Катализатор для очистки серусодержащих отходящих промышленных газов

СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУВЛИК 09 (11) 1 0 53 36 0 СЮ 4 В 01 Л 23 ЕНИЯ АТЕМ целью поествеитанась креми 1,02:1понентов,5,0 1,.5-5, 4Остальное ОсудАРстВенньй ИОмитет сссР делАм изов иений и откРытий ПИСАНИЕ ИЗ(54)(57) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИСЕРУСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДЯЩИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГАЗОВ окислением в сернистый,ангидрид сернистого водороДа и органических соединений серы, содержащий сульфат кальция и один илинесколько металлов, Выбранных изгруппы, включающей медь, серебро,лантаноиды, ванадий, хром, молибден, вольфрам, железо, кобальт, ро" дий, иридий, никель, палладий, пл.тину, висмут, и носитель, о т лч а ю щ и й с я тем, что, свышения активности, он в качносителя содержит двуокись тили двуокись титана и двуокиния при массовом соотношенипри следующем содержании коммас.Х: Сульфат кальция Один или .несколько металлов, выбранных из группы, включающей медь, серебро, ланта ноиды, ванадий, хром, молибден, вольфрам, железо, кобальт, родий, иридий, никель, палладий, платину, висмутНоситель= 0 0606 в -100Ре,У Ф Р 1Изобретение относится к катализатору для обработки серусодержа-.щих газов, в частности для окисле-ния сернистого водорода и органических соединений серы в двуокись серы, эи может быть исцользовано, в частности, для очистки отходов, поступающих из установок Клауса, содержащихсеру и/или ее соединения - сернистыйводород и органйческйе соединения 1 Осеры, такие как сеоуглерод и/или .се;роокись углерода и/или;меркаптаны,Целью изобретения,является повышение активности катализатора за счетсодержания в качестве носителя двуокиси титана или двуокиси титана идвуокиси кремний и соотношения компонентов.П р и м е р 1. Суспензию, полученную после гидролиза тетрахлорнда 20титана, сцеживают, фильтруют и затем сушат в сушилЬной печи 24 ч приф110 С. Полученный порошок имеет аморфную структуру в рентгеновском спектреи потери при прокаливании (РАР) порядка 183.Осуществляют перемешивание 30 минсмеси, составленной из этого порошкас добавками воды и карбоксиметилцеллюлозы в следующих порциях,7,: 30Порошок 66Вода 32Карбоксиметилцеллюлоза2Эту смесь затем экструдируют через фильеру диаметром 3 мм, экструдированные.продукты высушивают 8 чо,при 110 С, затем прокаливают 2 ч прио450 С. Получаемые экструдированныепродукты обладают следующими свойствайи: удельная поверхность (ЯВЕ)=2135 м г ; пористый объем (7 РТ)==032 смг,1 кг продукта сначала пропитывают310 см раствора сульФата аммония с 45эцелью получения соотношения по весу ЯО-т- = 0,06 и высушивают 4 ч при100 фС. в течение 2 ч при 110 С, затем прокаяивают 2 ч при 450 С.Продукт приобретает следующие свойства: уделЬная поверхность (ЯВЕ) щ 107 м 2 г 1, пористый объем (ЧРТ)0,29 см г -т-О 061Реф ТьУСостав катализатора, мас.Х: СаЯО .Фф 8,5, Ре 3,6, Т 02 - остальное.П р и м,е р 2. Подложку,. получаемую по примеру 1, пропитывают раствором .нитрата железа н нитрата лантана. Катализатор высушивают одну ночь при 110 цС, затем.прокаливают 1 ч при 400 С, продукт имеет. следующие свойства: атомное отношение Ре + фа- Т. = 0,09 удельная поверхность (ЯВЕ)102 м г ; - = = 2,ф Ре Состав полученного катализатора,мас.7 СаЯ 04 8,5;. Ре 0,91 1,а 1,8,Т 10 - остальное.П р и м е р 3. Катализатор попримеру 1 пропитывают второй раз раствором хлорида палладия. Продуктвысушивают 8 ч при 110 С, затем прокаливают 1 ч при 350 С. Катализатор обладает следующими свойствами: удельная поверхность (ЯВЕ) = 106 цг ;Ре + РЙатомное отношение -- . -- = 0 0603Тг . ф фРеР 1 200,Состав полученного катализатора,мас.Ж: СаЯо 4 8,5; Ре 3,6; Рй 0,018;Т 102 - остальное.П р и м е р 4. Катализатор попримеру 1 пропитывают второй разраствором платинохлористоводороднойкислоты, высушивают 24 ч при 1:10 С,затем прокаливают 1 ч при 400 С. Катализатор обладает следующими свойствами: удельная поверхность (ЯВЕ)=2 -1 Ре+Рй103 и г; атомное отношение -- , --Т 150Затем высушенные продукты пропитывают 300 см :раствора нитрата каль 1.ция с целью получения соотношения по весу ТО О 25СаТ 102Продукт высушивают 12 ч при 110 С.Эту подложку пропитывают 300 см раствора нитрата железа, высушивают Состав полученного катализатора, мас,Х: СаЯО+ 8,5 ф Ре 3,6, Р 0,036; Тх 02 - остальное.П р и м е р 5. В суспензию двуокиси титана, получаемой после, гидро- лиза н фильтрации по обычному способу сернокислого травления ильменита и содержащую анионы сульфатов в таком количестве, что весовое соотно1240343 Мо Сг 58 ч при 110 фС и прокаливают 2 ч при 450 С, Катализатор имеет следующиеосвойства:. удельная поверхность (ЯВЕ)=280 иг , атомное отношениеСцч - . - .- = 0,04.5 81+ ТхСостав полученного катализатора, мас,Х: Са 804 15,0 Сц 2, 16, 80 +ТО- остальное.Н р и м е р 12. Катализатор, по; .10 лучаемый по примеру 11, пропитывают раствором метаванадата аммония, вьг сушивают 4 ч при 150 С и прокаливают 2 ч при 400 С. Катализатор имеет слеодующие свойства: удельная поверхность 15 (ЯВЕ)285 м г 1 , атомное отношение Сц+Ч , 6 ь- -т- = О 06 2.81+ТИХ ф ф ЧСостав полученного катализатора, иас.7: Са 804 11,0 ф Сц 1;08; Ч 0,54, 20 Т 10 + ЯО - остальное.П р и м е р 13. Катализатор по примеру 11 пропитывают раствором хлорида иридия, высушивают 24 ч прМ 110 С, затем прокаливают 2 ч при 25о ф460 С. Катализатор имеет следующие свойства: удельная поверхность (ЯВЕ) = 267 мг" , атомное отношение Сц + 3 г О 15, СцТ э э. =,400.Состав полученного катализатора, мас.7.: Са 804 15,0, Сц 3,2, Ъг 0,081; ТО + 810 - остальное.П ри м е р 14.Подложку двуокись 35 кремния - двуокись титана, используемую в примере 10, пропитывают раствором парамолибдата аммония высушиовают одну ночь при 110 С, затем прокаливают 2 ч при 430 С. Катализатор 40 имеет следующие свойства; удельная йоверхность (ЯВЕ) = 370 мфг 1 ф атом"Моное отношение -т в -. = 0 06,81+Тд фСостав полученного катализатора, 45 мас.Ж: Са 804 15,0, Мо 3,2, Т 10+ 810- остальное.П р и м е р 15. Катализатор по предыдущему примеру снова пропитывают раствором хромовой кислоты, 50 высушивают 4 ч при 150 С, затем прокаливают 2 ч при 400 С. Получаемый катализатор имеет следующие свойства; удельная поверхность (ЯВЕ) щ 364 мгМо + Сг, 55 атомное отношение З. . 0,08З + Тд бСостав полученного катализатора,мас.7: Са 80 15,0 Ио 1,4 Сг 0,7,Т 10 + 810 - остальное.П р и м е р 16. Подложку двуокиси кремния - двуокись титана, используемую в примере 10, пропитывают раствором нитрата висмута вазотной кислоте, .высушивают 24 чпри 110 о С, затем прокаливают 2 чпри 450 С, Катализатор имеет следуюощие свойства: удельная поверхность+ Е 1- ." - -т- = 0 0401400,8 + Т ф ф ВЬСостав полученного катализатора,иас.Ж: Са 804 15,0, В 2,1," кЬ 0,018,ЯдО + Т 10 - остальное.П р и м е р 18 (сравнительный).В качестве сравнения изготавливаюткатализатор, подобный катализатору,описанному в примере 1, но в которомподложка состоит из двуокиси кремния.Свойства этого катализатора следующие:удельная поверхность (ЗВЕ)210 м г ;пористый объем (ЧРТ) 0,29 смог ,Реатомное отношение в в .- = 0 06"МСавесовое соотношение .0,025 ф80 ф80весовое соотношение в ,з - = 0 06,810Состав полученного катализатора,мас,7: Са 804 8,5 ф, Ре 2,1, 830 , - остальное. П р и м е р 19 .(сравнительный). В качестве сравнения изготавливаюткатализатор, подобный катализатору, описанноиу в примере 1, но в котором основа состоит из глины типа монмо- . рийонит с отношением, равным 3. Свойства этого катализатора следующие: удельная поверхность (ЗВЕ)=60 м г ; пористый объем (РТ) 0,31 см гРеатомное отношение -т в= 0 0681+ Ай ф= 0,06. Состав полученного катализатора, мас.7: СаЯО 8,5 Ре 1,8 Я 10 +АР, О- остальноеП р и м е р 20 (сравнительный). В качестве сравнения изготавливают катализатор, в котором подложка составляет двуокись кремния, на которую последовательно наносят нитрат кальция Са(НО) с целью полученияСавесового соотношения . = 0,025,ЯдО.затем раствор. нитрата железа с целью получения катализатора, имеющего следующие свойства: удельная поверх ность (ЯВЕ) = 210 мг-; пористый. объем (7 РТ) 0,29 см=г ф, атомноеРеФ отношение ,0,06.Яд Этот катализатор, в противоположность катализаторам по примеру 1, несодержит сульфата кальция, но послепрокаливания содержитокись Кальция.Состав полученного катализатора,мас.7: СаО 2,51 Ре 2;1; Ях 02 - остальное,П р и .м е р .21 (сравнительный). В качестве сравнения изготавливают катализатор, подобный катализатору, описанному в примере 20, но в.котором нитрат кальция заменяется карбо". натом СаСОу, причем последеФ вводит 403438ся во время подготовки подложки двуокиси кремния с целью получения весо.Са% СО 1совое соотношение -т -- = 0 06. ЗаЯОтем осуществляют пропитку нитратом железа с целью получения катализатора,имеющего следующие свойства: удельнаяповерхность (ЯВЕ)=210 и г ф пористыйобъем (7 РТ) = 0,29 см 1 ; атомноеРеотношение . 0,06.Я 3.Этот катализатор, в противоположность катализаторам.по примеру 1, несодержит сульфата кальция, но послепрокаливания содержит окись кальция.Состав полученного катализатора,мас.Ж: СаСОу 2,5, Ре 2,1, Я 3.0 - ос- .тальное.П р и м е р 22. Иллюстрируетприменение катализаторов, полученныхПо предыдущим примерам, при окислениив газовой фазе сернистого водородаи органических соединений серыВ реактор, содержащий катализатор,направляется газ со.следующим объемным состаром: НЯ - 800 чна милли-.,он;,СОЯ - 100 ч. на милдион 1 СЯ Зо 500 ч, на.миллион ЯО - 400 ч. намиллион, О - 2 Хф Н О - 307 Б 67,827.1 ЧЙ/объем абрабатываемого газа наобъем катализатора и на 1 ч составляет 1800, а входная температура га зов 380 ОС.Результаты, полученные с применением каждого иэ катализаторов, при ведены в табл..25 19 То же .35 20 -"- 30 21 30 Таблица.2 КонверсияСОЯЖ 145 7.7 67 88 99 99 98 83 80 80 Таким образом, выявляется, что предлагаемае катализаторы явно превосходят известные,П р и м е р 23. Иллюстрирует применение катализаторов, полученных по примерам 1-17, при окислении газа, содержащего органические соединения серы. В реактор, содержащий катализатор, вводится газ со следующим объемным составом: СВ - 1200 ч. на миллион; СОЯ - 500 ч,на миллион, 0 - 21.; НО - 223 Яз - 74,953. 7 ЧН/объем обрабатываемого газа на объем катализатора и на 1 ч составляет 1800, выходная температура газов 350 С. Результаты, полученные с каждым изкатализаторов, приведены в табл.2. 40 Катализа- Конверсия тор по СБ , Х примеру11 . 1240343Продолжение табл, 2 12П р и и е р 24. Ниже приведенырезультаты сравнительного анализакатализатора, полученного согласнопримеру 2 и имеющего следующий со став,Х 3.Са 808,5Ре3,6Т 10. 80ЗСО 7,910 с известным катализатором следующего состава,7.:Са 804Ре 3,6310 . 87,915 Испытания проводят в условиях,описанных в примере 22, при этом получены следующие результаты (табл.3). 1 2 89 89 91 93 10 84 91 83 8313 Таблица 3 14 83 1 1,20 Катализа- тор Конверсия, Х 15 86 Н З, , СЯ Соя 25 Предлагаемый 99 Известный 38 98 17 567 63 13 Составитель В. ТепляковаТехред М.ХоданичКорректор М. Максимишинец Редактор П, Коссей Заказ 3414/59 Тираж 527ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4