СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛЮМИНА-АДСОРБЕНТА И НОСИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНАТА КАЛЬЦИЯ Советский патент 1971 года по МПК C01F7/02 

Изобретение OTHOCIITCM к области приготовлеиия носителе и адсорбентов для каталитических процессов.

Известен снособ исиользоваиия алюминатов кальция в каталитических ироцессах в качестве гидравлического связующего, повышающего механическую прочность и термостабильность катализаторов.

Недостатком указанного способа является то, что алюминат кальция нельзя использовать неиосредственио в качестве носителя, так как он и.меет очень малую удельную поверхность.

Предложенный снособ отличается от известного тем, что алюминаты кальция обрабатывают водой прн температуре 70-90°С, кислотой, например уксусной, при нормальной температуре с последуюндим прокаливанием при температуре 200-1000°С.

По предложенному способу удельная поверхность алюминатов кальция развивается с 2-3 до 250-400 , а адсорбционная активность увеличивается до адсорбциоино активиости цеолитов.

В качестве исходных веществ используют продукты цементиой промышленности - алюминаты кальция, которые прокаливают при высокой температуре (1000-1200°С); такие алюминаты кальция обладают удельной поверхностью порядка 2 иг2/г (измеряется на

объемной установке по низкотемпературной адсорбции азота).

Исход ые алю.минаты кальция подвергают последовательной обработке в воде и кнслотной среде, при этом в ходе реакции, иротекаюП1ей от поверхности вглубь твердого тела, образуются гидроалюмииаты кальция, характеризуюни1еся различным соотношением СаО: : АЬОз: НоО.

Изменение соотношения СаО: А1оОз, приводящее к разработке поверхности, протекает в результате ряда процессов; извлечения части СаО в виде нерастворимых (например СаСОз) или растворимых (иаиример СаСО) соединеНИИ, частичного гидролиза с образованием гидроокисей Са и А1, диспронорцноннрования образующнхся алюминатов кальция с различиым соотношением СаО : ЛиОз н т. д. Указанные алюмннаты с различным cooriioHieinie.M

CaOiAloOa содержат в своей структуре воду и являются гидроалюмииатами. Йода содержится в структуре гидроалюмипатов ио силе связи форме (вода затвореипя, гидратационная вода, координаннонио связанная вода,

различные тины гидроксильных групп), как показывают данные спектросконпческо1Ч) и термохроматографпческого псследо1 апия. По данны.м ПК-снекгров полосы валсиглых н деформационных колебапнй воды пач111 ают

ходного вещества как следствие ооразовання ряда гидроалюминатов. Термохроматографические данные указывают на последовательное дискретное выделение воды из образцов по мере нагревания вплоть до 900°С, что является результатом превращения гндроалюминатов, приводяпдее к значительному развитию поверхности образцов.

Развитие поверхности протекает по врсмеini и может легко регулироваться. Прн перемешпваиии увеличивается скорость разработки поверхности. Величишз удельно новер.чностп алюминатов кальция, обрабогаппых при разлииных условиях, приведены в табл. 1. Данные рентгенострукт)риого анализа, терЗависимость величины удельной поверхности (S) и ме.чанической прочности иосителя-галюмина, приготовленного на основе моноалюмимата кальция или диалюмината кальция, от условий обработки, температуры 11)окаливания

мохроматографического и метода ИКС показывают, что при длительной гидратации развитию поверхности препятствует образование пленки СаСОз, которую можно снять обработкой, например, раствором уксусной или другой кислоты.

Получеппые зпачення иа сжатие образцов, особенно нри средних температурах обработкн, свидетельствуют о их высокой нрочиостн, что позволяет применять разработанный носитель в различных производс1вах. елнчн1П-. мсхаинческо прочности приведены в табл. 1. ()рбционная активность алюминатов кальция в зависимости от температуры нрокалкн показана в табл. 2.

Таил II ц .-I I

и времени хранения

Зависимость адсорбциогшой а стипности образцов от температуры прокаливания

(O6pa.,u прока.мивллись Г час и помещались в эксикато1)е над Bo;i,oii)

Адсорбционная активность образцов, в ;; к весу прокаленного образца

Таблица 2

Полученный продукт таблетируют и прокаливают при 200-1000°С. Прокалива}1ие даст возможность регулировать количество воды в адсорбенте.

Пример. Алюминаты кальция обрабатывают сначала дистиллированной .водой с ннтенсивны.м нерсме1инванием ii|)H темнературе 70-9()Ч;: п течение 3 час, затем СИ.СООЙ в течение 30 мип нри температуре 30-Зй С с последуюн1, (ггмывкой продукта от кислогы (см. табл. 2). При данном сноеобе ирнюговления поверхность разнниаегся до 400 j/-/j носле прокалнвання прн темперагуре 200- 6004:.

Полученньп нрол/укт прокаливают лрн температуре 200-1000 С в лавнсныосгн от предполагаемых нрОЦейсов применения, lianpiiыер, при использовании алюмината ка.ьцня

в качестве носителя для катализаторов очистки СО и СО2 прокаливание необходимо проводить при температуре 400-500°С, а для катализаторов диссоциации аммиака прокаливание следует проводить при температуре 600-800°С.

I р е д м (J г и 3 о б р е т е, н и я

Сгкьоб молучення 1ал1омина-адсорбента и носителя на основе алюмнпата кальция, отлччаюи чйси тем. что, с целью развития поI.epxHOcru и уиелнчення адсорбционной актнвНОС1Н н|)И иснользонаиии его в иитервале температур 200-1000 С, алюминаты кальция обрабатыва11)Т водон прн 70-90°С, кислотой, нлпрнмер уксусной, прн нормальной температуре с носледующпм прокаливанием при fGO-1000°С.