Катализатор для термического разложения отработанной серной кислоты

Катализатор для термического разложения отработанной серной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБЛИН

„SU,» 24380

15Р 4 В Ol J 23/80, 23/82 С 01 В 17/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3863487/23-04 (22) 16.01.85 (46) 15.07.86. Бюл. _#_I 26 (71) Ленинградский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени технологический инсти. тут им. Ленсовета (72) И.П. Мухленов, E.È. Добкина, С.М. Кузнецова, Б.Е. Швнфельд, Е.Л. Соловьева, А.Г. Хлуденев и А.А. Сюркаев (53) 66.097.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .

9 132201, кл. С Ol В 17/90, 1957.

Авторское свидетельство СССР

Р 688427, кл. С 01 В 17/90, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 994401, кл. С 01 В 17/92, 1981. (54)(57) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ОТРАБОТАННОЙ СЕРНОЙ

КИСЛОТЫ, содержащий углеводородные примеси в кипящем слое, включающий оксид железа и нентоксид фосфора, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора в отношении разложения серной кислоты и окисления углеводородных примесей, он дополнительно содержит оксид меди, оксид цинка, оксид свинца, оксид алюминия и диоксид кремния при следующем содержании компонентов, мас.Ж:

Оксид железа 32,3-35,2

Оксид меди 32,3-34,2

Оксид цинка l 5-4,1

Оксид свинца l,24-2,1

Оксид алюминия 0,5-1,5

Диоксид кремния 4,9-5 3

Пентоксид фосфора Остальное

1243809

Изобретение относится к катализаторам для процесса разложения отработанной серной кислоты (OCK), содержащей углеводородные примеси ароматического ряда, в частности, для 5 разложения жидких сернокислотных отходов производства метилового эфира бензолсульфокислоты.

Цель изобретения — повышение активности катализатора в отношении разложения серной кислоты и окисления углеводородных примесей за счет дополнительного содержания в составе катализатора оксида меди, оксида цинка, оксида свинца, оксида алюминия и диоксида кремния при определенном количественном содержании компонентов, Пример 1. 24 r ортофосфорной кислоты (с концентрацией 637 в пересчете на P 0 ) смешивают с

8 г глицерина. К полученной жидкой фазе постепенно добавляют, тщательно перемешивая, твердую фазу, г: оксид железа 27,0, оксид меди 27,0, диоксид кремния 7,6; оксид цинка 2,0; оксид свинца I 0 и оксид алюминия 0,9. Состав шихты, масс.%: ортофосфорная кислота 27; глицерин 7,5; оксид железа

27,0; оксид меди 27,0; диоксид кремния 7,6; оксид цинка 2,0; оксид свинца 1,О и оксид алюминия 0,9. Полученную пластическую массу формуют на тарельчатом грануляторе окатывания в виде сфероидально-окатанных частиц мелкого зернения размером 0,5-1,0 мм.

Сформованные окатыши подвергают термообработке, а именно: сушке при

-200 С 5 ч и прокаливанию в муфельной печи при t=950 С в течение 3 ч. о 40

Состав катализатора, мас.7: оксид железа 35,2; оксид меди 34,2; диоксид кремния 4,9; оксид цинка. 2,5; оксид свинца 1,24; оксид алюминия.

0,5 и пентоксид фосфора 21,чб.

/ 45

Степень разложения OCK на данном катализаторе 45,0% при 100% окислении органических примесей.

Пример 2. 26 г ортофосфорной кислоты (с концентрацией 63% в пересчете на Р 0 ) смешивают с

5,5 r глицерина. К полученной жидкой фазе постепенно добавляют, тщательно перемешивая твердую фазу, г: оксид железа 28,3; оксид меди 28,3; диоксид кремния 6 4; оксид цинка 3 8; оксид свинца 1,3; оксид алюминия 0,4.

Состав шихты, мас.7: ортофосфорная кислота 26; глицерин 5,5; оксид железа 28,3; оксид меди 28,3; диоксид кремния 6 4 оксид свинца 1 3 оксид цинка 3,8; оксид алюминия 0,4.

Полученную пластическую массу формуют на тарельчатом грануляторе окатывания в виде сфероидально-окатанных частиц мелкого зернения размером

0,5-1,0 мм. Сформованные окатыши педвергают термообработке, а именно: сушке при t=175 C 4 ч и прокаливанию в муфельной печи при t=925 С в течение 3,5 ч. Состав катализатора, мас,7.: оксид железа 33,7; оксид меди

33,3; диоксид кремния 5,1; оксид свинца 1,67; оксид цинка 3,3; оксид алюминия 1,0; пентоксид фосфора

21,93„

Степень разложения ОСК на данном катализаторе 45,37 при 100% окислении органических примесей.

Пример 3. 28 г ортофосфорной кислоты (с концентрацией 637 в пересчете на P 0 ) смешивают с 3 г глицерина. К йолученной жидкой фазе постепенно добавляют тщательно перемешивая твердую фазу, r: оксид железа

29,6; оксид меди 29,6; диоксид кремния 5,76; оксид свинца 1,9; оксид цинка 3,8; оксиц алюминия 0,24.

Состав шихты, мас.7: ортофосфорная кислота 26,5; глицерин 2,8; оксид железа 29,5; диоксид кремния

5,76; оксид свинца 1,9; оксид цинка

3,8; оксид алюминия 0,24. Полученную пластическую массу формуют на тарель. чатом грануляторе окатывания в виде сфероидально-окатанных частиц мелкого зернения размером 0,5-1,0 мм.

Сформованные окатыши подвергают термообработке, а именно: сушке при

150 С 3 ч и прокаливанию в муфельной печи при t = 900 С в течение 4.ч. Состав катализатора, мас.%: оксид железа 32,3"",, оксид меци 32,3; диоксид кремния

5,3; оксид цинка 4,1; оксид свинца

2,1„ оксид алюминия 1,5; пентоксид фосфора 22,4.

Степень разложения ОСК на данном катализаторе 45,1% при !007. окислении органических примесей, Пример 4 (для сравнения).

22 r ортофосфорной кислоты (с концентрацией 637. в пересчете на Р О ) смешивают с 9,5 r глицерина. К попу1243809 а- Степень

С выгораСостав по при- С мерам, М к м ния органических примесей, Ж

Известный

700

145 30-33

99,5

0,5

Примеси

95,6

700

145 40

Ге О

Прототип ченной жидкой фазе постепенно добавляют тщательно перемешивая твердую фазу, r: оксид железа 26,8; оксид меди 26,8; диоксид кремния 7,5; оксид цинка 1,9; оксид свинца 0,9; 5 оксид алюминия 0,8.

Состав шихты, мас.7.: ортофосфорная кислота 27; глицерин 9,3; оксид железа 26,8; оксид меди 26,8; диоксид кремния 7,5; оксид свинца 1,9; оксид 1О цинка 0,9; оксид алюминия 0,8. Полученная масса, обладает весьма плохими пластическими свойствами, не пригодна к формованию.

Пример 5 (для сравнения). 15

30 r ортофосфорной кислоты (с концентрацией 637 в пересчете на Р10 ). смешивают с 2,5 r глицерина. К полу, ченной жидкой фазе постепенно добавляют тщательно перемешивая твердую 20 фазу, r: оксид железа 28,7, оксид меди 28,7; диоксид кремния 5,5; оксид цинка 1,7; оксид свинца 3,7; оксид алюминия 0,2.

Состав шихты, мас.7,: ортофосфор- 25 ная кислота 29,3; глицерин 2,2; оксид железа 28,7; оксид меди 28,7; диоксид кремния 5,5; оксид цинка

1,7; оксид свинца 3,7; оксид алюминия 0,2. Полученная масса обладает весьма плохими пластическими свойствами; непригодна к формованию.

Представленные экспериментальные данные получают на лабораторной установке. В печь КС помещают катализа35 тор, который приводят в движение воздушным потоком, Отработанную серную кислоту подают по центральной трубе печи КС под слой катализатора. Газообразные продукты реакции анализируют хроматографическим методом. Скорость воздуха в слое катализатора составляет 0,18-0,24 м/с. Удельный расход по ОСК поддерживают постоянно во всех случаях (примеры Р 1 2 и 3) что соответствует средним промышленным расходам кислоты 145 кг/ч м з.

Размер частиц катализатора 0,5-1,0 мм; объем загружаемого материала 155 мм.

Степень разложения ОСК и степень выгоракия органических примесей рассчитывают по формулам (1) и (2).

Степень разложения отработанной серной кислоты (7.) оценивают по уравнению Да — 100, (1)

S а где S — количество четырехвалентной серы в газообразных продуктах разложения, г;

6+

S - количество шестивалентной серы в исходной ОСК, r.

Степень окисления органических примесей оценивают по количеству выделившегося диоксида углерода по уравнению

С02 т (2)

СО2 где m — количество выделившегося со диоксида углерода, г; т

m — теоретическое количество со диоксида углерода, г.

Результаты испытаний представлены в таблице.

1243809

700

45,0

145

35,2

Fe О>

СиО

34,2

4,9

2,5

Pb0

1,24

0,5

А40з

21,46

Р О

100

700

145 45,3

33,7

Fe 0

СиО

33,3

$дО

5,1

6,7

Pb0

3,3

Zn0

1,0

И„O

21,93

100

700

45,1

145

32,3

32,3

СиО

810

4,1

КпО

2,1

РЪО

1,5

22,4

Составитель Н„ Путова

Редактор А. Долинич Техред В Када}э Корректор И. Эрдейи

Заказ 3740/9 Тираж 527 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Р О !

Fe O

А1 О

P 05

Продолжение таблицы.