Способ приготовления катализатора для окисления сернистых соединений

Способ приготовления катализатора для окисления сернистых соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к катали- .тической химии, в частности к приготовлению катализатора (КТ) для окисления сернистых соединений. С целью упрощения процесса приготовления и повьшения активности КТ обработку ионообменной смолы (ИОС) ведут водным растворам, содержащим соли двух металлов : меди и хрома или меди и марганца . Обработку проводят при массовом соотношении раствора и ИОС 1:(200-250) и суммарном содержании ионов металлов в фазе ИОС 0,3 - 1,0 мг-ион/г. Способ обеспечивает упрощение технологии приготовления КТ за счет исключения предварительной обработки ИОС НС1 и водощелочным раствором и повьшает активность предлагаемого КТ в 3 раза по сравнению с известным. 1 табл. (Л со ел 05 СП и|

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51.)4 В 01 J 37/30 37/08

СПИСАНИЕ И:Н)БРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4038324/31-04 (22) 19.03.86 (46) 15.11.87. Бюл. М 42 (71) Дагестанский государственный университет им. В.И. Ленина (72) Ю.И. Мататов и И.А. Григорьев (53) 66.097 ° 3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 498029, кл. В 01 J 21/26, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1003887, кл. В 01 J 37/30, 1983. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к катали,тической химии, в частности к приго товлению катализатора (КТ) для окис„„SU 1351654 А 1 ления сернистых соединений. С целью упрощения процесса приготовления и повышения активности i

1:(200-250) и суммарном содержании ионов металлов в фазе ИОС 0,3

1,0 мг-ион/г. Способ обеспечивает упрощение технологии приготовления

КТ за счет исключения предварительной обработки ИОС НС1 и водощелочным раствором и повышает активность пред" лагаемого КТ в 3 раза по сравнению с известным. 1 табл.

1 135

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к приготовлению гетерогенных катализаторов жидкости фазного окисления, сернистых соединений кислородом воздуха.

Цель изобретения — упрощение способа приготовления и повышение активности катализатора для окисления сернистых соединений.

Поставленная цель достигается тем,. что обработку ионообменной смолы проводят водным раствором, содержащим соли двух металлов, а именно: меди (II) и хрома (III) или меди (II) и марганца (11), при суммарном содержании ионов металлов в фазе смолы

0,3-1,0 мг-ион/г и весовом соотношении раствор солей металлов: ионообменная смола 1:(200-250).

Пример 1. В несколько стаканов засыпают по 1,5 r воздушно-сухой ионообменной смолы марки КБ-4 и заливают по 300 мл водного раствора солей Cu(NO >) и Cr(NO >)>, имеющих суммарную концентрацию ионов в диапазоне 0,08-0,6 мг-ион/г смолы и ионное соотношение Cu /Cr+ в интервале

1-4. Через 24 ч растворы обесцвечиваются, осадки фильтруют и сушат на воздухе. Отсутствие в фильтрате ионов меди (II) и хрома (III) определяют по реакции с рубеановодородной кислотой и с периодатом калик,(опыты 4-8).

Пример 2. В несколько стаканов засыпают по 1,0 воздушно-сухой смолы КБ-4 и заливают по 250 мл водных растворов соле" Cu(NO ) и

Cr(NO ), имеющих суммарную концентрацию ионов в диапазоне 0,08

0,6 мг-ион/г смолы и ионное соотношение Си /С r+ в интервале 1-4. Через 24 ч смолу КБ-4, образовавшую с ионами меди и хрома комплексные соединения, фильтруют, сушат и проводят все последующие операции аналогично примеру 1 (опыты 9-13).

Пример 3. В несколько стаканов засыпают по 1,0 г воздушносухой смолы КБ-4 и заливают по

250 мл водных растворов солей

Cu(NO ) и ИпС1 с суммарной концентрацией йонов металлов в диапазоне

0,6-1,2 мг-ион/г смолы и с ионным соотношением Cu+>/Ип+ в интервале

1,0-0,25. Через 24 ч растворы обесцвечиваются, осадки образовавшихся комплексов фильтруют и сушат на воз1654 2 духе. Последующие операции проводят ся аналогично примеру 1 (опыты 17-21), Пример 4. Аналогично приме5 ру 3, но весовое соотношение водный раствор солей/ионнообменная смола

1:200 (опыты 22-27).

Пример 5. В несколько стаканов засыпают по 1,5 r воздушносухой смолы КБ-4 и заливают по 300 мл водных растворов солей с суммарной концентрацией ионов металлов в диапазоне 0,6-1,2 мг-ион/г смолы и с ионным соотношением Cu /Ип+ в интервале 1,5-0,25. Через 24 ч образовавшиеся комплексы фильтруют и проводят все последующие операции аналогично примеру 1 °

Исследование каталитической активности образцов катализаторов проводят в статической системе, состоящей из термостатированного стеклянного реактора типа "утка" объемом 8 мл со стеклянной перегородкой, позволяющей

25 сохранять компоненты реакционной среды без смешивания до окончания подготовительных операций. Реактор был укреплен на быстроходной качалке, при включении которой происходило 0 интенсивное перемешивание реакционного раствора. Навеска катализатора сбставляла 0,2 r. Окисляемое сернистое соединение - Na S при его концентрации 0,1 моль/л. Температура о

35 процесса 315 С. Окислитель — кислород. Измерения скорости поглощения кислорода проводят в области независимости скорости реакции числа качаний, 40

В таблице приведены данные харак9 теризующие каталитическую активность . образцов приготовленных согласно предлагаемому и известному способам .для реакции окисления сульфида натрия

45 в в од ной ср еде молекулярным кислородом.

Каталитическую активность рассчитывают по формуле

А =—

m где v — - стационарная скорость поглощения кислорода, мл/мин (определяли по кинетическим кривым поглощения кислорода); ш — навеска катализатора, г;

А — каталитическая активность, мл/мин/г.

Весовое Ионный состав Ионное

Каталитиуммарное одержаие ионов

Способ приготов ления катализаОпыт ческая активность мл/мин/г катализатора соотносоотношение шение медь/металл тора раствор соли/ смола

КБ-4 еталлов фазе молы, r-ион/г

Cu+

1,4

0,08

100

Известный

0,3

2,1

100

3,2

0,6

100

По примеру 1 200

Cu - Cr+>

Cu - Cr+>

4,1

4:1

0,08

8,2

О,Э

200

4:1.По примеру 1

Cu - Cr+

4:1

6,5

0,6

200

Cu+ - Cr >

Cu++ - Cr >

0,3

3:2

200

6,1

0,3

200

4,2

Cu - Cr >

0,08

4:1

По.примеру 2 250

4:1

С„+т Сг

Cu — Cr

Cu - Сг

Cu+ - Сг

8,2

0,3

250

6,4

0,6

° 4:1

250

7,2

0,3

3:2

250

0,3

6,0

250

0,5

Cr+3

0i08

100

Известный

0,6

0,3

100

3,8

1,0

Известный 100

По примеру 3 250

Си+ У1п+2

5,8

0,6

1:2

3 135

Предлагаемый способ позволяет упростить технологию приготовления путем исключения предварительной обработки ионообменной смолы соляной кислотой и воднощелочным раствором и повысить активность катализатора в

3 раза по сравнению с известным способом.

Формула и з обре т е н и я

Способ приготовления катализатора для окисления сернистных соедине1654 ний, включающий обработку ионнообменной смолы водным раствором соли .металла, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса приготовления и повышения активности катализатора, обработку ведут водным раствором, содержащим соли двух металлов: меди и хрома или меди и марганца, при массовом отношении раствора к ионообменной смоле, равном 1:(200-250), и суммарном содержании ионов металлов в фазе ионообменной смолы, равном 0,3-1,0 мг-ион/г.

1351б54

Продолжение таблицы па2 +>

С„а2 M„+2

С-„+2 Мпа 2

Си 2 — Mn+2

Си42 па 2

С - Mn

Cu — Mn++2

250

1:2

8,0

1,0

1:2

1,2

250

5,9

250

5,8

1,0

250

1:4

1,0

200

По примеру 4

1:2

1 2

1,0

200

8,1

200

1:2

1,2

Спа2 Мпа2

y»+2

С„+2- м 2

1:4

5,1

1,0

200

200

5,7

1,0

6,7

3:2

1,0

200

П р и м е ч а н и е, Окисляемое соединение Na2S О, 1 м/л, водный раствор, навеска. катализатора 0,2 r окислитель — кислород, 315 К.

Составитель В. Теплякова

Редактор С. Лисина Техред А.Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 5518/7 Тираж 511 Подписное

ННИИПИ 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