Способ получения катализатора дляОчиСТКи гАзОВ OT ВРЕдНыХ ОРгАНичЕСКиХпРиМЕСЕй Советский патент 1981 года по МПК B01J37/02 B01J23/86 

Изобретение относится к способу приготовления катализатора для очист ки отходящих,газов от органических примесей. Известен способ приготовления мед но-хромового катализатора для очистк газов на основе катализаторного поро ка ГИПХ-105, который -получается путе осаждения окислов меди и хрома в щелочной среде ll. Исходными в ществами при этом являются азотнокисла соль и хромат или бихромат аммония. Медно-хромовый катализатор готовят следующим образом. Приготавливают исходные растворы, осаждают, а затем промывают, фильтру ют и сушат полученные хроматы меди, измельчают и прокаливают порошок хроматов меди и восстанавливают,его водородом. После этого катализаторный порошок смешивают с порошком окиси алюминия, добавляют фосфорную кислоту, подсушивают массу до необходимой влажности (5-8%), таблетируют и прокаливают при 420-450 С. Однако в процессе осаждения и промывки хроматов меди образуются сточные воды, содержащие соли хрот ма, апри прокаливании - окислы азота и аммиак. Известен также способ получения катализатора для конверсии окиси углерода, где исходными веществами являются хромовый ангидрид, карбонат меди, окиси алюминия и цинка, который Может быть использован для очистки отходящих газов от органических веществ 21. Однако он обладает недостаточной активностью в реакции окисления органических веществ и быстро теряет механические реакции качества. Механическая прочность его после 200 ч работы при 300-400С (в лабораторных условия :) снижается на 30-40%. Первоначальная механическая прочность составляет 10,7 кг/табл., а после 200 ч работы - 7-7,1 кг/табл. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения катализатора для очистки газов от вредных органических примесей путем приготовления медно-хромового порошка из соединений меди и хрома, в качестве которых берут азотнокислую медь и хромат или бихромат аммония , смешением с последующим осаждением щелочью, промывкой, фильтраци ей полученного осадка, добавлением к нему окиси кальция, сушкой прокалива нием, смешением медно-хромового порошка с окисью алюминия, тальком, графитом, раствором фосфорной кислоты с последующей сушкой, таблетирова нием и прокаливанием з. Недостатком изв.естного способа яв ляется то, что в процессе получения медно-хромового порошка образуются отходящие газы, содержащие окислы азота, аммиак, и сточные воды, а также необходимость проведения стадий осаждения, промывки, фильтрации Катализатор, полученный известным способом,и имеющий состав, вес.%: СиО33-36 30-32 СаО 1-2 Р.2.0,5-8-12 Графит1-2 Тальк4-5 Остальное, обладает недостаточной активностью, так, например, 100%-ная -степень окис ления циклогексана достигается при 410с, а О-ксилола - при 460°С. Цель изобретения - упрощение технологии и получение катализатора с повышенной активностью. Поставленная цель достигается тем что в качестве соединения меди берут карбонат или оксалат меди, а в качестве соединения хрома - хромовый ангидрид. Предлагаемый способ технологическ Проще, поскольку исключаются стадии осаждения, промывки, фильтрации, при водящие к образованию окислов азота и других вредных выбросов в атмосферу, и сточных вод и позволяет получить катализатор с повышенной активностью по сравнению с катализатором полученным известным способом. Так , например, 100%-ная степень окисления циклогексанола достигается на катали заторе, полученном предлагаемым способом при 370°С, а О-ксилола - при . Катализатор, полученный предлага мым способом, имеет следующий состав ввс.%: СиО32,0-40,0 СгдОз25,0-31,0 СаО. 1,1-2,1 P Og-8,8-20,0 Графит1,35-5,5 Тальк2,0-7,4 Al/j OjОстальноё Пример 1 . Берут 35,8 г малахита CuCOj-Cu(OHXiH 1,6 г СаО, смешивают, заливают 24,3 мл 47,6%-ного раствора хромовой кислоты при переме шивании, затем добавляют 13,4 г препарата хромового ангидрида С г0. Масс хорошо промешивают, сушат, прокаливают в течение 6 ч при 400-450с, за тем 20 г полученного сухого меднохромового порошка смешивают с 3 г , 2 г талька, 1,5 г графита и заливают 33 мл 15,1%-ного раствора .. Массу перемешивают, сушат до остаточной влажности 5-8%, таблетируют и прокаливают на воздухе при 400450°С. Полученный катализатор имеет состав, вёс.%: СиО35,2 Графит Остальное А1дОэ Пример 2. Берут 54, г малахита СиСО Си (ОН),2 , смешивают с 2,3г СаО, 17,8 г , затем заливают 52,4 мл 55%-ного раствора НдСгО. После окончания реакции в жидкую массу приливают 46,7 мл 27%-ного раствора . Сушат при комнатной температуре, измельчают, прокаливают 6 ч при 400-450С. Затем к порошку добавляют 2,1 г талька, 1,5 г графита, увлажняют, таблетируют и вновь прокаливают. Катализатор имеет следующий состав, вес.%: Тальк Графит Остальное AluOa 3. Берут 20 г малаП р и м е р хита, смешивают с 0,9 г окиси кальция, 5,6 г окиси алюминия, заливают 13,5 мл 50%-ногО раствора НдСгО. После окончания реакции добавляют сухого препарата хромового ангидрида СгО. Затем заливают 61,7 мл 15%-ного раствора HjPO.-Сушат при комнатной температуре, добавляют . 3,74 г талька, 2,8 г графита. Порошок таблетируют и прокаливают в течение 7-8 ч при 400°С. Катализатор имеет следующий состав, вес.%: СиО . Графит Остальное Берут 49,1 г окПримерсалата меди CuC,, 1,6 г СаО, залив ают раствором хромовой кислоты (16,4 г СгО,, на 24,3 мл воды), затем добавляют 13,4 г сухого хромового ангидрида. Массу сушат при комнатной температуре, прокаливают, в течение 6 ч при 400-450С, 20 г полученного сухого порошка смешивают с 3 г 2 г талька, г графита и заливают 33 мл 15%-ного раствора Н,РО. Массу сушат, таблетируют, прокаливают при

120-200°С 2-3 ч,

а затем 4-5 ч при 400-450°С.

Состав катализатора, вес,%:

35,2

СиО 27,2

Cr/ji Oj

1,9

CaO

6,5

Тальк 4,8

Графит

Остальное

AlaO,.

Механическая прочность всех катаизаторов более 12,8 кг/табл,, насыпая плотность 1,1-1,2 г/см. Катализатор прессуют в таблетки диаметром 5-9 мм или формуют в гранулы различ.ного диаметра (4-8 мм) и необходимой длины.

в таблице приведены данные испытания каталитической активности предлагаемых катализаторов в реакции окисления .ксилола и циклогексанола в сравнении с известным при объемной скорости процесса 30000 и концентрации

o ксилола 4-5 мг/л.