DE561512C - Herstellung von Schwefeltrioxyd - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von Schwefeltrioxyd durch Überleiten eines Gemisches von Schwefeldioxyd und Sauerstoff über einen Katalysator bei erhöhter Temperatur verwendet man als Katalysator meist Platin. Man. hat zwar auch schon vorgeschlagen, für diesen Zweck einen Katalysator zu verwenden, der aus einem Vanadinsäure oder vanadinsaures Kalium enthaltenden indifferenten, sehr fein

to zerteilten Träger, z. B. feinst gepulverten Bimsstein, feiner Kieselgur, gefällte Kieselsäure, amorphes Zinndioxyd o. dgl., besteht. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß man bei Verwendung vanadinhaltiger, poröser, nichtzeolithischer, wärmebeständiger Träger als Katalysator eine ganz auffallende Steigerung der katalytischen Wirksamkeit der Vanadinsäure dadurch erzielen kann, daß man derartige Träger, insbesondere kleinstückigen, calcinierten Diatomit, nacheinander oder gleichzeitig mit Verbindungen des Vanadiums und des Rubidiums tränkt und sie dann in bekannter Weise weiterbehandelt. Zum Tränken derartiger poröser Träger kann man beispielsweise Lösungen von Ammoniumvanadat und Rubidiumsalzen oder auch von Doppelsalzen des Vanadiums und Rubidiums, z. B. von Rubidiumvanadat, verwenden, wobei das Vanadium und das Rubidium zweckmäßig im Atomverhältnis von 1:1 bis 1:3 angewendet werden.

Man hat zwar auch, schon vorgeschlagen, Katalysatoren für die Herstellung von Schwefeltrioxyd aus Schwefeldioxyd zu verwenden, die Oxyde des Vanadiums, Molybdäns, Wolframs, Urans, Chroms, Mangans, Arsens, Antimons, Tantals, Niobs, Wismuts usw. mit Zusätzen von solchen des Natriums, Kaliums, Rubidiums, Cäsiums, Lithiums, Berylliums, Magnesiums, Calciums, Zinks, Strontiums, Cadmiums, Bariums usw. enthalten, doch handelte es sich dabei einmal ausschließlich um zeolithische Träger, und zum anderen ergab sich daraus nicht, daß auf nichtzeolithischen Trägern Vanadin gerade durch Rubidium ungleich stärker aktiviert wird als durch andere Alkalien oder Erdalkalien.

Hierbei ist besonders bemerkenswert, daß auf nichtzeolithischen Trägern ein Zusatz von Rubidium nicht nur die katalytische Wirkung des Vanadiums im ganzen Temperaturbereich, in welchem das Vanadium als Katalysator wirkt, wesentlich erhöht, sondern auch das Minimum des Temperaturbereichs erheblich herabsetzt.

Zur Herstellung des neuen Katalysators kann man beispielsweise wie folgt verfahren:

In eine wässerige Lösung von Ammoniummetavanadat (NH₄VO₃) taucht man bei etwa iooo⁰ C calcinierten stückigen Diatomit bis zur Sättigung ein, entfernt ihn dann aus der Lösung und trocknet ihn bis no⁰. Der

Träger wird dann von neuem in die Lösung gebracht, nach erfolgter Sättigung wiederum getrocknet- und dieser Vorgang so oft wiederholt, bis" der Träger die ganze Lösung in sich aufgenommen hat. Hierauf aktiviert man das Vanadium durch Aufspritzen einer wässerigen Lösung von Rubidiumchlorid (RbCl) auf den Träger bis zur erfolgten Sättigung, worauf derselbe wiederum bei iio°

ίο getrocknet wird. Das Atomverhältnis zwischen Vanadium und Rubidium bewegt sich hierbei zweckmäßig in den Grenzen von i:i bis ι: 3.

Zur Herstellung eines Katalysators, in welchem die Vanadium- und Rubidiummengen ungefähr im gleichen Atomverhältnis enthalten sind, tränkt man beispielsweise 6,3 Gewichtsteile des Trägers (calcinierten stückigen Diatomit) mit 1 Gewichtsteil Ammonium-

ao metavanadat und 1,44 Gewichtsteilen Rubidiumchlorid.

Den imprägnierten und getrockneten Träger erhitzt man vorteilhaft vor der Verwendung als Katalysator bis auf ungefähr 500⁰ in einer SO₂haltigen Atmosphäre.

Die Herstellung von Schwefeltrioxyd selbst erfolgt unter Benutzung eines derart hergestellten Katalysators in an sich bekannter Weise, indem man ein Schwefeldioxyd und Sauerstoff enthaltendes Gasgemisch durch einen mit der Kontaktmasse beschickten Behälter leitet, wobei es sich zeigt, daß. man bereits bei einer Temperatur von etwa 420⁰ eine Gesamtumwandlung von 98 o/_o erzielt, wohingegen bei Verwendung eines Vanadin allein enthaltenden Katalysators eine wesentlich geringere Menge von SO₂ in SO₃ umgewandelt wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Herstellung von Schwefeltrioxyd aus schwefliger Säure und Sauerstoff mittels eines Katalysators, welcher durch Tränken eines porösen, kieselsäurehaltigen, nichtzeolithischen, wärmebeständigen Trägers nacheinander oder gleichzeitig mit Verbindungen des Vanadiums und Rubidiums und anschließendes Trocknen hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch. 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines aus kleinstückigem, calciniertem Diatomit bestehenden Trägers für den Katalysator.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Tränken des porösen Trägers Lösungen von· Ammoniumvanadat und Rubidiumchlorid oder gegebenenfalls auch von Doppelsalzen des Vanadiums und Rubidiums, z. B. von Rubidiumvanadat, verwendet werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der verwendeten Metallverbindungen so geregelt wird, daß das Atomverhältnis von Vanadium zu Rubidium 1:1 bis 1:3 beträgt.

Berlin, gedruckt in bttt ftöCHSDnucKERÖ