО с размером частиц 150-300 мкм. Способ осуществляется с помощью реактора, содержащего цилиндрический корпус, стакан для размещения катализатора в виде усеченного конуса с углом наклона боковой грани к оси конуса 15 - 45 , с распределительной решеткой в меньшем осногании, и расположенный большим основанием вверх навстречу потоку газовых реагентов, причем стакан разделен с корпусом полостью; реактор также имеет патрубки ввода газовьх реагентов и вывода газообразных продуктов реакции, патрубок ввода катализатора. Конверсия СО составляет 90-1007, выход волокнистого углерода 202-249 кг/1000 м СО Углерод характеризуется размерами: длина от 1 до 7 мкм, лиаметр 0,02 0,18 мкм, адсорбционная поверхность 75-100 м/г, 2 с. и 1 з.п, ф-лы, 1 ил., 2 табл. во СССР 1987. СССР. 972.КНИСТОГОЕГО ОСУЩЕбретение относитс волокнистого угле овысить конверсию к произода и поз дст оксида углеуглерода,каталитиволяет рода Снос ход волокнистого чес лерода и На черного сти ода олучения ыть Реактого корп хими и производалов на ввода сыр представл ненный вго конуса5, патруб ы а углерода иглерода. а волокнистого ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ П(НТ СССР(71) Московский институт тонкой химической технологии им. М,В.Ломсносова(56) Авторское свидетельст 11 1298221, кл. С 09 С 1/52Заявка Японии Ф 58-2986 кл. С 09 С 1/48, 1983.Авторское свидетельство У 461938, кл, С 10 С 11/18 (54) СПОСОБ ГтОПУЧРНИЯ ВОЛЮ УГЛЕРОДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТВЛЕНИЯ(57) Изоя б заключается в термм разложении оксида Изобретение относится к обла роизводства волокнистого углер з СО-содержащих газов и может б спользовано в химической и нефт ческои промышленности и прстве композиционных материоснове углерода,Целью изобретения является поие конверсии оксид зображен реактор ссь а для осуществления способаволокнистого углерода, р ссстсит из цилиндричесуса 1, крышки 2 патрубка 3 ья, катализаторнсй ячейки, яющей собой стакан, выполвиде усеченного перевернуто с решетчатым ложным дном ка 6 выводя газообразных про1 РЯ 0 7 1 О 15 гдзл, опрев еристики ПУ ТОГО) находит я затор л пук гй 3 ) приемной бункера : цл труб"к 8 Бцйдд кдталпз 1 торд..) Ст)ОИСТБО ,)ЯбОТс 1 ЕТ СЛЕУЮЦМ Об р л )о."Пре;Блритгльс) цд грет ог (.ырье г(сдлк)т чепс.з патрубок 3 ввод;, Б реактор. Пг)и ;йцтлктирйг)днии с катал:лзлг .)с есдхаЕпемсЯ н , се гццйм е,)е -НЕ)ЬТОс г,)НЪ с. Е1)01 с. Хй.)т ОС) Рс, сгСГс),с пй иере обрдзонания добднляется :-. прй;сукту верхних слоев, тем слиьи увеличивается количество и Зб,ем прйпукта, находящегося в верх-Х Г.Г й Я Х .С Л Т Л ЛИ 3 Я Т О Р Я, 1 сС К Л К ПЛ 0.цлгсь сечс-ния, а следонате.)ьцо, иоб)ем Б верху усеченного перецерну гйгй опуса боление пй Грлццецгно Г ив зс)и.: й пй "туп:ение дйго;цтел) .ГыхКйли(СГ Тв БОЛОС НИСТ ОГО У )1 ЕРО 1 Л С неси): слйеБ Б Берх ие с сйцра:зйждл - ется ) плйтнением катализатороо слоя 1 й Е С 1 Ь С ЛТЯЧ) -) Я Гор НЛЯ 51 с 101,(д НЕ,)03 - ценля Б видс усечс.ног церенерцутй -Гй Сй УС Л, КОМПЕНСИРУЕ ГС )11)с)С: ЦИЕС щ (1 й 0 Б сл З ) ОЩ.й ( Я Б й Ц й К 11 С " й( ) У 15 ерй,(,1. ,Р ме)с: ОбразаЗЛиг нсйкциГ -ТЫН (У 1 . Е 1) С) Д С й .3 Д Я С Т Ц Я П йЕ;. Х Ц й Г Т с клтдл;затора рь)хзуо папку .с гксс -и цощсзйся дтерислд,. Т 10 дсопг( цие с)гре с".гн ;10 1( йличестБЛ у 11 г;)д с Г ы"лается з ссьтое прострдцс:тнй; ежпу сОРЛУ сом )есскт;)п)дУсе)(Г ) ьи ( с,5 Гами за см ( и сдлет 3 сР; с.мс. 051 к Р.Т л сф. й б У Я 3 01и р 0 и с х 0 Д и т ( г и л р) л ц и ЯобрлзйБЛБпегося цродук"л гт клтллисгяктйр хя 1)дктеризу( г(г)1 кяк ссьг -нс Й 1 схй;я из наличия зазора между стенками реактора и усеченным перезере";т)м конусом Еля ссГ.дциг )браза БЯБПСГОСЯ ПРОДУКтс 1;УстднсБлено, чта мицимдльцнл угс."ежду Осе)10 конусЯ и бакаОЙ пс)ве 1)х5 остью, при катаром не цлбно;летсяздбинка катализатора Болокнистымоуглсродом, состднляет 15 . 11 лизусппееэезультты наблюдаются при угле,РЯБцом 15 - сд, ПсПьеейп)есс Увелиецие у лл це цр;цз( ди г к улучпеник) резул" -тлтс)Б, цй сцязлцс. с уце (ичением габаритйтз ргл. тол при . охранении постсяГтнл кс.иест:)лруж( ццйго катализа гйр;. 110 мере ейбхйди)ласти прс) -(1.3 сзй.Ят .ГСТи )кУ слтЯ;1 из лтйРл ПО пст)ст ЦЛЗЕГ КУ СД ТЛЗИЗ ЛГС)РЛ И ПалаЮтСО или е й смес ь с Бодйрс)дйм с объем -ц(, Окй;)( стцо 870 - 5100 ч . Темтег)лу -ру ц ре дкторе поддержиЯот 1 интер:зале0100-500 С. 1:( кйцчлции опыта яцдли;пруот количество и сййтлБ деляют ксли;г; .Бс и характ ч йкистй Г ),) г 1 е 1)й "1 л. 1 ези чтй з 1)олокциГйм углее)с)де катализатор в ц;де микрйчастиц, котсзйь реакции) та 1)спс) пс)длют гйбхоимое кйличРСТБО)слтл.и.3 дтс)рд компенсирующее его нов: . НС ВЗс),11( "С) КСтапи здтйпд ОПргце -(1:. Ол Зондни смеси СО и .", Бы сс)д уяеле -чиздгтся и :,),) кг,1000:) СО при0и й , )1 00- г);уктд сс.с ) Г) ) 000 и) СО, В ЗЯБ 1 Г И 10 С ТН От КО;ИЧЕ СТБс ГНС ИМОГО 3160820 зацу реакции свежего контакта можно получать волокнистый углерод с содержанием катализатора (в пересчете ца элемент) от 59 ло 2, 5 мас,7:,В табл, 2 представлены результаты проведения способа в широком диапазоне изменения условий.Подпитка катализатора це оказывает ",лияция на достижецие конкретных значений конверсии и выхода продук - та, а обуславливает лишь количество контакта в волокнистом углероде.Способ позволяет в интервале 400- 500 С увеличить конверсию СО и выход целевого продукта. Получаемый волокнистый углерод характеризуется следующими размерами: ллиц 1 - 7 мкм, диаметр 0,02-0,18-0,22 мкм. При этом увеличение конверсии газа и выход волокнистого углерода достигается благодаря осуществлению способа в реакторе ссыпного типа, кот, -рый имеет более высокую работоспособФормула и з о б р е т е ц и я углерода термокаталитическим разложением оксида углерода или смеси его Т а б л и ц а 1 Характеристика работы устройства Время работы дополной забивки Относительнаяконверсия, 7 Максимальный выход дном катализаторцогослоя, ч 100 15 241 Не наблюдается20Не наблюдается 110 100 107 249 241 243 ность по сравнению с известцым. 1. Способ получения волокнистого Конструкция стакана с ложным решетчатым Цилиндр (известный) Усеченный перевернутый конус с углом наклона боковой грани к оси, грац:15-451 О60 с водородом при 400-500 С, о т л иоч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения конверсии оксида углерода и выхода волокнистого углерода, процесс ведут в чсевдостационарном слое на катализаторе из оксида кобальта СоО.2. Способ по и. 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что оксид СозО берут с размером частиц 150-300 мкм. 3. Устройство получения волокнистого углерода, содержащее цилиндрический корпус стакан с распределительной поперечнои решеткой для размещеция ката:.изатора, расположенный соосно с корпусом, и разделнные полостью патрубки ввода газовых реагентов и вывода газообразных продуктов реакции, патрубок ввода катализатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения конверсии оксида углерода и выхода волокнистого углерода и повышения надежности работы реактора, стакан выполнен в виде усеченного конуса с углом наклонао боковой грани к оси конуса 15-45 с решеткой в меньшем основании и расположен большим основанием вверх навстречу потоку газовых реагентов. волокнистого углерода, кг/1000 мз СО1608207 1 а б л и ц а 2 Пример Температура, С Конверсиясо, 7 Объемная Концентрация СО в Выход продукта,кг/1000 мСО Алсорбционная поверхность, м /г скорость,ч исходном газе, об.7 3 П р и м е ч а н и е. В примерах 6-10 используется сырье, состояшее из СО и И оставитель Л. ехред М.Дидык манцена рректор 1,1 ончак В.Пет Редак Тираж 568комитега по нзоб Москва Ж, Ра ЗаказВНИИПИ дписноем и открьггия ри 1 К 1 Т СС сударственног113035 ете ская наб., д изводственно-издательский комбинат 1 атент, г, Ужгород, ул, 1 агарина О 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 450 450 550 400 500 440 440 400 500 560 350 870 90 1001080 93 1001080 61 1001380 76 100870 8 с 1005180 91,1 852820 91,2 854000 92,6 7004000 87, 7005180 65,9 85Процесс образования не 243 249 163 204 228 246,6 237,1 202 232,7 208,6 происхолит 75 74 80 75 78 96 100 90 110 120