Способ приготовления катализатора для окисления диоксида серы в кипящем слое Советский патент 1987 года по МПК B01J37/02 B01J23/22 

Изобретение относится к производству ванадиевых катализаторов окисения диоксида серы и может быть использовано в производстве серной кислоты при переработке газовых смесей с повышенным содержанием диоксида серы в кипящем слое в циркуляционных системах, а также в процессе каталитической очистки отходящих газовых выбросов от диоксида серы.

Целью изобретения является получение катализатора с повышенной активностью и механической прочностью на истирание за счет определенных условий пропитки носителя активными компонентами и температурного режима обработки катализатора.

Пример 1. Силикагель в количестве 1 л с диаметром зерна 0,5- 2,0 мм загружают в автоклав, насыщают водяным паром и выдерживают при 140°С, давлении 0,475 МПа 20 ч. Высушенный модифицированный носитель со средним радиусом пор 12 нм, удельной поверхностью 160 и пористостью 0,97 вакуумируют и пропиты- вак т 0,7 л водного раствора смеси сульфатов ванадия, калия и цезия (рН раствора 0,8) с концентрацией .,-, KjSO;), CseSO соответственно 60, 140, 140 г/дм до полного упаривания раствора (t 80-90 С) при периодическом перемешивании (соотношение Ж:Т 0,7). Контактную массу сушат при 110 С 5 ч. Прокалку катализатора проводят в воздушной атмосфере 5 ч при 650°С.

Пример 2. Силикагель в количестве 1 л с диаметром зерна 0,5 - 2,0 мм загружают в автоклав, насыщают водяным паром и выдерживают при 150°С, давлении 0,485 МПа 22 ч. Высушенный модифицированньш носитель со средним радиусом пор 19 нм, удельной поверхностью 120 и пористостью 0,97 см /г вакуумируют и пропитьтают 0,8 л водного раствора смеси сульфатов ванадия, калия и цезия с концентрацией Vj Оу, , Csg SO соответственно 70, 150, 150 г/дм (рН раствора 1,0) до полного упаривания раствора (t 80-90 С) при периодическом перемешивании (соотношение ,8). Контактную массу сушат при 120 С 4 ч. Прокалку катализатора проводят в воздушной атмосфере при 6,5 ч.

Пример 3. Силикагель в количестве 1 л с диаметром зерна 0,52,0 мм загружают в автоклав, насыщают водяным паром и выдерживают при 160 С, давлении 0,5 ffla 24 ч. Высушенный модифицированный носитель со средним радиусом пор 26 нм, удельной поверхностью 80 и пористостью 0,97 см /г вакуумируют и пропитывают 0,9 л водного раствора смеси суль0 фатов ванадия, калия и цезия с концентрацией VjOy, KjSQ, соответственно 80, 160, 160 г/дм (рН раствора 1,2) до полного упаривания раствора при постоянном перемешива5 НИИ (соотношение ,9). Контактную массу сушат при 130 С 3ч.

Катализатор, полученный по примерам 1-3, имеет следующий состав в пересчете на оксиды, мас.%: V,j,05 4-7;

KiO 6-10; 6-8; SO., 4-6,5; носитель остальное.

Пример 4 (для сравнения). Силикагель в количестве 1 л с диаметром зерна 0,5-2,0 мм загружают в ав5 токла-В, насьш5ают водяным паром и выО

держивают при 110 С, давлении 0,45 МПа 16 ч. Высушенный модифицированный носитель со средним радиусом пор 5 нм, удельной поверхностью

0 360 и пористостью 0,97 см /г вакуумируют и пропитывают 0,6 л водного раствора смеси сульфатов ванадия, калия и цезия (рН раствора 0,7) с концентрацией V2 65, ,, Cs2 SO соответственно 50, 130, 130 г/дм до полного упаривания раствора (t 80-90 С) при периодическом перемешивании (соотношение ,6). В дальнейшем подвергают сушке при 100 С

„ 2ч, а прокалку катализатора проводят в воздушной атмосфере 3 ч при 550 С.

Пример 5 (для сравнения). Силикагель в количестве 1 л с диамет5 ром зерна 0,5-2,0 мм загружают в автоклав , насыщают водяным паром к выдерживают при 170 С, давлении 0,55 МПа 28 ч. Высушенный модифицированный си- ликагель со средним радиусом пор

0 100 нм, удельной поверхностью 20 и пористостью 0,70 см /г вакуумируют и пропитывают 1,0 л водного раствора смеси сульфатов ванадия, калия и цезия (рН раствора 1,5) с концентра ци5 S VzOj, KjSO, CszSO/j соответственно 90, 170, 170 г/дм до полного упа- ривания раствора (t 80-90 С) при периодическом перемешивании (соотношение ).

П р и м е р 6 (для сравнения). 1 л крупнопористого силикагеля не подвергают обработке водяным паром при повышенных давлении и температуре, а сразу же упаривают досуха с 0,7 л водного раствора (рН 1), содержащего смесь сульфатов ванадия, калия и цезия с концентрацией VgO, KjSQ, CsjSO соответственно 70 (в пересчете на ), , 150 г/дм при соотношении ,7. Затем контактную массу подвергают сушке при 120 С 4 4i Прокалку катализатора проводят в воздушной атмосфере при 625°С 6,5 ч.

Катализаторы испытьшают в процессе окисления диоксида, серы в кипящем слое катализатора (V 10000 ч , концентрация SOj в исходном газе 7 об.%) на активность и истираемость в эрлифте.

Результаты испытаний на каталитическую активность, истираемость, а

По примеру 1

2 3 4 5 6

Известный

63

Составитель Н. Путова г едактор Е. Копча Техред м.Ходанич Корректор А. Зимокосов

Заказ 5139/5 Тираж 510Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ро1347972

также по содержанию сферических частиц приведены в таблице. Формула изобретения

0

5

0

Способ приготовления катализатора для окисления диоксида серы в кипящем слое на основе оксидоп ванадия, калия и цезия на носителе, включающий пропитку носителя раствором солей активных компонентов с последующей термообработкой, отличающий- с я тем, что, с целью получения катализатора с повышенной механической прочностью, в качестве носителя используют силикагель, предварительно обработанный водяным паром при 140- 160°С, давлении 0,475-0,5 МПа в течение 20-24 ч, пропитку носителя осуществляют путем упаривания досуха с водным раствором смеси сульфатов активных компонентов с рН 0,8-1,2 при соотношении раствор:носитель 0,7-0,9 и термообработку катализатора осуществляют при 600-650 С в течение 5-8 ч.

95 97 96 78 76 65

0,5 0,3 0,4

1,5 1,6 2,0

76

85

80

1,0

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению катализатора (КТ) для окисления диоксида серы. Цель изобретения - повышение КТ с повьшенной механической прочностью. Приготовление КТ на основе оксидов ванадия, калия и цезия на носителе включает пропитку носителя упариванием досуха с водным раствором смеси сульфатов активных компонентов с рН 0,8-1,2 при отношении раствора к носителю, равном 0,7-0,9, с последующей термообработкой КТ при 600-650°С (5-8 ч). В качестве носителя используют силика- гель, предварительно обработанный водяным паром. 1 табл. ю (Л оо 4 СО to