Способ приготовления катализатора для окисления диоксида серы Советский патент 1990 года по МПК B01J37/04 B01J23/22 

Изобретение относится к способам приготовления ванадиевых катализаторов для окисления диоксида серы.

Целью изобретения является получение катализатора с повышенной механической прочностью и повышенной активностью при 485°С за счет использования в качестве соединения цезия природного цезийсодер- жащего алюмосиликата-концентрата поллу- цита в количестве, обеспечивающем соотношение: Cs20 / V205 0,,40.

Для получения катализатора с повы- -шенной активностью при 420°С поллуцит берут 8 количестве, обеспечивающем соотношение CS2/V205 0,28-0,40. При этом

перед введением в катализатооную массу поллуцит предпочтительно подвергают обработке раствором гидроксида калия.

Для приготовления катализатора используют концентрат поллуцита состава 2CS20 2А120з 9Si02 + АЬОз -45102 с содержанием CS20 23 мас.%

Пример 1. V205 в количестве 7,0 г смешивают с 59.2 г диатомита и 0,8 г поллуцита (содержание Cs20 23 мас.%), добавляют 10,8 г К20, массу гомогенизируют при добавлении водного раствора поверхйост- но-активного вещества (ПАВ) марки ОП-7 в количестве 1 мас.% до влажности 32%. Ка- тализаторную массу формуют экструзией.

сл

00

о

XI VJ

о

сушат при 120°С в течение 1 ч и затем прокаливают при 500°С.

Состав готового катализатора в пересчете на оксиды соответствует, мас.%: V2057,0

К2010,8

А120з0,18

CS200,18

S0321,8

S02Остальное

Молярное отношение K20/V205 3,

CS20/V205 0,016, (К20 + CS20) /V205.

. 3,016. Содержание CszO (от суммы Mb20) 0,53 мол,%,

Примеры 2-17. Катализаторы готовят аналогично примеру 1, используя разные количества поллуцита и разные носители: диатомит, белую сажу марки БМ-30 (удельная поверхность 30 м /г), белую сажу марки БС-50 (удельная поверхность50 ), смесь белой сажи с диатомитом.

П р и м е р 18. 20 г концентрата поллуцита обрабатывают при 70°С, при перемешивании с 21,6 г раствора КОН в течение 5 ч. затем к суспензии добавляют 12,1 г H2S04 (92 мас.%). Полученным раствором при перемешивании увлажняют шихту, предварительно полученную смешением 50 г диатомита с 70 г V205. Одновременно к ка- тализаторной массе добавляют 1 г ПАВ. Последующие стадии формовки и термообработки катализатора проводят аналогично примеру 1.

Примеры 19-24 катализаторы готовят по примеру 18, используя разные параметры обработки поллуцита.

Пример 25-28 катализаторы получают по примеру 18, но для улучшения формовочных свойств катализаторной массы после обработки поллуцита раствором КОН в сус- пендию вводят: Na20 в количестве 2,3 г молярное отношение K20/Na20 3.

Полученные катализаторы испытывают в реакции окисления диоксида серы в три- оксид при концентрации диоксида серы в смеси с воздухом 1р%,обьем.ной скорости подачи газовой смеси 4000 ч при 420 и 485 С.

Механическую прочность определяют как величину разрушающего усилия к площади поперечного сечения по диаметру гранулы (кг/см).

Данные по активности и механической прочности катализаторов представлены в табл. 1 и 2.

Как видно из табл. 1, предлагаемый способ позволяет получить катализатор с активностью при 485°С на 1-3%, превышающую известную. При этой температуре достигнутая степень превращения близка к равновесной (теоретически возможной),

Механическая прочность катализатора увеличивается на 3-10%. При соотношении CS20/V205 0,28-0,40 повышается также активность и при 420°С.

Предварительная обработка концентрата поллуцита раствором КОН позволяет еще больше повысить активность катализатора как при 420. так и при 485°С, а также значительно повысить механическую прочность (на 10 кг/см и более),

Формула изобретения

1.Способ приготовления катализатора для окисления диоксида серы, включающий получение катализаторной массы, содержащей кремнеземсодержащий носитель и соединения ванадия, цезия и калия, ее формовку, сушку и прокалку, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью получения катализатора с повышенной механической прочностью и активностью, в качестве

соединения ванадия используют пентоксид ванадия, в качестве соединения калия - оксид калия, в качестве соединения цезия - природный цезийсодержащий алюмосили- кат-концентрат поллуцита в количестве,

обеспечивающем молярное отношение оксида цезия к оксиду ванадия 0,016-0,40, и катализаторную массу получают смешением кремнеземсодержащего носителя с указанными компонентами или в качестве

соединения цезия используют природный цезийсодержащий алюмосиликат - концентрат поллуцита, предварительно обработанный раствором гидроксида калия при 80-110°С в течение 5-20 ч с последующей

обработкой суспензии серной кислотой, и катализаторную массу получают смешением обработанного поллуцита с пентокси- дом ванадия.

2.Способ п, 1 .отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью при 420°С,концентрат поллуцита берут в количестве, обеспечивающем отношение оксида цезия к оксиду ванадия 0,28-0,40,

та

аS

с: ю

(D Iсм

(О

rr

s

е:

ю «

h

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению катализатора для окисления диоксида серы. Цель - повышение активности при 485°С и механической прочности катализатора. Приготовление последнего ведут введением в кремнеземсодержащий носитель соединения ванадия, цезия и калия с последующими формовкой, сушкой и прокаливанием. В качестве соединения цезия используют природный цезийсодержащий алюмосиликат - концентрат поллуцита в количестве, обеспечивающем отношение CS 2O:V 2O 5=(0,016÷0,40). Для получения катализатора с повышенной активностью при 420°С поллуцит берут в количестве, обеспечивающем отношение CS 2O:V 2O 5 = 0,28÷0,40. При этом, предпочтительно концентрат поллуцита предварительно обрабатывать раствором гидроксида калия при 80-110°С в течение 5-20 ч с последующей обработкой суспензии серной кислотой. Способ позволяет повысить активность катализатора при 485°С на 1-3%, при 420°С на 1-6%, а также увеличить механическую прочность катализатора на 3-11%. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.