Способ получения пористого бемитового глинозема или моногидрата @ -окиси алюминия Советский патент 1992 года по МПК C01F7/36 

Изобретение относится к способу получения алюминийсодержащего продукта, в частности к способу получения пористого бемитового |Линозема или моногидратам - окиси алюминия.

Известен способ получения пористого бемитового глинозема или моногидрата - окиси алюминия путем кислого гидролиза водного раствора, содержащего алюминат натрия, полученную суспензию фильтруют и подвергают термообработке в автоклаве при 150-250°С в течение 2-50 ч, которую предпочтительно осуществляют после предварительного старения при температуре до 60°С в течение срока до 10 дней в воздухо- и водонепроницаемом аппарате.

Недостатком известного способа является недостаточное качество получаемого продукта, обусловленное невозможностью регулирования максимального объема пор при распределении радиусов пор в пределах 3-100 нм, что является предпосылкой для достижения оптимальных результатов при применении продукта в качестве носителя катализаторов, используемых в частности, при обессеривании и очистке отходящих и выхлопных газов.

Целью изобретения является повышение качества продукта,

Поставленная цель достигается способом получения пористого бемитового глинозема или моногидрата а-окиси алюминия, включающим гидролиз алюмосодержащего водного раствора и последующую термообработку полученной суспензии бемитового глинозема или моногидрата «-окиси алюминия в автоклаве, за счет того, что, в качестве алюмосодержащего раствора берут алкоголят алюминия и термообработку ведут в автоклаве с мешалкой при окружной скорости мешалки, равной 1,0-5,0 м/с.

Термообработку предпочтительно осуществляют при давлении водяного пара равном (5-20) 10° Па, в течение 1-4 ч

Термообработку можно осуществлять непрерывно При этом целесообразно использовать аппарат, снабженный 2-10 предпочтительно 4-10, размещенными одна над другой секциями с установленными

со

с

N

СО

со ел

со

в них мешалками, выполненными с возможностью бесступенчатого регулирования.

Гидролиз осуществляют в известных условиях. В частности его проводят при повышенной температуре (60-100°С).

Пример 1. Смесь С2 С20-алкоголята алюминия, получаемую в качестве промежуточного продукта при синтезе алканолов по Циглеру, смешивают с полностью обессоленной водой в массовом соотношении 1:1 и полученную смесь подвергают гидролизу при температуре 90°С в снабженном мешалкой котле. При этом получают две несмешивающиеся фазы, верхнюю фазу спирта и нижнюю фазу глинозема с водой, содержащую 11 мас.% окиси алюминия.

50 кг нижней фазы подают в снабженный мешалкой автоклав. После достижения давления водяного пара 5; 105 Па, что соответствует 125°С, проводят термообработку в течение 30 мин при окружности скорости мешалки 2,30 м/с, соответствующей скорости вращения мешалки 200 об/мин. После подготовки проб при 550°С в течение 3 ч распределение радиусов пор кумулятивно обычным образом измеряют путем ртутной порозиметрии.

Для определения используют следующее уравнение:

-(1 -40080)

р где D - диаметр пор:

р - давление;

В- угол контакта.

Анализ глинозема.

Распределение радиусов пор мм:

Обьем, мг/г:

40,11

б0,18

80,32

100,64

150,73

200,75

300.76

400,76

500,77

1000.78

Максимальный объем пор при радиусе пор 9 нм. Состав, %: окись алюминия 77,5; окись кремния 0,01; окись железа 0,01; окись титана 0,006; щелочные и щелочноземельные металлы 0,005; другие элементы 0,01. Насыпная масса 0,54 г/мл, поверхность при температуре 550°С в течение 3 ч 170 м /г, величина кристаллита 20 нм.

Пример 2. Повторяют пример 1 с той разницей, что термообработку осуществляют в течение 1 ч при давлении водяного пара, равном 15 10 Па что соответствует

198°С. После распылительной сушки суспензии получают следующие результаты. Анализ глинозема. Распределение радиусов пор, нм: Объем, мг/г:

40,01

100,03

150,11

200,28

0250,55

300,86

400,74

500,78

1000,90

5Максимальный объем пор при радиусе

пор 27 нм.

Состав, %: окись алюминия 78,6, окись кремния 0,01; окись железа 0,01; окись титана 0,005; щелочные и щелочнозе- 0 мельные металлы 0,005; другие элементы 0.01 Насыпная масса021 г/мл,

поверхность 105 м /г, величина кристаллита 28 нм.

Пример 3. Повторяют пример 1 с той 5 разницей, что термообработку осуществляют в течение 3 ч при давлении водного пара, равно 23 105 Па, что соответствует 220°С. Получают следующие результаты. Анализ глинозема

0Распределение радиусов пор, нм:

Объем, мг/г:

40,02

100,03

200,10

5300,39

40-0,79

500,86

1001,04

Максимальный объем пор при радиусе 0 пор 41 нм.

Состав, %: окись алюминия 80,5, окись кремния 0,01; окись железа 0,01; окись титана 0,005; щелочные и щелочноземельные металлы 0.005; другие элементы 0,01 5 Насыпная масса 0.12 г/мл, поверхность 93 м /г, величина кристаллита 40 нм.

Пример 4. Повторяют пример 1 с той разницей, что термообработку осуществляют при окружной скорости мешалки, равной 0 1 м/с, в течение 2 ч при давлении водяного пара, равном 20 105 Па, что соответствует 220°С.

После распылительной сушки суспензии получают следующие результаты. 5 Объем в пределах 2-100 нм 0,8 млг, максимальный объем пор при радиусе пор 12 нм. Состав, %: окись алюминия 80,8; окись кремния 0,01; окись железа 0,01; окись титана 0,006; щелочные и щелочноземельные металлы 0,005; другие элементы 0,01. Насыпная масса 0,41 г/мл, поверхность 120 м /г, величина кристаллита 20 нм.

Пример 5. Повторяют пример 1 с той разницей, что термообработку осуществляют при окружной скорости мешалки, равной 5 м/с, в течение 2 ч при давлении водяного пара, равном 20 105 Па. что соответствует 220°С.

После распылительной сушки суспензии получают следующие результаты. Объем пор в пределах 2-300 нм 1,5 мл/г. Максимальный объем пор при радиусе пор 105 нм. Состав, %: окись алюминия 83,5; окись кремния 0,01; окись железа 0,01; окись титана 0,006; щелочные и щелочноземельные металлы 0,05; другие элементы 0,01; Насыпная масса 0,12 г/мл, поверхность 73 м2/г, величина кристаллита 150 нм.

Пример 6. Повторяют пример 1 с той разницей, что термообработку осуществляют при окружной скорости мешалки, равной 1 м/с, в течение 4 ч при давлении водяного пара, равном 20 10 Па, что соответствует 220°С.

После распылительной сушки суспензии получают следующие результаты. Объем пор в пределах 2-100 нм 0,65 мл/г, максимальный объем пор при радиусе пор 8 нм. Состав, %: окись алюминия 78,1; окись кремния 0,01; окись железа 0,01; окись титана 0,006; щелочные и щелочноземельные металлы 0,005; другие элементы 0,01, Насыпная масса 0,50 г/мл, поверхность 180 м /г, величина кристаллита 12 нм.

Пример 7. Смесь С2-С20-алкоголята алюминия, получаемую в качестве промежуточного продукта при синтезе алканолов по Циглеру, смешивают с полностью обессоленной водой в массовом соотношении 1:1 и полученную смесь подвергают гидролизу при температуре 90°С в снабженном мешалкой котле. При этом получают две несмешивающиеся фазы, верхнюю фазу спирта и нижнюю фазу глинозема с водой, содержащую 10 мае.% окиси алюминия. 50 кг нижней фазы подают в верхнюю часть

вертикального пятисекционного автоклава, каждая секция которого снабжена мешалкой. Одновременно в верхнюю часть автоклава под давлением подают водяной пар.

Автоклав снабжен установленными между мешалками тарелками, позволяющими регулированный проход суспензии из одной секции в другую, размещенную под ней секцию.

В данном случае время термообработки

составляет 1-3 ч, а давление в автоклаве - 20 105 Па, что соответствует температуре 220°С. Скорость вращения мешалки и тем самым ее окружную скорость изменяют соответственно. После распылительной сушки полученный глинозем имеет свойства, приведенные в табл.1.

Пример 8. Повторяют пример 7 с той разницей, что термообработку осуществляют в течение 2 ч при давлении водяного пара, равном 1510 Па, что соответствует 198°С. Полученные результаты приведены в табл.2.

25

Формула изобретения

1. Способ получения пористого бемито- вого глинозема или моногидрата а-окиси алюминия, включающий гидролиз алюмосодержащего водного раствора и последующую термообработку полученной суспензии бемитового глинозема или моногидрата (л- окиси алюминия в автоклаве, отличающийся тем, что, с целью повышения

качества продукта, в качестве алюмосодер- жащего раствора берут раствор алкоголята алюминия и термообработку ведут в автоклаве с мешалкой при окружной скорости мешалки, равной 1,0-5,0 м/с.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я

тем, что термообработку ведут при давлении водяного пара (5-20) 10 Па в течение 1-4 ч.

3. Способ по п.1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что термообработку осуществляют непрерывно

Время термообработки 1 ч

Изобретение относится к способу получения алюминийсодержащего продукта, в частности к способу получения пористого бемитового глинозема или моногидрата а- окиси алюминия. Цель изобретения - повышение качества продукта. Для этого раствор алкоголята алюминия подвергают гидролизу. Полученную фазу глинозема подают в автоклав с мешалкой и подвергают термообработке при окружности мешалки 1,0- 5 0 Ом/с и давлении водяного пара (5-20)х хЮ° в течение 1-4 ч. Данный способ позволяет обеспечить узкое распределение радиусов пор и узкое распределение максимума пор. 2 з п ф-лы, 2 табл.

130 220 265 350

Габлица2

-J Jb СО GJ СЛ

81,1 81,6 82,1) 82,6

0,37 О.З1 0,18 0,13

132 103 107 96

25 35 1(2 60

0,010,06

0,010,05

0,020,10

0,020,09

0,20 0,09 0,15 0,

0,530,6/

0,160,3

0,180,23

0,160,17

0,71 0,60 0,30 0,19

0,730,75

0,720,75

0,380,1(8

0,220,23

0,76 0,77 0,65 0,26

0,77 О,/9 0,79 0,29

0,770,79

0,800,86

0,891,00

О.,78

0,80 0,87 1,01 1,0:

0,800,85И

0,890,9823

1,051,23(О

1,121,1(375