Катализатор для окисления сернистого ангидрида

Катализатор для окисления сернистого ангидрида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ . СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

«ii 92538l

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.10.80 (21) 2991422/23-04 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.82. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.82 (51) М.Кл.з В 01 J 23/86

С 01 В 17/69

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.097.3 (088.8) (72) Авторы мзо бретения

Г. К. Боресков, Т. М. Юрьева, Б. М. Масленников, Т. Н. Хандрос, Н. П. Беляева, Г. И. Петровская, Л. Г. Березкина, В. В. Демин и А. М. Шлайн

Ордена Трудового Красного Знамени институт катализа Сибирского отделения АН СССР и Научно-исследовательский институт удобрений и инсектофунгицидов (71) Заявители (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ СЕРНИСТОГО

АНГИДРИДА

1 2

Изобретение относится к катализаторам окисления сернистого ангидрида в серный.

Известен катализатор для окисления сернистого ангидрида, содержащий окись хрома на 7-А1зОз (1).

Известен также катализатор для окисления сернистого ангидрида, содержащий, вес. %: 3,2 — 3,5 окиси хрома; 28,5 — 31,9 окиси железа и у-А1з0з остальное (2).

Известен катализатор для окисления сернистого ангидрида, содержащий, вес„

%: 1 — 25 окиси хрома; 1 — 35 двуокиси олова и 7-А120з остальное (3).

Известные катализаторы представляют собой катализаторы нанесенного типа с различным содержанием оксидов хрома, железа или меди, полученные пропиткой носителя растворами соответствующих солей.

Недостаток этих катализаторов заключается в том, что они активны только в области температур выше 500 С. Это вызвано тем, что при понижении температуры происходит химическое превращение катализатора, в результате которого образуется неактивное соединение. Например, оксиды меди и железа под действием диоксида серы при низких температурах переходят в каталитически неактивные сульфаты.

Целью изобретения является повышение активности катализатора окисления сернистого ангидрида в серный при температурах ниже 420 С. б Цель согласно изобретению достигается применением хромита формулы

Ме„ Ме 1 — „Cr 04, где Ме, Ме — кобальт, медь, железо, никель цинк;

10 д=0 — 1, в качестве катализатора для окисления сернистого ангидрида.

Указанные хромиты описаны в литературе и использовались ранее в процессе

15 конверсии оксида углерода (4).

Эти химические соединения в условиях реакции окисления SO2 имеют устойчивый состав — не подвергаются сульфатизации.

2О Катализатор получают совместным осаждением из растворов каких-либо солей хрома и одного или нескольких из указанных элементов раствором аммиака с последующей сушкой и прокалкой, Для получения хромитов меди, кобальта, никеля и цинка прокаливание проводят в токе воздуха или азота. Для получения хромита железа, свободного от присутствия высоковалентных (выше 2) ионов железа, прокаливание проводят в токе водорода.

925381,Константы скорости, с —, при температуре, С

Номер примера

Катализатор

420

СоСr 04

ZпСг>О4

Рог,04

Спо в Nip 5Сг 04

ИК-1-4

СгаОз/ (-А1 0з

2

4

Известный

2,4

i0,9 0,6

1,0

0,2

0,02

4,4

5Д

1,9

8,3

2,1

0,1

1,9 ,1,6

i0,6

О, 03

30

Формула изобретения

Составитель Н. Путова

Техред И, Заболотнова

Корректор С, Файн

Редактор Н. Багирова

Заказ 406/329 Изд. № 137 Тираж 577 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент»

Пример 1 (CoCr 04). 750 мл 10%-кого раствора Со(ХОз)> и 1850 мл 10 ip-ного раствора Cr (N3) з совместно осаждают

5%-ным раствором аммиака при тщательном перемешивании при рН 6,5 — 6,8 и 5

70 — 80 С. Осадок отфильтровывают, промывают, сушат при 120+10 С и прокаливают в токе азота при 450 С не менее 2 ч.

Пример 2 (ZnCr 04). 620 мл

10%-ного раствора ZnS04 и 1880 мл

10% -ного раствора Сг (ИОз) з совместно осаждают 5%-ным раствором аммиака. Условия осаждения, сушки и прокаливания аналогичны примеру 1.

Пример 3 (FeCr 04). 620 мл 10%-ного раствора FeSO4 и 1950 мл 10%-ого раствора Cr (N03) q совместно осаждают

5%-ным раствором аммиака. Условия 20 осаждения, сушки аналогичны примеру 1.

Прокаливание ведут при 450 С не менее

2 ч в токе водорода.

Как видно из данных таблицы, применяемые в качестве катализаторов хромиты по каталитической активности вуказанных условиях заметно превосходят промышленный ванадиевый катализатор и хромовый катализатор на носителе.

Применение хромита формулы

Ме „Ме 1 „Сг 04, где Ме, Ме — кобальт, медь, железо, никель, цинк, д — 0 — 1, в качестве катализатора для окисления сернистого ангодрида.

Пример 4 (Cupв Nip,s Сг 04). 375 мл

10% -ного раствора % (N03) >, 310 мл

10%-кого раствора CU(N03) 2 и 1850 мл

10% -ного раствора Сг (NOg) а совместно осаждают 5% -ным раствором аммиаиа.

Условия осаждения, сушки и прокаливания аналогичны примеру 1.

Катализаторы испытывают в реакции окисления сернистого ангидрида. Испытания проводят в проточной циркуляционной установке при следующих условиях. Состав исходной смеси, вес. %: SO 1; О 6; Ь493; область температур, С: 360 — 420; зернение катализатора, мм: 0,60 — 1,60.

Константы скорости реакции рассчитаны из уравнения 1-го порядка реакции по

ЬО,.

Результаты испытаний приведены в таблице. Для сравнения приводятся данные, полученные при тех же условиях на промышленном низкотемпературном ванадиевом катализаторе ИК-1-4 и хромовом катализаторе на р -А1 0з.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Шведов И. В. Изучение процесса пропитки носителей каталитически активными веществами и синтез катализаторов для окисления двуокиси серы в отходящих газах. Автореферат диссертации. Л., 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 493243, кл. В 01 J 23/86, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР № 691185, кл. В 01 J 21/04, 1977.

4. Юрьева Т. М. и др. Исследование каталитических свойств хромитов 1. Получе« ние хромитов меди, никеля, кобальта, марганца, цинка, железа и магния. «Кинетика и катализ», т. 9, в. 6, 1968, с. 1291 — 1296.