Катализатор для термолиза серной кислоты Советский патент 1985 года по МПК B01J23/745 C01B17/50 

11 Изобретение о1чюсится к катализа торам для термолиза серной кислоты. Известен катализатор для термолиза серной кислоты, содержащий дву окись титана и ггоситель - c/-Al20 При проведении процесса термолиз 74,5%-ной серной кислоты при 850°С степень расщепления составляет 98,2%ClJ. Однако недостатком известного ка тализатора является его дороговизна Известен также катализатор для термолиза серной кислоты , представ ляадций собой- расплав, содержащий 55-95% пиросульфата калия и 5-45% пятиокиси ванадия 2. Однако известный катализатор характеризуется недостаточно высокой активностью - содержание сернистого газа не превышает 27,2%. Цель изобретения - повышение активности катализатора. Указанная цель достигается применением пиритного огарка сернокисло ного производства в качестве катализатора для термолиза серной кислоты Пиритный огарок образуется в боль ших количествах в сернокислотных производствах и является их отходом, основное применение находит в строительной промышленности при производстве кирпича З. Применение пиритного огарка в качестве катализатора для термолиза серной кислоты позволяет увеличить содержание сернистого газа до 67,27% при практически полном отсутствии трехокиси серы, степень разложения достигает 65,9% при 800fc. По средним данным сернокислотных производств пиритный огарок, содержи следующие компоненты: железо 47-55% медь 0,4-0,6%; цинк 0,7-0,8%, свинец до 0,2%, мышьяк 0,08-0,1%; кобальт 70-250 г/т; серебро 25-35 г селен 10-20 г/т; теллур 10-15 г/т; золото 3-16 г/т,- остаточное содержание серы в огарке .

Так как огарок имеет уже гранулированньй вид, то перед процессом разложения его следует только просеять, чтобы отделить чдстицы нужног размера. Применение частиц катализатора менее 1,5 и более 2 мм нежелательно, так как в этих случаях- - ката- лизатор запыляет зону реакции и продукционный газ (частицы размером более 2 мм крошатся в процессе каП р и м е р 4. Серную кислоту с концентрацией 92,5% подают в реактор-печь на пиритный огарок. Расход кислоты 174,636 г/ч. Температура в печи 900 С. Технологический газ содержит 46,2% SOj и 0,056% SO. Степень разложения 67,27%.

Приме .р 5. Серную кислоту с концентрацией 92,5% подают в реактор-печь на пиритньй огарок. Расход 1 и при этом тоже образуется тализа, пьть) . Серную кислоту подают через расходомер в реактор-печь. Расход серной кислоты поддерживают в пределах 2,9-3,2 г/мин. Реактор представляет собой трубку длиной 185 мм, заполненную катализатором (огарок) в количестве 26 см в виде гранул с размером 1,5-2,0 мм. Температуру в печи поддерживают равной 600-900С. Из реактора газы поступают в холодильник, где конденсируются пары воды и остаточной кислоты, а газ собирают в газометр, и далее он может быть использован в различных сернокислотных производствах. Продукционный газ анализируют на содержание 50(поглощая его NaCI с образованием хлорсульфоната, последний растворяют в воде и оттитровывают образующуюся серную кислоту раствором щелочи) и SOj (поглощая его раствором 2 оттитровывая щелочью). Пример 1. Серную кислоту концентрацией 92,5% подают в реактор-печь на пиритньм огарок. Расход кислоты 192,27 г/ч. Температура в печи 500 С. Полученный технологический газ содержит ,8%, 50 0,07%. Степень разложения серной кислоты 33,74%. Приме р 2. Серную кислоту, концентрацией 92,5% подают в реактор-печь на пиритный огарок. Расход кислоты 174,636 г/ч, температура в печи . Полученный газ содержит 80 44,3%;- SOg 0,064%, степень разложения кислоты 52,87%. ... П р и м е р 3. Седную кислоту с концентрацией 92,3% подают а реактор на пиритньй огарок. Расход кислоты 174,636 г/ч. Температура в печи 700С. Газ содержит 45,8% 502 и 0,061% SP . Степень разложения кислоты 61,15%. 3 11421 кислоты 192,27 г/ч. Температура в печи 1100С, Продукционный газ содержит 46..3% SO иО,052% 50 ., Степень разложения кислоты 68,25%.5 Из приведенных примеров видно, что процесс катализатора следует проводить в интервале температур 600ЭОО С, так как снижение температурыto резко снижает степень разложения серной кислоты, а увеличение даже на Чс 900 до ) не дает значительного повышения степени раз14ложения кислоты и концентрации сернистого газа. Предлагаемый катализатор обеспечивает следующие технико-экономические преимущества: получение более концентрированного сернистого газа до 67,27%, получение технологического газа практически не содержащего SO, (ро 0,064%), уменьшение стоимости катализатора, увеличение производительности процесса за счет увеличения скорости 120 г/ч, возможность утилизировать огарок, который является отходом.

Применение пирктного огарка сернокислотного производства в качестве катализатора для термолиза серной кислоты. (П