DE4000609B4 - Catalyst for the oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide - Google Patents
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- C01B17/79—Preparation by contact processes characterised by the catalyst used containing vanadium
Abstract
Katalysatoren für die Oxidation von Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid, bestehend aus einem Kieselsäure enthaltenden Trägermaterial und darauf aufgebrachter aktiver Substanz enthaltend Vanadin- und Alkalimetallverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Kieselsäure enthaltende Trägermaterial einen Porenvolumenanteil von 10 bis 30 % aus Poren mit einem Porendurchmesser bis 15 nm, einen Porenvolumenanteil von 25 bis 60 % aus Poren mit einem Porendurchmesser von 15 bis 200 nm und einen Porenvolumenanteil von 10 bis 60 % aus Poren mit einem Porendurchmesser von > 200 nm aufweist.catalysts for the Oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide, consisting of a silica-containing support material and thereon, active substance containing vanadium and Alkali metal compounds, characterized in that the silicic acid-containing support material a pore volume fraction of 10 to 30% of pores with a pore diameter to 15 nm, a pore volume fraction of 25 to 60% of pores with a pore diameter of 15 to 200 nm and a pore volume fraction from 10 to 60% of pores having a pore diameter of> 200 nm.
Description
Vorliegende Erfindung betrifft einen Katalysator für die Oxidation von Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid.This The invention relates to a catalyst for the oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide.
Zur Schwefelsäureherstellung in technischem Maßstab wird Schwefeldioxid in Gegenwart von Katalysatoren mit Sauerstoff bzw. sauerstoffhaltigen Gasen zu Schwefeltrioxid oxidiert und dieses anschließend mit Wasser zu Schwefelsäure umgesetzt. Für die Oxidation des Schwefeldioxids werden insbesondere Vanadiumoxid enthaltende Katalysatoren eingesetzt. Diese Katalysatoren bestehen im allgemeinen aus auf Trägersubstanzen, insbesondere amorphen Kieselsäuren, aufgebrachtem Vanadiumpentoxid, wobei zur Aktivierung Alkalimetallverbindungen zugesetzt werden.to sulfuric acid production on an industrial scale becomes sulfur dioxide in the presence of catalysts with oxygen or oxygen-containing gases oxidized to sulfur trioxide and this subsequently with water to sulfuric acid implemented. For the oxidation of sulfur dioxide, in particular vanadium oxide containing catalysts used. These catalysts exist generally on vehicles, especially amorphous silicic acids, applied vanadium pentoxide, wherein for activation alkali metal compounds be added.
Zur
Herstellung solcher Katalysatoren sind bereits zahlreiche Verfahren
bekannt geworden. Gemäß der
Gemäß der
Schließlich ist es auch bekannt (Referat Chem. Ztr. Bl., 1963, S. 5761) bei der Herstellung von Schwefelsäure-Katalysatoren von einem Gemisch aus Vanadiumpentoxid und Kaliumbisulfat auszugehen, dieses auf 300 bis 400°C zu erhitzen, das pulverisierte Gemisch mit Kieselgur und wenig Wasser zu verkneten und die getrocknete Paste bei 400 bis 800°C zu calcinieren. Anstelle von Kaliumbisulfat kann man auch K2S2O7, K2S2O8 oder K2SO4 + H2SO4 einsetzen.Finally, it is also known (Chem. Ztr. Bl., 1963, p. 5761) to start in the production of sulfuric acid catalysts from a mixture of vanadium pentoxide and potassium bisulfate to heat this to 300 to 400 ° C, the pulverized mixture with Diatomaceous earth and little water to knead and calcine the dried paste at 400 to 800 ° C. Instead of potassium bisulfate, it is also possible to use K 2 S 2 O 7 , K 2 S 2 O 8 or K 2 SO 4 + H 2 SO 4 .
In
der
- a) Vanadiumpentoxid in solchen Mengen von wäßrigen Lösungen von Kaliumhydroxid löst, daß das Molverhältnis in der Lösung V2O5:K2O von 0,2 bis 0,8 beträgt,
- b) die erhaltene Lösung mit Schwefelsäure auf einen pH-Wert < 4 ansäuert, und die erhaltene Suspension
- c) unmittelbar anschließend mit einem Träger auf Basis von Kieselsäure zu einer pastösen Masse verarbeitet, mit der Maßgabe, daß das Molverhältnis SiO2:V2O5 von 13,0 bis 45,0 beträgt,
- d) die Masse verformt und trocknet und
- e) bei Temperaturen von 450 bis 650°C tempert.
- a) dissolves vanadium pentoxide in such amounts of aqueous solutions of potassium hydroxide that the molar ratio in the solution is V 2 O 5 : K 2 O from 0.2 to 0.8,
- b) acidifying the solution obtained with sulfuric acid to a pH <4, and the resulting suspension
- c) immediately after being processed with a support based on silicic acid to give a pasty mass, with the proviso that the molar ratio of SiO 2 : V 2 O 5 is from 13.0 to 45.0,
- d) the mass deforms and dries and
- e) annealed at temperatures of 450 to 650 ° C.
In
der
Alle beschriebenen Verfahren sollen dazu dienen, einen sowohl bei hohen als auch bei tiefen Temperaturen hochaktiven Katalysator herzustellen, wobei die Aktivität in erster Linie von der Zusammensetzung der Aktivkomponente, deren Menge und der Porosität des fertigen. Kontakts abhängen.All described methods are intended to serve one at both high as well as to produce highly active catalyst at low temperatures, being the activity primarily by the composition of the active component whose Quantity and porosity of the finished. Depend on contact.
Die Oxidation von Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid wird in Anlagen durchgeführt, die aus mehreren Katalysatorzonen, den sogenannten Kontakthorden bestehen, die bei unterschiedlichen Temperaturen zwischen etwa 380 bis 450°C betrieben werden, wobei die eine Horde verlassenden durch die exotherme Umsetzung erwärmten Gase vor Eintritt in die nächste Horde auf die Arbeitstemperatur dieser Horde gekühlt werden.The Oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide is used in plants carried out, consisting of several catalyst zones, the so-called contact hordes exist at different temperatures between about 380 up to 450 ° C be operated, leaving the one horde leaving by the exothermic Reaction heated Gases before entering the next Horde to be cooled to the working temperature of this horde.
In
der
Aus
Bisher sind noch keine Katalysatoren bekannt geworden, die über den gesamten Temperaturbereich einer Schwefelsäurekontaktanlage eine möglichst gleichmäßige hohe Aktivität bei guter Alterungsbeständigkeit und mechanischer Stabilität aufweisen.So far No catalysts have yet become known that over the Whole temperature range of a sulfuric acid contact a possible even high activity with good aging resistance and mechanical stability exhibit.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen Katalysator für die Oxidation von Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid bestehend aus einem Kieselsäure enthaltenden Trägermaterial und darauf aufgebrachte aktiver Substanz, enthaltend Vanadin- und Alkalimetallverbindungen bereitzustellen, der die Nachteile der bekannten Katalysatoren nicht aufweist und der insbesondere über einen weiten Temperaturbereich eine hohe Aktivität aufweist.Of the The present invention was therefore based on the object, a catalyst for the Oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide consisting of a silica containing carrier material and active substance applied thereto, containing vanadium and To provide alkali metal compounds, the disadvantages of does not have known catalysts and in particular via a wide temperature range has a high activity.
Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß das Kieselsäure enthaltende Trägermaterial einen Porenvolumenanteil von 10 bis 30 % aus Poren mit einem Porendurchmesser bis 15 nm, einen Porenvolumenanteil von 25 bis 60 % aus Poren mit einem Porendurchmesser von 15 bis 200 nm und einen Porenvolumenanteil von 10 bis 60 % aus Poren mit einem Porendurchmesser von > 200 nm aufweist.It it was found that these Problem solved that can be silica containing carrier material a pore volume fraction of 10 to 30% of pores with a pore diameter to 15 nm, a pore volume fraction of 25 to 60% of pores with a pore diameter of 15 to 200 nm and a pore volume fraction from 10 to 60% of pores having a pore diameter of> 200 nm.
Zum Unterschied von den bisher bekannten Tränkkatalysatoren für die Oxidation von SO2 zu SO3 werden bei dem erfindungsgemäßen Katalysator Kieselsäuren mit verschiedenen Porendurchmesserbereichen eingesetzt. überraschend ist dabei, daß entgegen der Vermutung, daß durch den zwangsläufig nur geringen Anteil eines jeden Porendurchmesserbereichs, bezogen auf den Gesamtporendurchmesserbereich des Katalysators, der für einen bestimmten Temperaturbereich optimale Ergebnisse liefert, bei einem erfindungsgemäßen Katalysator über den gesamten Temperaturbereich der Umsatz nicht nur nicht verschlechtert wird, die Umsätze für jeden Temperaturbereich sogar erhöht werden.In contrast to the previously known impregnation catalysts for the oxidation of SO 2 to SO 3 , silicas having different pore diameter ranges are used in the catalyst according to the invention. It is surprising that contrary to the assumption that due to the inevitably only small proportion of each pore diameter range, based on the total pore diameter range of the catalyst, which provides optimum results for a certain temperature range, in a catalyst according to the invention over the entire temperature range of the conversion not only does not deteriorate sales will even be increased for each temperature range.
Die erfindungsgemäßen Träger weisen vorteilhaft ein Gesamtporenvolumen von 0,8 bis 1,0 cm3/g auf.The carriers according to the invention advantageously have a total pore volume of 0.8 to 1.0 cm 3 / g.
Zur Herstellung des Katalysatorträgers geht man so vor, daß man von Kieselsäuren mit den entsprechenden Porendurchmesserbereichen ausgeht. So setzt man beispielsweise für den Porenvolumenanteil der auf Porendurchmesser bis 15 nm zurückgeht, Kieselgele, in Form von Hydro- oder Xerogelen ein und/oder man geht von Natrium- oder Kaliumsilikaten aus, die man durch Säurezugabe, z.B. Schwefelsäure, gelieren läßt. Für Porendurchmesser von 50 bis 200 nm setzt man Fällungskieselsäuren ein, während für Kieselsäuren mit Porendurchmessern > 200 nm Kieselgur verwendet wird. Die Kieselsäurekomponenten werden mit einer solchen Menge Flüssigkeit, z.B. Wasser und/oder Schwefelsäure bis zu einem Glühverlust der Masse von 65 % vermischt, daß eine verformbare Masse entsteht, die dann z.B. zu Tabletten verpreßt oder zu Strängen extrudiert wird. Die so erhaltenen Formkörper werden anschließend getrocknet und bei einer Temperatur calciniert, die die Porendurchmesserverteilung nicht verändert. Aus diesem Grunde sollte die Temperatur 650°C nicht überschreiten, üblicherweise calciniert man bei Temperaturen von 450 bis 650°C.to Preparation of the catalyst support one proceeds in such a way that one of silicas starting with the corresponding pore diameter ranges. Sun sets for example, for the pore volume fraction goes back to pore diameters of up to 15 nm, Silica gels, in the form of hydrogels or xerogels and / or you go of sodium or potassium silicates obtained by acid addition, e.g. Sulfuric acid, lets it gel. For pore diameter from 50 to 200 nm, one uses precipitated silicas, while for silicas with Pore diameters> 200 Diatomaceous earth is used. The silica components are with such Amount of liquid, e.g. Water and / or sulfuric acid up to a loss of ignition the mass of 65% mixes to form a deformable mass, which then e.g. compressed into tablets or extruded into strands becomes. The shaped bodies thus obtained will be afterwards dried and calcined at a temperature which determines the pore diameter distribution not changed. For this reason, the temperature should not exceed 650 ° C, usually calcination at temperatures of 450 to 650 ° C.
Der so hergestellte Träger wird dann in üblicher Weise mit den katalytisch aktiven Substanzen durch Tränken beladen. Man löst hierzu z.B. eine in Alkalilaugen lösliche Vadadiumverbindung, z.B. Ammoniumpolyvanadat in verdünnter Kalilauge (z.B. 40 bis 50 Gew.-%ige KOH) und anschließend Oxalsäure auf. Zu dieser Lösung gibt man Schwefelsäure, um den pH der Lösung auf werte unter 2 einzustellen. Die Lösung kann die Komponenten innerhalb der folgenden Bereiche enthalten: 12 bis 45 Gew.-% K2O, 6,5 bis 31 Gew.-%, 21 bis 65 Gew.-% SO4 und 9 bis 31 Gew.-% Oxalsäure. Durch Eintauchen des Trägers in diese Lösung wird der Träger mit den katalytisch aktiven Substanzen beladen. Hierbei sollte man darauf achten, daß nach dem Trocknen der Füllungsgrad der Poren mit aktiver Masse 40 bis 60 % beträgt.The carrier thus prepared is then loaded in the usual way with the catalytically active substances by impregnation. For this purpose, for example, dissolves a soluble in alkali Vadadiumverbindung, eg ammonium polyvanadate in dilute potassium hydroxide solution (eg 40 to 50 wt .-% KOH) and then oxalic acid. Sulfuric acid is added to this solution to adjust the pH of the solution below 2. The solution may contain the components within the following ranges: 12 to 45 wt% K 2 O, 6.5 to 31 wt%, 21 to 65% by weight of SO 4 and 9 to 31% by weight of oxalic acid. By immersing the carrier in this solution, the carrier is loaded with the catalytically active substances. It should be ensured that after drying, the degree of filling of the pores with active mass is 40 to 60%.
Der erfindungsgemäße Katalysator weist folgende Vorteile auf:
- 1. sehr gute mechanische Eigenschaften, wie Härte und Abrieb sowohl im Originalzustand als auch im gealterten Zustand, was damit zu erklären ist, daß dem Katalysator ein in sich stabiler Trägerformkörper zugrundeliegt, der selbst nur in einem sehr geringen Maße altert gegenüber sogenannten Vollkatalysatoren, bei denen die Festigkeit zu einem großen Teil durch die Bindekraft der Aktivkomponenten erreicht wird, die jedoch selbst in einem stärkeren Maße altern,
- 2. sehr hohe Aktivitäten gegenüber handelsüblichen sog. hochaktiven Katalysatoren, was damit zu erklären ist, daß sowohl ein Anteil sehr enger Poren kleiner 15 nm mit einer großen spezifischen Oberfläche vorhan den ist, der dafür verantwortlich ist, daß bei sehr tiefen Temperaturen um 380°C hohe SO2-Umsätze möglich sind als auch ein Anteil Poren zwischen 15 und 200 nm, der dafür verantwortlich ist, daß bei Temperaturen um 400°C hohe SO2-Umsätze möglich sind als auch ein Anteil Poren zwischen 200 und 5000 nm, der dafür verantwortlich ist, daß auch bei Temperaturen oberhalb 420°C noch hohe SO2-Umsätze möglich sind; darüber hinaus gewährleisten die jeweils größeren Poren, daß die kleineren Poren überhaupt zugänglich sind und damit ausgenutzt werden können,
- 3. sehr niedrige Druckverluste, da wegen der guten Verformbarkeit des Trägermaterials sehr günstige Formöperabmessungen erhalten werden können,
- 4. mögliche Kosteneinsparung in der Anwendung, da wegen der hohen Aktivitäten bei niedrigeren Temperaturen gearbeitet werden kann,
- 5. geringere SO2-Emissionen, weil durch die hohen Tieftemperaturaktivitäten höhere Endumsätze möglich werden.
- 1. very good mechanical properties, such as hardness and abrasion both in the original state and in the aged state, which can be explained by the fact that the catalyst is based on a stable carrier molding in itself, which itself ages only very slightly compared to so-called full catalysts at which strength is achieved to a large extent by the binding power of the active components, but which themselves age to a greater extent,
- 2. very high activity compared to commercial so-called. Highly active catalysts, which is explained by the fact that both a proportion of very narrow pores less than 15 nm with a large specific surface IN ANY is the, which is responsible for ensuring that at very low temperatures around 380 ° C high SO 2 sales are possible as well as a proportion of pores between 15 and 200 nm, which is responsible for the fact that at temperatures around 400 ° C high SO 2 sales are possible as well as a proportion of pores between 200 and 5000 nm, the is responsible for the fact that even at temperatures above 420 ° C even high SO 2 sales are possible; In addition, the larger pores each ensure that the smaller pores are accessible at all and thus can be exploited,
- 3. very low pressure losses, since due to the good deformability of the carrier material very favorable Formöperabmessungen can be obtained
- 4. possible cost savings in the application, because of the high activities at lower temperatures can be worked,
- 5. lower SO 2 emissions, because the high low temperature activities enable higher end turnovers.
MeßmethodeMeasurement Method
1. Bestimmung der Aktivität1. Determination of activity
a. Bestimmung des Umsatzesa. Determination of turnover
Der Umsatz von SO2 zu SO3 wird durch Messung des SO2-Gehaltes im Eingangs- und Ausgangsgas eines Reaktors bestimmt. Die SO2-Gehalte werden durch Titration mit einer Chloraminlösung ermittelt. Als Meßwerte dienen die für das Entfärben von 10 ml einer 0,1 n Chloraminlösung erforderlichen Gasvolumina.The conversion of SO 2 to SO 3 is determined by measuring the SO 2 content in the input and output gas of a reactor. The SO 2 contents are determined by titration with a chloramine solution. The measured values are the volumes of gas required for the decolorization of 10 ml of a 0.1N chloramine solution.
b. Die Berechnung der Aktivität:b. The calculation of Activity:
Nimmt man einen handelsüblichen Katalysator, wie er in Beispiel 3 beschrieben ist, als Standard und definiert dessen SO2-Umsätze bei verschiedenen Temperaturen jeweils als 100 % Aktivätät, dann hat ein zu messender Katalysator z.B. dann 200 % Aktivität, wenn man bei Erreichen des gleichen Umsatzes bei gleicher Temperatur wie bei dem Standardkatalysator entweder die SO2-Gasmenge verdoppeln oder aber die Katalysatormenge halbieren kann.If one takes a commercial catalyst, as described in Example 3, as a standard and defines its SO 2 sales at different temperatures each as 100% activity, then a catalyst to be measured, for example, 200% activity, if you reach the same Turnover at the same temperature as in the standard catalyst either doubling the amount of SO 2 gas or can halve the amount of catalyst.
2. Bestimmung der Schneidehärte2. Determination of the cutting hardness
Es wird die Kraft gemessen, die zur Durchtrennung eines Strangpreßlings mit einer 0,3 mm-Schneide erforderlich ist.It is the force measured to cut through an extrusion with a 0.3 mm blade is required.
Die Schneide wird mit einem Vorschub von 14 mm/Minute bewegt. Die Kraft wird mit einem Dehnungsmeßstreifen erfaßt.The Cutting edge is moved with a feed of 14 mm / minute. The power comes with a strain gauge detected.
Es werden insgesamt 25 Strangpreßlinge durchtrennt. Von den ermittellten Kräften wird der Mittelwert gebildet.It will be a total of 25 extrusions severed. From the determined forces, the mean value is formed.
3. Bestimmung des Abriebes:3. Determination of the abrasion:
Die Probe wird über ein 2 mm-Sieb abgesiebt, 100 g der nicht abgesiebten Probe werden in einen 1 l-Behälter eingewogen; dazu werden 30 g Porzellankugeln (10 bis 11 mm Durchmesser) gegeben. Der Behälter wird verschlossen und 2 Stunden lang auf einer Schwingmühle mit 1400 Umdrehungen pro Minute und einer Amplitude von 10 mm bewegt. Danach wird der Anteil kleiner 2 mm bestimmt. Dieser Wert – bezogen auf die eingesetzte Menge – ergibt den Abrieb.The sample is screened through a 2 mm sieve, 100 g of the unsorted sample are weighed into a 1 liter container; For this purpose, 30 g of porcelain balls (10 to 11 mm in diameter) are added. The container is sealed and agitated for 2 hours on a vibratory mill at 1400 rpm and an amplitude of 10 mm. Thereafter, the proportion is determined less than 2 mm. This value - based on the amount used - gives the abrasion.
4. Bestimmung des Abriebes nach Alterung4. Determination of abrasion after aging
Ca. 120 g des Katalysators werden in ein 250 ml Reaktorrohr eingebaut. Das Rohr wird in einem Salzbadofen auf ca. 700°C aufgeheizt und mit ca. 3 l/h eines Gases der Zusammensetzung 10 vol.% SO2, 11 vol.% O2 und 79 vol.% N2 beaufschlagt.Approximately 120 g of the catalyst are installed in a 250 ml reactor tube. The tube is heated in a Salzbadofen to about 700 ° C and with about 3 l / h of a gas composition 10 vol.% SO 2 , 11 vol.% O 2 and 79 vol.% N 2 applied.
Danach wird der Abrieb der gesamten Probe, wie unter 2) beschrieben, als Funktion der Standzeit bestimmt. Jede Probe wird nur einmal eingebaut.After that the abrasion of the entire sample is described as under 2) Function of the service life determined. Each sample is installed only once.
Die in den Beispielen gemachten Prozentangaben sind, falls nicht anders vermekt, Gewichtsprozente.The Percentages given in the examples are, if not otherwise vermekt, weight percentages.
Beispiel 1example 1
4,94 kg eines 15 %igen Kieselsäurehydrogels (Porendurchmesser von ca. 1 bis 15 nm) werden mit 92 g 48 %iger Schwefelsäure, 2,11 kg einer Fällungskieselsäure (Porendurchmesser von 15 bis 200 nm) (Sipernat 22 von Degussa), 1,95 kg eines Natron-Wasserglases mit 27 % SiO2 und 8 % Na2O, 400 g einer Kieselgur (Porendurchmesser 200 bis 2500 nm und einem kleinen Anteil um 25 mm) und 510 g einer 10 %igen Natriumalginat-Lösung intensiv vermischt und zu 10 × 5 mm Hohlsträngen verformt.4.94 kg of a 15% silica hydrogel (pore diameter of about 1 to 15 nm) with 92 g of 48% sulfuric acid, 2.11 kg of a precipitated silica (pore diameter of 15 to 200 nm) (Sipernat 22 from Degussa), 1 , 95 kg of a soda waterglass with 27% SiO 2 and 8% Na 2 O, 400 g of a diatomaceous earth (pore diameter 200 to 2500 nm and a small proportion of 25 mm) and 510 g of a 10% sodium alginate solution thoroughly mixed and deformed into 10 × 5 mm hollow strands.
Die Formlinge werden bei 130°C getrocknet und bei 550°C calciniert.The Moldings are at 130 ° C dried and at 550 ° C calcined.
Der
Träger
besitzt ein Porenvolumen von 0,88 m3/g,
das sich wie folgt auf die Porendurchmesser verteilt:
21 % < 15 nm
56 %
15–200
nm
23 % > 200
nmThe support has a pore volume of 0.88 m 3 / g, which is distributed over the pore diameters as follows:
21% <15 nm
56% 15-200 nm
23%> 200 nm
Die calcinierten Formlinge werden mit einer Lösung, die aus 4,95 kg einer 46 %igen Kalilauge, 1,38 kg eines 90 %igen Ammoniumpolyvanadats, 1,56 kg kristalliner Oxalsäure und 7,67 kg einer 48 %igen Schwefelsäure hergestellt wurde, getränkt.The Calcined moldings are made with a solution that consists of 4.95 kg of a 46% potassium hydroxide solution, 1.38 kg of a 90% ammonium polyvanadate, 1.56 kg of crystalline oxalic acid and 7.67 kg of a 48% sulfuric acid was prepared soaked.
Die
getränkten
Formlinge werden anschließend
bei 200°C
getrocknet. Die Porenvolumina des Trägers weisen einen Füllungsgrad
von 51 % auf. Der fertige Katalysator hat einen Gehalt an V2O5 von 7,3 %, an
K2O von 11,5 und an Na2O
von 2,5 % auf.
Beispiel 2Example 2
11,33 kg eines 15 %igen Kieseläsurehydrogels mit Porendurchmesdsern von ca. 1 bis 15 nm werden mit 310 g 48 %iger Schwefelsäure, 3,58 kg einer Fällungskieselsäure mit Porendurchmessern von 15 bis 200 nm (Sipernat 22 von Degussa), 4,71 kg eines Natron-Wasserglases mit 27 % SiO2, 3,39 kg einer Kieselgur mit Porendurchmessern von 200 bis 2500 nm und einem kleinen Anteil um 25 nm und 510 g einer 10 %igen Natriumalginhat-Lösung intensiv vermischt und zu 10 × 5 mm Hohlsträngen verformt.11.33 kg of a 15% Kieselsäsehydehydrol with pore diameters of about 1 to 15 nm with 310 g of 48% sulfuric acid, 3.58 kg of a precipitated silica with pore diameters of 15 to 200 nm (Sipernat 22 from Degussa), 4.71 kg of a soda waterglass with 27% SiO 2 , 3.39 kg of a kieselguhr with pore diameters of 200 to 2500 nm and a small proportion of 25 nm and 510 g of a 10% sodium alginate solution mixed thoroughly and 10 × 5 mm hollow strands deformed.
Die Formlinge werden bei 130°C getrocknet und bei 550°C calciniert.The Moldings are at 130 ° C dried and at 550 ° C calcined.
Der
Träger
besitzt ein Porenvolumen von 0,95, das sich wie folgt auf die Porendurchmesser
verteilt:
15 % < 15
nm
28 % 15–200
nm
57 % > 200
nm The support has a pore volume of 0.95, which is distributed over the pore diameters as follows:
15% <15 nm
28% 15-200 nm
57%> 200 nm
Die calcinierten Formlinge werden mit einer Lösung, die aus 4,11 kg einer 46 %igen Kalilauge, 1,38 kg eines 90 %igen Ammoniumpolyvanadats, 1,56 kg kristalliner Oxalsäure und 6,29 kg einer 48 %igen Schwefelsäure hergestellt wurde, getränkt.The calcined moldings are filled with a solution that consists of 4.11 kg 46% potassium hydroxide solution, 1.38 kg of a 90% ammonium polyvanadate, 1.56 kg of crystalline oxalic acid and 6.29 kg of a 48% sulfuric acid was prepared soaked.
Die
getränkten
Formlinge werden anschließend
bei 200°C
getrocknet. Die Porenvolumina des Trägers weisen einen Füllungsgrad
von 49 % auf. Der fertige Katalysator hat einen Gehalt von
7,6
% V2O5
10,1
% K2O
3,0 % Na2O
7.6% V 2 O 5
10.1% K 2 O
3.0% Na 2 O
In der Figur ist die Porenvoluminaverteilung der gemäß Beispielen 1 und 2 hergestellten Träger veranschaulicht, wobei die mit den Kreuzen markierten Messpunkte den Träger gemäß Beispiel 1 und die mit den Vierecken markierten Messpunkte dem Träger gemäß Beispiel 2 zuzuordnen sind.In the figure is the pore volume distribution of the examples 1 and 2 produced carrier illustrates where the marked with the crosses measuring points the carrier according to example 1 and the points marked with the squares the carrier according to example 2 are assigned.
Beispiel 3 (Vergleichbeispiel)Example 3 (comparative example)
Es
wurde ein handelsüblicher
Vollkatalysator nach folgender Methode hergestellt:
Aus 6,03
kg 46 %iger Kalilauge, 1,94 kg 90 %igem Ammoniumpolyvanadat, 25
%iger Natronlauge und 9,73 kg einer 32 %igen Schwefelsäure wird
eine Suspension hergestellt. Diese wird mit einer Kieselgur (Porenvolumen
ca. 2,0 cm3·g–1)
intensiv vermischt und zu 10 × 5
mm Hohlsträngen
verformt.A commercially available unsupported catalyst was prepared by the following method:
A suspension is prepared from 6.03 kg 46% potassium hydroxide solution, 1.94 kg 90% ammonium polyvanadate, 25% sodium hydroxide solution and 9.73 kg of a 32% sulfuric acid. This is intensively mixed with a kieselguhr (pore volume about 2.0 cm 3 · g -1 ) and shaped into 10 × 5 mm hollow strands.
Die Formlinge werden bei 130°C getrocknet und bei 550°C calciniert. Der Katalysator weist ein Porenvolumen von 0,45 cm3·g–1 auf.The moldings are dried at 130 ° C and calcined at 550 ° C. The catalyst has a pore volume of 0.45 cm 3 · g -1 .
Eigenschaften:Properties:
Die
Porendurchmesserverteilung zeigt ein Maximum bei ca. 1000 nm.
Die Aktivitäten der gemäß Beispiel 1 und 2 hergestellten Katalysatoren zeigen die überlegenheit der erfindungsgemäßen Katalysatoren.The activities the example 1 and 2 produced catalysts show the superiority of the catalysts of the invention.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904000609 DE4000609B4 (en) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | Catalyst for the oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide |
Applications Claiming Priority (1)
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