Катализатор для очистки газов от органических веществ Советский патент 1982 года по МПК B01J23/885 B01J23/843 B01J27/185 

Изобретение относится к катализаторам, содержащим металлы или их окиси или гидроокиси. , ;

Известен катализатор для очистки газов от органических веществ на основе окислов меди и хромй на окиси алюминия Щ .

Недостатком данного катализатора является низкая активность.

Известен также медно-хромовый катализатор для очистки газов от вредных органический веществ, имеющий состав, вес.%: Си 33-36; Сг20зЗО-32: СиО 1-2;Р,05 8-12; графит 1-2; тальк 4-5; AljO остальное 2.

Недостатком катализатора является сравнительно низкая активность,например 100%-ная степень окисления диклогексанона достигается на катализаторе при t° 410, а ксилола 460С.

Наиболее близким к предлагаемоь у по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор,содержащий следующие компоненты, вес.%: окись меди 32-40; окись хрома 25-31; окись кальция 1,1-2,2; окись фосфора 8., 8-20,0; тальк 2,07,4; графит 1,35-7,4; окись а-пюминия - остальное 3J .

Недостатком известного катализа- тора является относительно низкая акти-вность, так, например, степень окисления ксилола при очистке отходящего газа при 350°С составляет 77,5%, а циклогексанона - 78%.

Цель изобретения - повышение активности катализатора.

Поставленная цель достигается

10 тем , что катализатор для очистки газов от органических веществ, содержащий окислы меди, хрома, кальция, фосфора, алюминия, тальк, графит, дополнительно содержит окись

15 висмута или окись бария, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

27,5-31,0

Окись меди 22,3-25,0 Окись хрома

20

1,6-1,8 Окись кальция 16,5-18,4 Окись фосфора

4,1-10,0 Окись висмута или окись

0,9-4 бария . 5,8-7,2

25 Тальк 4,4-5,4 Графит Остальное Окись алюминия

Предлагаемый катализатор по сравт нению с известным обладает повышенной активностью, так, например,степень окисления ксилола при очистке отходящего газа при составляет 93%, а циклогексанона - 95%.

Катализатор готовят путем смешивания малахита с окисью кальция и раствором хромовой кислоты, добавления хромового ангидрида, сушки, прокаливания с последующим смешиванием с окисью алюминия, тальком, графитом и раствором о-фосфорной кислоты. Полученную массу сушат до остаточной влажности 5-8%, добавляют оКись висмута или гидроокись бария, таблетируют и прокаливают на воздухе при 400-450 С.

Пример,. Навески малахита .CudOgСи(ОН)2 в количестве 35,8 г и 1,6 г СаО смешивают и заливают 24,3 мл 47,6%-ного раствора хромовой кислоты при перемешивании. Процесс образования хроматов проводят на водяной бане при 70-80°С. Затем добавляют кристаллический хромовый ангидрид .СгО в количестве 13,4 г.

Массу хорошо перемешивают, сушат и прокаливают в течение 6 ч при , затем 20 г полученного порошка смешивают С 3 г 2 г талька и 1,5 г графита. Сухие компоненты перемешивают и заливают 30 мл 15%-ного раствора О-фосфорной кислоты ..

Массу перемешивают, сушат до остаточной влажности 5-8%, добавляют в смесь 1,5 г , далее таблетируют и прокаливают на воздухе при 400-450 С. Полученный катализатор имеет состав, вес.%;

СиО30,7

,5

СаО .1,8

.0 -18,4 Тальк7,2

Графит .5,4BigOj4,1

Al OjОстальное

П р и -м е р 2. Катализатор готовят так же, как указано в приме-ре 1, в катализаторный порсяиок пере стадией таблетирования вводят 1,8 г порошка . Все компоненты тщательно перемешивают, таблетируют.

Полученный катализатор прокаливают при 400-Д 50 °С.

Полученный катализатор имеет состав, вес.%{

СиО29,1

CrjO,23,3

СаО1,7

17,5

Тальк6,8

Графит5,1

Bi70,6,0

Al20jОстальное

Пример 3. Катализатор готовят так же, как указано в примере 2, в катализаторный порошок перед стадией таблетирования вводят BijOj

в количестве 3,5 г, полученные компоненты тщательно перемешивают, массу таблетируют и прокаливают при 400-450 0.

Полученный катализатор имеет состав, вес.%;

СиО27,5

22,3

СаО .1,6

РгОу

16,5 0 Тальк

6,0 Графит

4,8 BijO, 10

Остальное 4. Навеску малахита Пример

5 CuCO CuCOH)2 в количестве 35,8 г и 1,6 г СаО смешивают и заливают 24,3 мл 47,6% раствором хромовой .кислоты при перемешивании.

Образование хроматов проводят при 70-75 С. После прекращения реакции в полученную смесь добавляют хромовый ангидрид в количестве 13,4 г, все компоненты перемешивают/ сушат и прокаливают при- 400-450С в течение 6ч.

К 20 г прокаленной массы добавляют 3 г , 2 г талька и 1,5 г графита. Все указанные компоненты пёремеши:вают и заливают 30 мл 15%ного раствора о-фосфорной кислоты. Полученную массу сушат до остаточной влажности 5-8% и добавляют перед таблетированиём навеску Ва СОН)2 в количестве0,28 г, затем таблетируют и прокаливают при .

Полученный.катализатор имеет состав , вес.% S

СиО30,7

СгзОз24,6

СаО1,8

18,4

0 Р205 7,2

Тальк 5,4

Графит

0,9

ВаО

)

Остальное 5. катализатор го5 Пример как указано в приметовят так же, ре 4.

В катализаторный порошок перед таблетированиём вводят 0,62 г Ва(ОН)в с дальнейшим таблетированиём и прокаливанием катализатора.

Полученный катализатор имеет состав,. вес.%:

30,5

Сир 24,4

СГ2 Оз . 1,8

СаО 18,3 Р.Оу 7,2 Тальк 5,4 Графит 2,0 ВаО AlgO

Остсшьное 6. Навески указанПримерных веществ.

CuCOj.Cu(OH), 10,5 г; СгОз9,0 г;

СаО 0,5 г; AleO 2,8 г смешивают и

5 ааливают 14-15%-ным раствором фосформой кислоты. Реакцию проводят н водяной бане при 70f-80 C. После прекращения реакции в пол ченную массу добавляются 2,0 г навески талька и 1,5 г графита. Все тщательно перемешивают в готовую смесь, именвдую влажность 5-8%, добавляют навеску ВаО в количестве 1,3 г, далее таблетируют и прокали вают на воздухе при 400-450С. Пол ченный катализатор имеет состав, вес.%: СиО31 CrjOa24,5 СаО1,6 PjOy16,6 Тальк6,1 Графит4,6 ВаО4,0 Остальное Механическая прочность всех катализаторов составляет 10-12,8 кг/ Катализатор прессуют в таблетки О мм, высотой 5 мм. В таблИ приведены результаты испытаний каталитической .активности предлагаемого катализатора в реакции окисления ксилола в сравнении с из- . вестным катализатором. Условия испытания катализаторов: объемная скорость 30000 ч, концентрация ксилола 4-5 мг/л. -Из данных таблицы видно, что активность предлагаемых катализаторов выше известного. В табл.-2 приведены результаты испытания каталитической активности предлагаемого катализатора в реакции окисления циклогексанона в сравнении с известным. Объемная скорость процесса 30000 ч, концентрация циклогексанона 4-5 мг/л. Таблица 1

Формула изобретения

Катализатор для очистки газов от органических веществ, содержащий окислы меди, хрома, кальция, фосфоТ а б л и ц а 2

, алюминия, тальк и графит, о т ,л и чающийся тем, что, с целью повышения активности катгшизатора, он дополнительно содержит 65 окись висмута или окись бария при

следующем соотношении компонентов, вес.%:

27,5-31,0

меди 22,3-25,0

1,6-1,8 кальция 16,5-18,4 фосфора

4,1-10,0 висмута ись

0,9-4 5,8-7,2

Графит4,4-5,4

Окись алйминия Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. В 01 J 23А70, 1979 (прототип).