RU2080176C1 - Катализатор для окисления диоксида серы - Google Patents
Катализатор для окисления диоксида серы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2080176C1 RU2080176C1 RU94025148A RU94025148A RU2080176C1 RU 2080176 C1 RU2080176 C1 RU 2080176C1 RU 94025148 A RU94025148 A RU 94025148A RU 94025148 A RU94025148 A RU 94025148A RU 2080176 C1 RU2080176 C1 RU 2080176C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- diatomite
- mixture
- sulphur dioxide
- carrier
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к катализаторам для окисления диоксида серы и может быть использовано в производстве серной кислоты при переработке газовых смесей с обычным и повышенным содержанием диоксида серы. Настоящая разработка позволяет заменить дефицитное природное сырье, повысить активность и прочность катализатора. Это достигается за счет использования в качестве носителя смеси диатомита и пылевидного кремнезема отхода производства кремния в соотношении соответственно: (0,2-0,4) : (0,6-0,8) при следующем содержании компонентов в катализаторе, мас.%: V2O5 6-10; K2O 8-12; соединения серы (в пересчете на SO ) 8-20; носитель остальное. Предложенный катализатор активен в процессе окисления диоксида серы. Степень превращения SO2 при V = 4000 ч-1 на газовой смеси состава: 10 об.% SO2, остальное - воздух, составляет при 485oC - 86-88%. Прочность катализатора на раздавливание 1,5-2,2 МПа. 1 табл.
Description
Изобретение относится к катализаторам для окисления диоксида серы и может быть использовано в производстве серной кислоты при переработке газовых смесей с обычным и повышенным содержанием диоксида серы.
Известен катализатор для окисления диоксида серы, состоящий из пятиокиси ванадия с добавками щелочных промоторов соединений натрия, калия, рубидия и (или) цезия на носителе диатомите, содержащем SiO2, CaO.
Смесь щелочных промоторов в пересчете на окислы содержит, мас. Na2O 5-30; Rb2O и (или) Cs2O 15-35; K2O 8-35.
Активность катализатора при 485oC 90,2-91% при 420oC 57,8-59,7% при испытании в следующих условиях: V 4000 ч-1, содержание диоксида серы в исходной газовой смеси 7 об. остальное воздух. Механическая прочность на раздавливание 1-2 МПа [1]
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ванадий-калиевый катализатор на носителе диатомите для окисления диоксида серы, содержащей, мас.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ванадий-калиевый катализатор на носителе диатомите для окисления диоксида серы, содержащей, мас.
V2O5 6-7
K2O 9-11
Сульфаты в пересчете на SO 18-19
Диатомит Остальное
Активность катализатора составляет 84-86% при 485oC, 18-22% при 420oC при испытании в стандартных условиях: V 4000 ч-1, содержание диоксида серы в исходной газовой смеси 10 об. остальное воздух. Механическая прочность на раздавливание 1,0-1,4 МПа [2]
Недостатком данного катализатора является необходимость использования в качестве носителя дефицитного природного материала диатомита и более низкая активность и прочность.
K2O 9-11
Сульфаты в пересчете на SO
Диатомит Остальное
Активность катализатора составляет 84-86% при 485oC, 18-22% при 420oC при испытании в стандартных условиях: V 4000 ч-1, содержание диоксида серы в исходной газовой смеси 10 об. остальное воздух. Механическая прочность на раздавливание 1,0-1,4 МПа [2]
Недостатком данного катализатора является необходимость использования в качестве носителя дефицитного природного материала диатомита и более низкая активность и прочность.
Настоящая разработка позволяет заменить дефицитное природное сырье, повысить активность и прочность катализатора.
Это достигается за счет использования в качестве носителя смеси диатомита и пылевидного кремнеземного отхода производства кремния в соотношении соответственно (0,2-0,4) (0,6-0,8) при следующем содержании компонентов в катализаторе, мас.
V2O5 6-10
K2O 8-12
Сульфаты (в пересчете на SO ) носитель Остальное
Сущность изобретения заключается в том, что в качестве носителя используется смесь диатомита и пылевидного силикатного отхода, т.е. частично заменяется дефицитный диатомит Кисатибского месторождения (Грузия). Аналогичного материала на территории России нет.
K2O 8-12
Сульфаты (в пересчете на SO
Сущность изобретения заключается в том, что в качестве носителя используется смесь диатомита и пылевидного силикатного отхода, т.е. частично заменяется дефицитный диатомит Кисатибского месторождения (Грузия). Аналогичного материала на территории России нет.
При этом очень важно соблюсти определенное количество вносимого в носитель диатомита. Это связано с тем, что диатомит содержит Al2O3, который по сравнению с SiO2 значительно более термостоек. Благодаря этому "тормозится" процесс трансформации пористой структуры. Последний происходит за счет того, что соединения кремния и ванадия при высоких температурах (прокалка) образуют эвтектический расплав, который по механизму твердожидкостного спекания изменяет глобулярную структуру носителя (катализатора) и соответственно пористость.
Присутствие в силикатном отходе микродобавок MgO, P2O5, K2O и Na2O, которые являются промотирующими составляющими сернокислотных контактных масс, способствует росту активности катализатора.
Таким образом, благодаря определенному химсоставу силикатного отхода и количественному соотношению между ним и диатомитом в носителе обеспечивается увеличение активности и механической прочности катализатора.
Предложенный катализатор активен в процессе окисления диоксида серы. Степень превращения SO2 при V 4000 ч-1 на газовой смеси состава: 10 об. SO2, остальное воздух, составляет при 485oC 85-87%
Прочность катализатора на раздавливание 1,5-2,2 МПа.
Прочность катализатора на раздавливание 1,5-2,2 МПа.
Термостабильность катализатора (степень дезактивации) 16-18%
Катализатор готовят следующим образом. Сухой порошкообразный кремнеземный отход, содержащий в виде примесей оксиды алюминия (примерно 0,004 мас.), магния (примерно 0,0035 мас. ), кальция (примерно 0,006 мас.), натрия (примерно 0,0035 мас. ), калия (примерно 0,0015 мас.) и фосфора (примерно 0,92 мас.), смешивают с диатомитом и порошком пентаксида ванадия. Полученная шихта добавляется в предварительно подготовленную смесь едкого кали и серной кислоты из расчета получения бисульфита калия. Контактную массу после введения в нее пластифицирующей добавки тщательно перемешивают и формуют в виде частиц цилиндрической формы с диаметром 4-5 мм и длиной 10-15 мм. Затем контактную массу подсушивают при 100-120oC в течение 2-4 ч и прокаливают 1-2 ч при 500-600oC.
Катализатор готовят следующим образом. Сухой порошкообразный кремнеземный отход, содержащий в виде примесей оксиды алюминия (примерно 0,004 мас.), магния (примерно 0,0035 мас. ), кальция (примерно 0,006 мас.), натрия (примерно 0,0035 мас. ), калия (примерно 0,0015 мас.) и фосфора (примерно 0,92 мас.), смешивают с диатомитом и порошком пентаксида ванадия. Полученная шихта добавляется в предварительно подготовленную смесь едкого кали и серной кислоты из расчета получения бисульфита калия. Контактную массу после введения в нее пластифицирующей добавки тщательно перемешивают и формуют в виде частиц цилиндрической формы с диаметром 4-5 мм и длиной 10-15 мм. Затем контактную массу подсушивают при 100-120oC в течение 2-4 ч и прокаливают 1-2 ч при 500-600oC.
Катализатор можно синтезировать и по несколько видоизмененной схеме, а именно: используя раствор метаванадата калия с концентрацией 135-150 г/дм3 V2O5, предварительно приготовленный путем выщелачивания технической руды V2O5 раствором едкого кали с концентрацией 40-45% с последующим добавлением в раствор метаванадата калия определенного количества едкого кали и серной кислоты из расчета получения бисульфата калия. В полученную смесь всыпают шихту пылевидного кремнеземного отхода и диатомита, взятых в определенных соотношениях. Контактную массу после введения в нее пластифицирующей добавки тщательно перемешивают, формуют, сушат и прокаливают при вышеуказанных условиях.
Полученный указанным образом катализатор содержит в расчете на оксиды, мас.
V2O5 6-10
K2O 8-12
Сульфаты (в пересчете на SO ) 8-20
Носитель 58-78
Прочность катализатора на раздавливание 1,5-2,2 МПа. Термостабильность катализатора (степень дезактивации) составляет 16-18%
Катализатор испытывается на активность в процессе окисления диоксида серы на установке проточного типа по стандартной методике при объемной скорости газового потока 4000 ч-1 и при содержании диоксида серы в исходной газовой смеси 10 об. остальное воздух.
K2O 8-12
Сульфаты (в пересчете на SO
Носитель 58-78
Прочность катализатора на раздавливание 1,5-2,2 МПа. Термостабильность катализатора (степень дезактивации) составляет 16-18%
Катализатор испытывается на активность в процессе окисления диоксида серы на установке проточного типа по стандартной методике при объемной скорости газового потока 4000 ч-1 и при содержании диоксида серы в исходной газовой смеси 10 об. остальное воздух.
Прочность гранул определяют в статических условиях на раздавливание по образующей по стандартной методике (Мухленов И.П. Технология катализаторов. Л. Химия, 1979, с. 324).
Термостабильность катализатора оценивается по экспрессной методике, включающей термообработку катализатора в течение 10 ч газовоздушной смесью, содержащей 15% диоксида серы и 15,75% кислорода при 700oC, и измерении активности образца стандартным методом до и после термообработки. Термостабильность оценивается величиной степени дезактивации.
Пример 1.
К 70 г пылевидного кремнеземного отхода и 30 г диатомита добавляют 12 г пентаксида ванадия. Шихту тщательно перемешивают. 60,3 г 40%-ного раствора H2SO4 смешивают с 22,3 г раствора 45% KON. Перемешивают получившийся раствор и всыпают в него шихту кремнеземного отхода и диатомита с пентаксидом ванадия, вводят 4,0 г пластификатора поверхностно-активного вещества марки ОП-7. Тщательно перемешивают контактную массу, формуют в виде гранул цилиндрической формы диаметром 5 мм и длиной 10-15 мм. Гранулы сушат при 110oC 3 ч и прокаливают при 550oC в течение 1,5 ч.
Пример 2.
К 70 г пылевидного кремнеземного отхода добавляют 30 г диатомита и тщательно перемешивают шихту. В 30 г раствора метаванадата калия с концентрацией 150 г/дм3 V2O5 растворяют 11,7 г едкого кали (100% содержание целевого вещества), затем добавляют 20,3 г 93%-ной H2SO4. Перемешивают получившуюся смесь и всыпают в нее шихту кремнеземного отхода и диатомита, вводят 4,0 г пластификатора поверхностно-активного вещества марки ОП-7. Тщательно перемешивают контактную массу, формуют в виде гранул цилиндрической формы диаметром 5 мм и длиной 10-15 мм. Гранулы сушат при 110oC 3 ч и прокаливают при 550oC в течение 1,5 ч.
Синтезированный катализатор содержит, мас.
V2O5 8
K2O 10
Сульфаты (в пересчете на SO ) 14
Носитель (кремнеземный отход в смеси с диатомитом) 68
Степень окисления диоксида серы на данном катализаторе при вышеуказанных условиях испытаний составляет при 485oC 88% Прочность гранул на раздавливание 2,2 МПа. Термостабильность катализатора 16%
В сводной таблице представлены характеристики химического состава, активности, механической прочности и термостабильности катализатора.
K2O 10
Сульфаты (в пересчете на SO
Носитель (кремнеземный отход в смеси с диатомитом) 68
Степень окисления диоксида серы на данном катализаторе при вышеуказанных условиях испытаний составляет при 485oC 88% Прочность гранул на раздавливание 2,2 МПа. Термостабильность катализатора 16%
В сводной таблице представлены характеристики химического состава, активности, механической прочности и термостабильности катализатора.
Как видно из таблицы, предлагаемый катализатор по активности и механической прочности превосходит известный.
Создание катализатора с использованием комбинированного носителя значительно расширяет сырьевую базу производства.
Claims (1)
- Катализатор для окисления диоксида серы, содержащий пятиокись ванадия, оксид калия, соединения серы и кремнеземный носитель, отличающийся тем, что в качестве носителя катализатор содержит смесь диатомита и пылевидного кремнеземного отхода производства кремния в соотношении соответственно 0,2 - 0,4 0,6 0,8 при следующем соотношении компонентов, мас.Пятиокись ванадия 6 10
Оксид калия 8 12
Соединения серы (в пересчете на SO
Носитель Остальноес
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94025148A RU2080176C1 (ru) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | Катализатор для окисления диоксида серы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94025148A RU2080176C1 (ru) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | Катализатор для окисления диоксида серы |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94025148A RU94025148A (ru) | 1996-08-10 |
RU2080176C1 true RU2080176C1 (ru) | 1997-05-27 |
Family
ID=20158089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94025148A RU2080176C1 (ru) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | Катализатор для окисления диоксида серы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2080176C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011128841A1 (de) | 2010-04-12 | 2011-10-20 | Basf Se | Katalysator zur oxidation von so2 zu so3 |
US8323610B2 (en) | 2010-04-12 | 2012-12-04 | Basf Se | Catalyst for the oxidation of SO2 to SO3 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112808262B (zh) * | 2021-02-05 | 2023-03-24 | 贵州威顿催化技术有限公司 | 一种高分散纳米团簇钒催化剂的制备方法 |
-
1994
- 1994-07-04 RU RU94025148A patent/RU2080176C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 420328, кл. В 01J 23/22, 1974. @ 2. Мухленов И.П. Технология катализаторов. - М.: Химия, 1980, с.155. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011128841A1 (de) | 2010-04-12 | 2011-10-20 | Basf Se | Katalysator zur oxidation von so2 zu so3 |
US8323610B2 (en) | 2010-04-12 | 2012-12-04 | Basf Se | Catalyst for the oxidation of SO2 to SO3 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94025148A (ru) | 1996-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI74219B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en katalysator foer oxidation av svaveldioxid till svaveltrioxid. | |
US4126581A (en) | Catalyst containing copper oxide and zinc oxide, its manufacture and its use for the conversion of carbon monoxide | |
RU2080176C1 (ru) | Катализатор для окисления диоксида серы | |
Kirsten | On the Dumas determination of nitrogen | |
CN111450835A (zh) | 一种白炭黑核壳结构催化剂及其制备方法和应用 | |
CN109761256A (zh) | 一种用贝壳制备高活性多孔Ca(OH)2的方法 | |
RU2103058C1 (ru) | Катализатор для обработки газов, содержащих соединения серы, и способ обработки газа, содержащего соединения серы | |
RU2036720C1 (ru) | Катализатор для окисления диоксида серы | |
US3793230A (en) | Catalyst for sulfuric acid contact process | |
CN114433014A (zh) | 一种5a分子筛吸附剂的制备方法 | |
RU2089287C1 (ru) | Катализатор окисления сернистых соединений | |
CN105126850A (zh) | 选择氧化h2s生产硫磺的催化剂及其制备方法 | |
RU1803180C (ru) | Способ приготовлени катализатора дл окислени диоксида серы | |
SU1650225A1 (ru) | Способ очистки газа от сероводорода и сернистого ангидрида и способ получени катализатора дл очистки | |
SU1189499A1 (ru) | КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ в отходящих газах производства бутадиенстирольных каучуков | |
SU420328A1 (ru) | Катализатор для окисления сернистого ангидрида | |
SU432916A1 (ru) | ||
SU1174067A1 (ru) | Способ очистки газов от кислорода | |
US1765352A (en) | Catalytic oxidation of ammonia | |
SU386667A1 (ru) | Способ приготовления меднохромового | |
RU2218304C2 (ru) | Способ получения синтетического цеолита типа x | |
SU1159884A1 (ru) | Способ получени гидросиликата кальци | |
SU774583A1 (ru) | Катализатор дл окислени сернистого ангидрида в серный | |
RU1787507C (ru) | Способ очистки инертных газов от кислорода | |
SU1292811A1 (ru) | Способ очистки газов от серного ангидрида |