Катализатор для окисления двуокиси серы Советский патент 1982 года по МПК B01J23/22 B01J29/04 C01B17/69 

(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ДВУОКИСИ СЕРЫ

; I , Иаофетение относится к катализат рам для окисления двуокиси серы и м жет быть использовано в производстве серной кислоты. Известен катализатор для окислени двуокиси серы, представляющий собой бариевую алюмованадиевую контактную массу (БАВ) формулы: / 05-12 910,2,. 0,5 К лзвао-иксе и имеющий следующий состав, мас.%: Преобпадакший 10-60 79-1ОО размер пор, нм Удельная поверхность, м /гЗО 8 tl. В состав контактной массы входит растворимая соль КСб что затрудняет технологию. Такая масса не является готовым катализатором, перед эксплуатацией ее при высокой температуре насьпдают двуокисью серы и тем самым активируют. Наиболее близким к изоёре-тению является катализатор для окисления двуокиси серы, содержащий, мас.%: ViPs-6-7 К р9-1О СаО2-3 Si О 2.56-62 Сульфаты (в пересчете на вОз)18-19 .0 Не более 5 Основные характеристики катализатоПористость, %20 Удальная поверхность, м Vr3-4 Средний радиус пор, нм200-3ОС 2. Недостатками известного катализатора $гапяются малая механическая прочность (25 кгс/см) недостаточно высо кая активность в широком интервале тем ператур - при степень превращения, измеренная в стандартных условиях, равна 85-88% (прн ое40ОО , составе смеси. 10% 50„+9О% во, духа), при 420С 18-22%. Цель иэофетения - повышение активности и механической прочности катализатора. Цель достигается тем, что катализатор для окисления двуокиси серы, включа ющий пятиокись ванадия окись калия и сульфаты, дополнительно содержит ЦеоKai -2 при следующем содержании компонен7Х в, мас.%: Пятиокись ванадия7-9 Окись калия9-11 Сульфаты (в пересчете на серный ангидрид)3-4 Цеок 2Остально Катализатор готовят методом прсяиткн деалюминированного цеолита Цеокар-2 растворами, содержащими смесь солей ванадата и пяросульфата калия. , Выбор пределов кондентрации пршиточных растворов обоснован максимальны введением ашгнвных составляющих на по верхность носителей и избежаниями крис таллизашш сопей в устыос пор при использовшош кояпентрированных пропито ных растворсю, с фугой стороны. Режим пропитки для всех опытов еледуюцвй; соотшшюнне Ж:1-1,5, Темпера тура прспвгткн 8О-9О С, время пропитки 3ч. Пропитанный носитель сушат при 1ОО и прокаливают при в течение 3 ч Характе{шстика деалвяшнированного цеолита UeoKa|) содержит мас.%: цеолит типа 4ci3i5i АблОа 4; РЗЭ 3,О и SiO2.78jei 3-5 мм. Пример. 1ОО см деалюминир ванн(яч цеолита Цеокар - 2 пропитывают 150 см ресгвора, содержащего 80 г/дм пересчете на MjLOg- и 15О г/дм % йР Р 8О-90 С в теченне 3 ч. Высушенный образец подвергшот термообработве при в течение 3 ч. Готовый катализатор содержит мас.%: 9 3 сульфатов (в пересчете на ВО }} , 12.1 цеолита типа N Э; 3,2 2,4 РЗЭ и 63,3 . П р ,и м е р 2. 1ОО см деалюминированногоцеолита IleoKai -2 пропитывают . 150 см раствора, содержащего 1ОО г/ /дм К Vo ,{в пересчете на VaPs и 100 г/дм К2 SQO при 80-90С в течение 3 ч. Сушат и прокаливают аналогично примеру 1. В готовом катализаторе содержится мас.%: 8,1 V Cfe-i Ю.О 3.3 сульфатов (в пересчете ); 11,8 цеолита типа Na3; 3,2 ALO..; 2,4 PS3; 61,2 SiO,,. П p и M e p 3. lOO CM деалюминированного цеолита Цеокар-2 пропитывают 15О см раствора, содержащего 120 г/ /дм КУО, (в пересчете на ) и 150г/ /дм К2 5«2.7 Р 80и.9ОС в течение 3, ч. Сушат и прокаливают аналогично примеру 1. В готовом катализаторе содержится мас,%: 9 V/zPg-, 11 К, О , 4 сульфатов (в пересчете на 5От, Т, 11,4 цеолит Na, 3,0 Ае2.0, 2,3 РЗЭ, 59,3 S-lC. Активность катализатора испытьтают проточным методом при объемной скорости 4ООО составе газовой смеси 1О% воздуха. Испытуемую газовую смесь, очищенную и высушенную, направляют в контактнуто трубку. Исследуемую контактную массу загружают в кольцевое пространство между контактной трубкой и чехлом для термопары. Концентрацию двуокиси серы определяют до контактной тру&си и после нее. Активность оценивают степенью превращения ( X ,%) бО за конечное время контакта. г- i Прочность катализатора измеряют на экстензометре ИПГ-1. Сравнительные характеристики полученного состава катализатора и прототипа представлены в табл. Катализатор обладает повышенной активностью в широком интервале температур и механическая прочность его почти в 10 раз превышает прочность известных катализаторов, что дает возможность использовать его без потерь в результате уноса малопрочной контактной массы и без спекания в результате колебаний температуры, т.е. увеличивает срок его службы.