Катализатор для глубокого окисления органических соединений и оксида углерода

Катализатор для глубокого окисления органических соединений и оксида углерода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализаторам для глубокого окисления органических соединений и оксида углерода в отходящих газах, что может быть использовано в химии, нефтехимии и металлургии для очистки загрязненных соединениями меди и хрома на AL 2O 3 выбросов газа в атмосферу. Цель - повышение устойчивости катализатора к отравляющему действию соединений серы. Для этого в каталитическую композицию на основе хромита меди или меди-магния ф-лы CU 1-XMG X .CR 2O 4, где X=0,5-0,65 (8,6-26 мас.%), на оксиде алюминия дополнительно вводится оксид ванадия в количестве 1,5-15 мас.%. В этом случае катализатор обладает повышенной термостойкостью при 400-500°С и устойчивостью по отношению к отравлению SO 2 при обеспечении большей в 4-8 раз степени превращения CO. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1583161

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ ./ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.ьЕ633НИ : !3- Й и чй@3

:. :::;"-:ЛЕОТЕйА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

1 (21) 4411540/23-04 (22) 25.02,88 (46) 07.08.90 ° Бюл. N - 29 (71) Институт катализа СО АН СССР (72) 3,P,Èñìàãèëîâ, Г.Б,Баранник, О,А.Кириченко, Н.Ф.Сапутнна и Т.С,Петрищенко (53) 66,0973(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

К - 707598, кл. В 01 3 23/72, 1977.

Алхазов Т.Г. и Иарголис JI.ß, Глубокое каталитическое окисление органических веществ. — M.: Наука, с. 71-74.

Авторское свидетельство СССР

Р 982762, кл, В 01 D 53/36, i982.

Авторское свидетельство СССР

М - 1113162, кл. В 01 J 23/86, В 01 D 53/36, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 533391, кл, В 01 J 37/00,. 1973. (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ОКСИДА УГЛЕРОДА

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализаторам для глубокого окисления органических соединений в отходящем газе, и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности для очистки загрязненных выбросов газа в атмосферу.

Целью изобретения является ловышение устойчиовсти к отравляющему действию соединений серы каталиэащ) В 01 J 23/86, 37/00, В 01 D 53/36

2 (57) Изобретение относится к каталитической химии, в частности к катализаторам для глубокого окисления органических соединений и оксида углерода в отходящих газах, что может быть использовано в химии, нефтехимии и металлургии для очистки загрязненных соединениями меди и хрома на А1 0з выбросов газа в атмосферу. Цель — повышение устойчивости катализатора к отравляющему действию соединений серы, Для этого в каталитическую композицию на основе хромита меди или меди-магния ф-лы

Си,„Г18 „Сг 04, где х = 0,5-0,65 (8,6-26 мас,7), на оксиде алюминия дополнительно вводится оксид ванадия в количестве 1,5-15 мас.X. В этом случае катализатор обладает повышенной термостойкостью при 400- С, 500 С и устойчивостью по отношению к отравлению $0 при обеспечении 2 большей в 4-8 раз степени превышения СО. 2 табл.

Ю, Фора для окисления оксида углерода и парафиновых углеводородов, включа1 ющего хромит меди или меди-магния на оксиде алюминия за счет дополнитель-. ного содержания оксида ванадия при определенном соотношении компонентов.

Пример 1. Катализатор состава, мас.У.: СыСг. О 25,5;V О - 1,5;

А1 Оз 73, готовят следующим образом.

Носитель — оксид алюминия (диаметр зерна 1,0-1,6 мм, удельная поверх1583161 ность 230 м /г, прочность 22 IHa, впагоемкость 0,50 мп/г), пропитыва.ют по влагоемкости раствором бихромата меди с концентрацией Cr 280 мг/мл, Си 160 мг/мл (раствор 1) . Образец выдерживают при комнатной температуре и интенсивном перемешивании

45-60 мин, затем сушат под HK-лампой до остаточной влажности 3-5 мас,Х

И прокаливают в муфельной печи при

970 К 4 ч, После прокалки образец пропитывают по влагоемкости раствором сульфата ванадия с концентрацией по 7 О - 20 мг!мл (раствор 2), сушат под HK-лампами и прокаливают при

820 К 4 ч, Каталитическую активность оценивают по степени превращения CO (при

400 и 500 С) на проточно-циркуляционной установке в смеси 1 об.% СО, остальное — воздух (при расходе смеси 10-15 л/ч), Устойчивость к отравЛению соединениями серы оценивают по изменению степени превращения СО при одновременной подаче в реакционную смесь 0,060 + 0,005 об,% SO, Термоустойчивость катализаторов ценивают по изменению механической

Прочности (P) и каталитической активности в окислении СО (Т с ) и буso тана (И), Р— прочность, определенная на приборе МП-2С, Т „ — темпесо ратура достижения 50Х-ной степени превращения СО при навеске катализа35 тора 1 r., И вЂ” скорость реакции окисления бутана при его стационарной концентрации в смеси с воздухом

0,2 об.Х, определенная проточно-цир-. куляционным методом при 400 C.

Пример 2, Аналогичен примеру 1, но концентрация раствора 2 по

V 130 мг/мп, в растворе i содержится 120 мг/мл Cr 70 мг/мл Си.

Hp и м е р 3 ° Аналогичен примеру 1, но в растворе 1 содержится

230 мг/мл Сг, 130 мг/мл Си, а концентрация раствора 2 по V<0 130 ????> в воде (10 г ИИ NO >, 20 мл Н О} нагревают до кипения, после чего к ней небольшими порциями добавляют щавелевую кислоту до полного растворения осадка и разбавляют полученный раствор до требуемой концентрации, 55

Пример 4. Аналогичен примеру 3, но концентрация раствора 2 по V<0

360 мг/мл, Пример 5. Аналогичен примеру 1, но. оксид алюминия пропитывают смесью растворов бихроматов меди и магния с концентрацией, мг/мл г, Си 92, Mg 35, Cr 300, а концентрация раствора 2 по V Og 80 мг/мл.

Пример 6. Аналогичен примеру 5, но состав раствора 1, мг/мл;

Си 26; Ng 19; Cr 129, а концентрация раствора 2 по V О 50 мг/мл.

Пример 7, Аналогичен примеру 5, но концентрация элементов в растворе 1, мг/мл: Си 80, Ng 31, Сг 260, а раствора 2 63 мг/мл.

II р и м е р 8. Аналогичен примеру 5, но концентрация элементов в растворе 1, мг/мл: Си 22, Ng 19, Cr 120, а концентрация раствора 2

13 мг/мл, Пример 9 Аналогичен примеру

5, но концентрация элементов в растворе 1, мг/мл: Си 102, Mg 35, Cr 320, а концентрация раствора 2 80 мг/мл, Пример 10, Катализатор состава, %: .Cuo > Ng, z Cr O< 20; V

5,7; A1 0 > 74,3, готовят аналогично примеру 5, но концентрация элементов в растворе 1, мг/мл: Си 60, Mg 52, Cr 330.

Пример 11. Катализатор, содержащий 23% СиСг О и 77% А1 0, готовят следующим образом,:носитель (era свойства описаны в примере 1) пропитывают по влагоемкости раствором бихромата меди с концентрацией

Си 150 мг/мл, Cr 260 мг/мл. Образец о сушат и прокаливают при 700 С 4 ч.

Свойства катализатора приведены в табл. 1 и 2, Как видно из примера 11 (табл. 1). оксидный алюмомеднохромовый катализатор (известный) теряет активность в присутствии SO< особенно при

400 С, за короткое время и практически полностью, Введение в состав активного компонента меднохромовых катализаторов соединений ванадия позволяет повысить устойчивость катализаторов к отравлению соединениями серы при 400 С, а при 500 С вЂ” практически исключить их влияние на эффективность катализаторов. Использование в составе активного компонента соединений ванадия и хромита медимагния позволяет получить устойчивые к воздействию соединений серы катализаторы с повышенной термической устойчивостью и каталитической

1583161 с я тем, что, с целью повышения устойчивости к отравлению соединениями серы, катализатор содержит в качестве ,соединения меди и хрома хромит медй или хромит меди-магния формулы

Си „„Ng„Сг»О, где х = 0,5 - 0,65, и дополнительно содержит оксид ванадия при следующем соотношении компонентов, мас,7:

Хромит меди или меди-магния 8,5-26,0

Оксид ванадия 1,5-15,0

Оксид алюминия Остальное

1S I

Таблица I

Устойчивость к сероотравлению при температуре, К

Пример

673

773

С С

Ч»О А4<о>

С Х ме с »0

1 25,5 0

1,5 73

7,5 83,5

0 6,6 74,4

2 9 0

3 19

4 17

5 20

6 8,5

7 18

8 8,0

9 . 25,5

О 15 68

0 5 3,0 77

0,6 2, 1 89,4

0 65 2 5 79 5

071091

0,4 3,0 71,5

11 ?3 (известный) 0 0

70

100

12 26

11,0 63

13 8,5

0,6 1,5 90 активностью в ог".и .. ии углеводородов. Они существенно превосходят известный по устойчивости к отравлению SO» степень превращения СО . при 400 С выше в 4-8 раз.

Формула и з о б р е т е н и я

Катализатор для глубокого окисления органических соединений и оксида углерода в отходящих газах, содержащий соединение меди и хрома на. оксиде алюминия, о т л и ч а ю щ и йСодержание компонентов, мас,Х в составе. катализатора ю.

Количество пропущенного SO@

Ф (Степень превращения СО

0 97

133 68

0 80

123 50

О 96

125 64

0 79

141 56

0 70

120 50

0 82.

75 61

0 80

102 55

0 84

143 20

О 72

109 49

0 95

89 8

168 8

208 11

О 87

90 63

0 90

100 56

О

166

144

111

129

О

106

64

108

119

208

94

94

98

98

96

1583161

Таблица2

Тсо К

5о

M 10, см з/с ° г

Температура прокаливания, К

Пример, 10!

Составитель В,Теплякова

Редактор Н.Лазаренко Техред M.Õîäàèè÷ Корректор A,Îáðó÷àð

Заказ 2217 Тираж 423 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 с

1070 1170

1170

3

24

16

24

24

22

16

13

651

661

668

666

641

682

684

761

638

691.

707

737

745

0,64

0,14

0,11

1,04

0,59

0,32

1,62

1,12

1,08

1,10

1,15

0,66

0 51

0,15

0,79

0,50

0,48