Способ приготовления катализатора для окисления высококонцентрированного сернистого ангидрида

Способ приготовления катализатора для окисления высококонцентрированного сернистого ангидрида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсиик

Сециапистичвсиик

Рвсиубпии

z

r (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 16.10.79 (2! )2820 199/23 04 с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпубликовано 15.07.82. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 18.07.82 (51) М. Кл.

В Ol Т 37!08

В 01 Ю 23/74

//С 01 В 17/68 евеукарстюпее кщнитет

CCCP ае аелам кзебретевий. и ofxllblrll (53) УД К 66.097..3 (088.8) Л. B. Толкунов, В. B. Барелко, Ф. И. Дубоефйййй, р (72) Авторы изобретения

А. Г. Мержанов и М. Г. Слинько .

Отделение Ордена Ленине института химиче

1 йой фнзнкн

I (7l ) Заявитель

АН СССР (54) CrjOCqg nPHrOTOarZHH a KATASIH3ATOPA

Д ЛД ОКИС ЛЕНИ Я ВЫСОКОКОНБЕНТРИРОВЛННОГО

СЕРНИСТОГО АНПЛДРИДА

Изсбретение относится к способам приготовления катализаторов для окисления сернистого ангидрида в производстве серной кислоты.

Наиболее близким к предлагаемому яв5 ляется способ получения катализатора для

- окисления сернистого ангидрида, заключающийся в измельчении жедзного колчедана на куски размером 8-10 мм, флотации, сушки с последующим обжигом в механи« „, о ческих полочных печах при 500-900 С в присутствии кислорода воздуха. При этом нэ колчедана вьокигается сера.

Получающийся.огарок содержит в cho- ем составе Fe2,0 Fe 04 Fpg примеси

Абе Оз,Se и AP, О.

Далее огарок обжигают на воздухе при

900 С (при этом Fe 04 и. Fe5 перехо дит в 7egOq ), охлаждают, измельчают и просеивают с отбором гранул размером ро

5-10 мм (17.

Однако каталнэатор, полученный известным способом, недостаточно активен я имеет недо таточно высокую, проиэводительность - степень превращения за один проход 5-7%, а производительность менее

3 кг кислоты на 1 л катализатора в сут.

Бель изобретения - упрощение способа

,приготовления катализатора и получение катализатора с повышенной активностью и производительностью.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу приготовления катализатара для .окисления высококонцентрированного сернистого ангидрида путем высокотемпературной обработки железосодер жащего материала, в качестве последнего используют углеродистую сталь, сначала кислородсодержашим газом в течение

20-40 мин, а затем водородом и смесью сернистого газа и. кислорода по 1-3 ч.

Способ осушествляют следующим образом.

Углеродистую "Сталь 10" или Стал

20" нагревнот в токе кислородсодеркашего газа до 700-900 С в течение 20-40 мии.

При этом поверхность стали окисляется, 3 0427

Окисленную поверхность пракажвают в атмосфере водорода при 700-900 С в течение 13 ч, в затем сталь обрабатывают смесью реакционных газов - сернис« тога газа и кислорода в течение.1-3 ч.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами..

Пример 1. Приго гоьление катали. затора и квтажтическое окисление прсводят ь реакторе, снабженном охлаждающей в рубашкой, i катажзатором служит обогре,.ваемая труба из углеродистой стаж

Стаж 20", обработанная. в среде возщгхв или кислорода в течение 20 мин йри о

700 С, затем нри той же температуре в среде водорода 1 ч, и в реакционной сме-, ) си сернистого газа и кислорода (j,60д66,6% и 0а, 33,3%) 1 ч при 700 С.

Окислению подвергают влажную стехиометричес«ую смесь серчист ага ангидрида и «ислорода И0д66,6% и 0 33,3%) при

750 С. Сгвпень «ыверсии 50< составляет 65% ва один пр аход, а производительность

18 «r моногидрида серной кислоты на 1 л

: катализатора h сут.

Пример 2. Приготовление катвж затора и каталигическое окисление ipebo» дят в том же реакторе, как и в примере 1, но катализатором служит обогреваемая груба из углеродистой стаж Стйль 10, . обработанная сначала кислородом wnt воз духом 40 мин при 900еС, затем водородом 3 ч при 900 С и смесью ревкциомньв гаваь (Я) и 0 ) 3 ч при 900 o C.

Катализатор, обработанный тв«им обрв-З зом, показывает степень «оиверсии ВОЙ

70% за орин проход. Производитежность возрастает до 20 «r/ë катализатора н о сут. при 750 С.

На фиг. 1 - Э показана зависимость ео степени превращения сернистого ангидри» дв or продолжительности стадий обработ- ки катализатора.

Оценку степени превращения проводят при 750оС нв увлежнен ной стехиометрической смеси 0 и 0 . Исходный матери ал для «атализатора "Стаж 20 .

Нв фнг. 1 приведена "зависимость сгепени превращения GO< or. времени окисления катализатора кислородом воздуха . при 700"С (кривая 1) и 900 С (кривая

90! 4

2). В стадищс восствновдения и обрабат ки катализатоьа реакционными газами темдература 900 С, а время каждой из них по 3 ч.

На фнг. 2 приведена звьисимость сгевени превращения GO@ от времени ьосстаноьжния катализатора в водароде при

700 С (кривая 1) и 900 С (кривая 2).

В стадиях окисления и обработки реакцианнымн газами температуры приняты равными 900 С, а время обработки соответственно 40 мин и 3 ч.

Нв фиг. 3 щаведена зависимость cre«« пенн превращения SO от времени обработки катажзатора в ревкциснной смеси после окисления и восстановжния. В стадиях окисления и восстановления- температуры приняты равным 900 С, в продоакительность стадий соответственно 40 мин и

З.ч, Предлагаемый способ пазьолжт увеличить производительность в 5-6 раз ло сравнению с известным. Конверсия эаадин проход увеличивается ь 8»10 раз.

Кроме того, упрощается технолагия за счет исключения операций просеивания, флотации и сушки.

Формула и вобре т ения

Способ приготовления катажзвтарв для окисления высококонцеитрироввниого сернистого ангидрида, вкгночакидий выса«отемпературную обработку железосодержащего материала кислородсодержашим га- зом, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целю упрощения,спосаба и получения катажзиора с повышенной активностью и производительностью, в «ачесгве железо садеркащего материала испожзуют углеродистую сталь, в высакотемпературную обработку осуществляют сначала кислородсодержвщим газом в течение 20-10 ьпж, а затем водородом и смесью сернистого газа и кислорода ло 1- ч.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Амелин А. Г. Производство серной

«ислоты, М., Химия, 1967, с. 67-98 (прототип) .

В

Ъ

1 Р

Время анислемия, g

4hz. f 1дд ф

Ф

1 8 фрррр 8ип лю а6 ю сии, Ф

4йи.Г м 700 an

1 а

t фижм аХриА ми, e":

Вьете

ВНИИПИ Заказ 4943/9 Тирак S83 Подпмсюе

Филиал ППП Патенг", r.. Ума юэод, уи. Проектюи, 4