FI65173C - Foerfarande foer fuktsaekring av kolpartiklar - Google Patents
Foerfarande foer fuktsaekring av kolpartiklar Download PDFInfo
- Publication number
- FI65173C FI65173C FI780186A FI780186A FI65173C FI 65173 C FI65173 C FI 65173C FI 780186 A FI780186 A FI 780186A FI 780186 A FI780186 A FI 780186A FI 65173 C FI65173 C FI 65173C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- ptfe
- liquid
- carbon particles
- particles
- catalyst
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 62
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 55
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 55
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 10
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 39
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 description 27
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 21
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 12
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 11
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 6
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-N sodium polysulfide Chemical compound [Na+].S HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 235000019988 mead Nutrition 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 241001263092 Alchornea latifolia Species 0.000 description 1
- 240000005369 Alstonia scholaris Species 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006358 Fluon Polymers 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 1
- 239000003922 charged colloid Substances 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 230000001869 rapid Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-N sulfurothioic S-acid Chemical compound OS(O)(=O)=S DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/18—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J33/00—Protection of catalysts, e.g. by coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
t KUULUTUSjULKAISU s r-Λ n T
jt&T£ ® ^utlAcgningsskrift 65173 C (45) rater;*.1.;. ,-j λ t ty 10 J 4 1934
Pntegt meddelat
Vs—pi) toJbjtaUX3 B 01 J 33/00, C 01 B 17/34 SUOMI—FINLAND W T80186 (23) HrimuhpMv» — AwBlcnlm»4>| 20.01.78 (F0 (23) ΑΜκρβΜ—GlMcfecsdag 20.01.78 (41) Tatet HMwtal-MWt gffwrtlt 22.07-7.8 PMMittl-j· rakbcaritallitM #44) »hi»—1— rm.- 30.12.83
Patent- och Hfbtnratywl—l ' ’ AmMkm wfctd act «Ufcrtft— >aian< (32)(33)(31) fott-. Bt«rd prtacfct 21.01.77 USA(US) 76126¾ (71) The Mead Corporation, Mead World Headquarters, Courthouse Plaza Northeast, Dayton, Ohio ^5^63, USA(US) (72) Glendon William Brown, Chillicothe, Ohio, Mary Jane Fine, Chillicothe, Ohio, Larry Oather Hill, Frankfort, Ohio, USA(US) (7¾) Berggren Oy Ab (5¾) Menetelmä hiilihiukkasten kosteussuojaamiseksi -Forfarande for fuktsäkring av kolpartiklar Tämä keksintö koskee menetelmää hiilihiukkasten kosteussuojaa-seksi 0,6-20 paino-% polytetrafluorietyleeniä sisältävällä päällysteellä.
Viime aikoina on ehdotettu käytetäväksi kosteussuojattuja katalyyttihiukkasia useiden erilaisten hapetus-pelkistysreaktioiden edistämiseen kahden nestefaasin välillä, joista ainakin toinen on vesipitoinen neste. Kosteussuojattujen katalyyttihiukkasten käytöstä tällaisten reaktioiden edistämiseen on etuna, että kosteussuojatut katalyyttihiukkaset eivät "kastu" vesipitoisen nestefaasin vaikutuksesta. Tämä johtuu siitä, että katalyyttipintojen päällystäminen hydrofobisella materiaalilla suoritetaan epäjatkuvalla tavalla.
Tarkastellaan esimerkiksi nestemäisen natriumsulfidin hapetusta natriumpolysulfidiksi. Sisään syötettäessä nestemäinen natriumsulfidireagenssi ynpäröi täysin kaikki katalyyttipinnat, matta se ei kostuta käsiteltyjä alueita (niitä, jotka on päällystetty hydrofobisella materiaalilla). Toisin sanoen kosketuskulma nesteen ja hydrofobisen f 2 65173 materiaalin välillä on niin suuri ja pinta-adheesio niin vähäinen, että kun hapetuskaasu syötetään sisään, se syrjäyttää helposti katalyytin kosteussuojatuilla alueilla olevan nesteen. Toisaalta nestemäinen natriumsulfidi kostuttaa viereiset katalyyttipinnan päällystämättömät alueet. Tämä muodostaa tällöin vaaditun faasien välisen kosketuskohdan kaasumaisen hapettimen, nestemäisen natriumsulfidi-reagenssin ja katalyyttipinnan välille. Se poistaa kaasun tarpeen diffundoitua nesteen läpi, joka muuten "kastaisi" katalyytin pinnan, ja näin ollen nostaa reaktionopeutta.
Tätä ja muita etuja selostetaan kaikkia yksityiskohtaisesti kanadalaisissa patenteissa n:ot 944 535, 959 628, 959 821 ja 963 633.
Hydrofobisesti käsiteltyjen katalyyttihiukkasten käyttö muissa yhteyksissä on myös tunnettua. Kts. esim. kanadalaiset patentit n:ot 907 292 ja 941 134. Edellisessä selostetaan katalyytin käyttöä, jonka pinnalla on suoraan päällyste tarkoiutuksena edistää prosessia nesteen rikastamiseksi vetyisotoopeilla. Jälkimmäisessä huokoista hydrofobista tukimateriaalia, jonka pinnalla on katalyyttihiukkasia, käytetään tällaisessa raskasveden valmistusprosessissa.
Katso myös kanadalainen patentti n:o 700 933 ja US-patentti n:o 2 722 504. Kanadalaisessa patentissa kuvataan systeemiä natrium-kloridiliuoksen elektrolysoimiseksi, jossa katodi on huokoinen ja johon syötetään happikaasua vedyn muodostuksen tai kehittymisen estämiseksi. Eräässä muodossa katodiosasto sisältää hiukkasmaisten kiinteiden aineiden lietettä, jota sekoitetaan ilmavirralla tai mekaanisella hämmennyksellä. Hiukkasmainen materiaali voi olla grafiittia ja päällystetty hydrofobisella materiaalilla, kuten poly-tetrafluorieteenillä. US-patentti n:o 2 722 504 koskee petrokemial-listen reaktioiden suorit toimista kiinteällä katalyyttimateriaalilla, jonka pinnalla on pieni määrä silikonihartsia. Mainitussa US-paten-tissa paljastetut höyryfaasireaktiot ovat isomerointi, rikinpoisto, hydraus, hydroformaus, reformoiva hydrokrakkaus, hajottava hydrays jne.
Kaikissa näissä patenteissa käytetään ilmeisesti käsiteltävien katalyyttien yhtenäistä seosta mitä tulee hydrofobisen materiaalin määrään katalyyttihiukkasten pinnalla. Niinpä useat ehdottavat tietyn painoprosentin levittämistä jollakin alueella, mutta ketkään eivät 3 651 73 paljasta mitään hydrofobisen materiaalin epätasaista levitystä, eikä ole todennäköistä, että sellaista saavutetaan ilman erikoisme-nettelyjä, joilla näin tehdään. Tämä on tärkeä seikka.
Kuten kanadalaisissa patenteissa n:ot 944 535, 959 628, 959 821 ja 963 633 selostetaan, suositeltava tapa käyttää kosteussuojattuja katalyyttihiukkasia on pakata ne kiinteään kerrokseen tornireak-toriin. Reagenssit ajetaan sitten joko myötävirtaan tai vastavirtaan reaktorin läpi. Reagenssien virtausominaisuudet reaktorin läpi riippuvat jonkin verran katalyyttihiukkasille kerrostuneen hydrofobisen materiaalin määrästä. Katalyytit, joita on käsitelty suurimmalla painoprosenttimäärällä hydrofobista materiaalia, muodostavat pienemmän vastuksen nestevirtaukselle kuin ne, joita on käsitelty pienemmillä painoprosenttimäärillä. Mutta yleensä mitä suurempi on hydrofobisen materiaalin määrä, sitä enemmän katalyytin pintaa on suljettuna ja sitä vähemmän reaktiokykyinen katalyytti on.
Esimerkiksi polysulfidin valmistuksessa sekä katalyytin aktiivisuus että virtausominaisuudet ovat tärkeitä kaupallisia seikkoja mitä tulee reaktorin hyötysuhteeseen ja tuotetun polysulfidin määrään.
Näin ollen on olemassa tarvetta kosteussuojatusta katalyytistä, joka pienentää virtausvastusominaisuuksia pienentämättä merkittävästi reaktiokykyä - toisin sanoen kosteussuojatusta katalyytistä, joka on tehokkaampi kuin alan aikaisemmat yhtenäisesti käsitellyt katalyytit.
Tämä tarve tyydytetään tämän keksinnön menetelmällä kosteussuojatuilla hiilihiukkasilla. Kyseessä olevalla prosessilla valmistetut, polytetrafluorieteenillä (PTFE) käsitellyt hiili-hiukkaset sopivat erinomaisesti käytettäväksi täytekerroskolonni-reaktorissa antaen parantuneen hyötysuhteen verrattuna alan aikaisempiin kosteussuojattuihin katalyyttihiukkasiin. Tämän uskotaan johtuvan siitä, että tällä prosessilla saavutetaan epäyhtenäinen päällyste siten, että vaikka kiinteä painoprosentti PTFE:ä mitataan ja levitetään, kaikilla hiilihiukkasilla ei tule olemaan ko. määrää PTFErä pinnallaan. Joillakin tulee olemaan suurempi määrä PTFE:ä, joillakin pienempi määrä. Tuloksena näyttää olevan jossain määrin satunnainen PTFE-painoprosenttipäällysteiden seos. Tämä on myös erotettava tasaisesti päällystettyjen katalyyttihiukkasten kiinteästä seoksesta, joiden hiukkasten pinnoilla on eri määrät hydrofobista materiaalia.
4 65173
Se saavutetaan säätämällä veden määrä PTFE-emulsiossa, joka levitetään hiilihiukkasille, pienemmäksi kuin mitä absorboivat hiilihiuk-kaset imevät- Teoriana esitetään, että vain hiilihiukkasten ensimmäinen osa, joka joutuu kosketukseen sekoitusastiassa olevan veden kanssa, absorboi suurimman osan vedestä. Kun ne kyllästyvät vedellä, vesiemulsiossa olevat kiinteät PTFE-hiukkaset kulkeutuvat tämän veden mukana ja kerrostuvat etupäässä niiden ensimmäisten vettä absorboivien hiilihiukkasten pinnalle. Hiilihiukkasilla, joille ei jää tarpeeksi vettä kyllästymistä varten, on vähemmän kosketusmahdollisuuk-sia kiinteiden PTFE-hiukkasten kanssa ja näin niiden pinnat tulevat päällystetyiksi pienemmillä määrillä.
Eri asteisia päällystyksiä uskotaan myös syntyvän tällä tavoin, vaikka tarkkoja lukuja ei tunneta. Mikroskoopissa jotkut hiilijyvä-set näyttävät olevan lähes täysin kapseloituja PTFE:llä ja toisissa on vain pieniä PTFE-täpliä laajalle levinneenä.
Käytetyt hiilihiukkaset voivat olla joko aktivoitua tai aktivoima-tonta hiiltä ja niiden hiukkaskoko on välillä 0,6 - 9,5 mm edullisesti 2,10 - 4,76 mm.
PTFEsn painoprosenttimäärää (laskettuna kuiva-aineen painosta) (keskiarvona kaikista hiilihiukkasista), joka voidaan levittää tällä tavoin, voi Vaihdella 0,6 ja 20 %:n välillä.
Suositeltava alue on 2-10 % ja kaikkein suositeltavin 6-8 %.
Haluttu kiinteä PTFEsn määrä määritetään ja tämän keksinnön määrän sisältävä emulsiomäärä punnitaan. Tämä laimennetaan sitten vedellä nestemäärän ja hiilihiukkasten välisen painosuhteen saamiseksi, joka on pienempi kuin kyllästymiseen vaaditaan. Kun kyseessä ovat mainitun kokoiset suositeltavat hiilihiukkaset, tämä on alle n. 100 ml/100 g. Tällä nestetasolla tai sen alapuolella nestettä on läsnä vähemmän kuin hiilihiukkasten kyllästyskapasiteetti edellyttää. Arvolla alle n. 50 ml/100 g tai jopa n. 25 ml/100 g esiintyy vielä suurempi läsnä olevan veden vajaus ja näin seurauksena on vielä epäyhtenäisempi kosteussuojattujen hiilihiukkasten seos. Niin kauan kuin on olemassa riittävä nestetilavuus kiinteiden PTFE-hiukkasten pitämiseksi suspensiossa ja valuvan nesteen muodostamiseksi, tämän keksinnön epäyhtenäinen jakautuminen on mahdollinen. Tämä taso saattaa olla niinkin alhainen kuin 0,5 ml/100 g.
65173
Sopiva vesiemulsion tilavuus määritettynä yllä olevien seikkojen perusteella sekoitetaan hiilihiukkasten kanssa. Tämä voi tapahtua yksinkertaisesti lisäämällä neste hiilihiukkasmassaan ja sekoittamalla tai ruiskuttamalla nestettä hiukkasille ja sekoittamalla rummussa tai näiden yhdistelmillä tai jollakin muulla sekoitusmenet-telyllä. Varsinainen sekoitusmenetelmä ei ole tärkeä, sillä syötetyn nestetilavuuden säätö ja hiilen absorptiokyky antavat itsessään epäyhtenäisen PTFE-jakautuman katalyyttihiukkasille.
Sen jälkeen kun hiilihiukkasia on sekoitettu PTFE-emulsion kanssa, niitä kuumennetaan riittävä ajanjakso veden poistamiseksi vesiemul-siosta ja PTFE-hartsin kiinnittämiseksi kerrostetulla tavalla epäyhtenäisesti ja epäjatkuvasti hiilihiukkasille. Lämpö saattaa myös poistaa jonkin verran PTFE-emulsiossa olevasta kostutusaineesta, mutta tämä ei ole kriittistä, sillä kun hartsi on kuivattu vedenpoistolla, se kiinnittyy riittävästi ja kaikki jäljellä oleva kostu-tusaine tulee pestyksi pois käytössä.
Tuloksena on haluttu epäyhtenäisesti päällystettyjen hiilihiukkasten seos. On havaittu, että kun tällaisia hiukkasia käytetään kolonni-reaktorissa esimerkiksi natriumpolysulfidin valmistukseen, ne parantavat hyötysuhdetta mitä tulee natriumsulfidin prosenttimäärään, joka konvertoituu polysulfidiksi eikä tiosulfaatiksi ja polysulfidituotannon nopeuteen. Polysulfidillä tapahtuvassa massakeitossa parantunut konversio polysulfidiksi on kaupallisesti merkittävä. Esimerkkinä 454,5 ton/päivä lehtipuusulfaattiselluloosaa tuottavassa tehtaassa, jossa käytetään sulfidipitoisuudeltaan 25 %:n valkolipeää ja 16 % aktiivista alkalia levitettynä O.D.-puulle 60 %:n polysulfidihape-tushyöytysuhde antaisi 0,89 %:n s°-arvon O.D.-puulle ja 1,07 % (10 ton/päivä) kasvaneen massatuotannon. 70 %:n hyötysuhde antaisi kuitenkin 1,4 %:n S^-arvon O.D.-puulla ja 1,25 % (11,8 ton/päivä) kasvaneen massatuotannon. Edelleen 80 %:n hyötysuhde antaa 1,19 %:n S°-arvon O.D.-puuiia ja 1,43 % (13,6 ton/päivä) kasvaneen massatuotannon. Tämän keksinnön kosteussuojatut hiilihiukkaset antavat 10 % tai suuremman parannuksen polysulfidin hapetushyötysuhteeseen verrattuna yhtenäisesti päällystettyihin katalyyttihiukkasiin.
Näin ollen tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan epäyhtenäisesti PTFEjllä päällystettyjä hiilihiukkasia, joilla on parantunut hyötysuhde.
6 65173
Toisena tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä tällaisten epäyhtenäisesti PTFE:llä päällystettyjen hiilihiukkasten valmistamiseksi.
Muut keksinnön tarkoitukset ja edut käyvät ilmi seuraavasta selostuksesta ja liitteenä olevista patenttivaatimuksista.
Tämän keksinnön suositeltava menetelmä on seuraava: (a) 22680 g hiiltä, kuten 4 x 10 BPL-aktiivihiiltä, valmistaja Pittsburg Activated Carbon Co., asetetaan Marion-sekoittimeen, valmistaja Rapids Machinery Co., Marion, Iowa.
(b) PTFE-emulsiota syötetään suuttimen läpi. Suunnilleen 6 paino-% kuiva-ainetta sisältävällä 25 ml/100 g nestemäärällä tämä merkitsisi, että 1500 ml 60 % kuiva-ainetta sisältävää PTFE-emulsiota (ominaispaino 1,5), kuten Teflon Suspension 852-200-tuotetta, valmistaja E.I. du Pont de Nemours & Co, laimennetaan suunnilleen 4200 ml:11a vettä, jolloin saadaan 5700 ml nestettä, joka lisätään hiilihiukka-siin.
(c) Hiilihiukkasten ja PTFE-emulsion yhdistelmää sekoitetaan Marion-sekoittimessa suunnilleen neljä minuuttia.
(d) Sekoituksen jälkeen käsitellyt hiukkaset tyhjennetään matalalle lautaselle ja pannaan uuniin, joka on kuumennettu suunilleen 191°C:een- (e) Käsitelyjä hiukkasia kuumennetaan n. 30 minuuttia tai kunnes ne ovat kuivuneet (so. emulsiosta peräisin oleva vesi on poistettu).
(f) Lopuksi käsitellyt hiukkaset poistetaan uunista ja jäähdytetään. Ne ovat nyt valmiit käytettäväksi.
Saaduissa hiukkasissa on epäyhtenäinen, epäjatkuva PTFE-päällyste hiilen pinnalla. Joissakin esiintyy lähes, mutta ei aivan täydellinen PTFE-kapseloituminen, toisissa näkyy hyvin vähän PTFE:ä pinnalla ja toisissa on tällä välillä olevat määrät. Koska alle 100 ml/100 g:n nestemäärillä ei esiinny lainkaan ylimääräistä vettä (vaan pikemminkin vajausta) hiilen absorption kyllästyspisteen yli, mitään nestettä ei valu pois- Tämän vuoksi kaikki PTFE päätyy päällysteeksi 65173 hiilihiukkasten pinnalle. Kuitenkin tuloksena on satunnainen, epäyhtenäinen, epäjatkuva päällyste.
Luonnollisesti muutkin materiaalit ja määrät kuin yllä olevassa selostuksessa annetut kaikkein suositeltavimmat ovat käyttökelpoisia. Muita hiiliä kokoalueella 0,6-9,5 mm voidaan käyttää; toinen esimerkki on 1,7 x 0,6 mm BPL-hiiliyvielä toinen on 2,4 x 0,6 mm:n SGL-hiili. Kuten edellä mainittiin PTFE-prosentti kuivapainosta laskettuna on mieluummin välillä 0,6-20 %. Mainittu 60 % kiinteitä aineita sisältävä duPont'in materiaali on myös vain suositeltava. Muita, kuten Fluon GP-l-tuotetta, vamistaja ICI United States, Inc., Wheeling, Illinois, voitaisiin myös käyttää. Teflon Suspension 852-200 on hydrofobisten, negatiivisesti varautuneiden kolloidien dispersio, joka sisältää halkaisijaltaan 0,05-0,5 mikronin hiukkasia suspendoituna veteen.
Se sisältää pienen määrän (n. 6 *) Triton X-100-tuotetta, valmistaja Rohm & Haas, Bristol, Pa., ionittomana kostutusaineena.
Emulsio laimennetaan vedellä sopivan määrän aikaansaamiseksi hiilihiukkasten kanssa sekoittamista varten. Kriittistä on, ettei lisätty vesimäärä johda yli 100 ml/100 g:n nestelisäykseen. Suositeltavampi on nestemäärä alle 50 ml/100 g ja kaikkein suositeltavin noin 25 ml/ 100 g. Jos 100 ml/100 g:n raja ylitetään, läsnä on yleensä enemmän kuin tarpeeksi vettä kaikkien hiilihiukkasten kyllästämiseen. Sellaisenaan, ellei käytetä hyvin erikoisia sekoitusmenettelyjä, tuloksena on oleellisesti yhtenäinen epäjatkuva PTFE-jakautuma läpi hiilihiukkasten. Hiilihiukkaset eivät kapseloidu PTFErllä, vaan pikemminkin jokaisen pinnalla olisi teoriassa valittu painoprosentti (kuten 6 %) PTFE:ä. Vaikka tämä tuottaa toimivan kosteussuojatun katalyytin, tällä materiaalilla ei ole esillä olevan katalyytin ainutlaatuisia piirteitä.
Sekoitusaika ja -menetelmä eivät ole kriittisiä. Niiden vaihteluilla ei ole onnistuttu osoittamaan mitään oleellista vaikutusta tuotettuun kosteussuojattuun hiileen ellei käytetä vieraita menettelyjä. Samoin uunin lämpötila ja lämmitysaika eivät myöskään ole kriittisiä, mikäli PTFE:n sulamispistettä ei ylitetä. Ainoa mikä on tärkeää on, että aika on tarpeeksi pitkä ja lämpötila riittävä läsnäolevan kosteuden poistamiseksi. On selvää, että mitä alhaisempi on käytetty lämpötila, sitä pitempi on tarvittava lämmitysaika.
8 65173
Esimerkki Käyttäen yllä olevaa menetelmää valmistettiin eri sarjat kosteus-suojattuja hiilihiukkasia. Jokaisessa käytettiin 4 x 10 BPL-aktiivi-hiiltä ja ainoa, mitä vaihdeltiin oli (a) PTFE-hartsin prosenttimäärä kuiva-aineesta laskettuna ja (b) nestemäärä millilitroina 100 g kohti hiilihiukkasia. Tämä esitetään taulukossa I alla. Kaikki muut yllä esitetyn kaltaiset menettelyt olivat samoja.
Materiaali n;o % PTFE Nestettä ml/100 g 1 4,2 75 2 6,5 100 3 6,5 50 4 2,0 50 5 2,0 100 6 7,5 75 7 0,9 75 8 4,2 125 9 4,2 25 10 7,5 25 Näitä kosteussuojattujen hiilihiukkasten sarjoja käytettiin sitten koereaktorissa natriumsulfidiliuoksen hapettamiseen natriumpolysul-fidin tuottamiseksi. Valmistettiin synteettiset liuokset. Reaktio-olosuhteet esitetään taulukossa II alla:
Taulukko II
Kerrossyvyys 3,67 m 2
Liuoksen virtausnopeus 305 1/min/m
Liuoksen syöttölämpötila 82°C
Syöttöliuoksen sulfidiväkevyys 0,75-M) synteettinen liuos
Syöttöliuoksen hydroksidiväkevyys 2,0-M j
Ilman virtausnopeudet 3,05, 6,1, 9,15, 12,2, 15,25 ja 18,3 m^ (huoneen lämpöt. ilmakehän paine)/m^
Alaspäin suuntautuva myötävirtauskonfiguraatio.
Tuotto mitattiin polysulfidituotannolle ja tulokset esitetään taulukossa III seuraavasti:
Taulukko III
65173
Materiaali n;o 1 % PTFE 4,2 Nestettä 75 ml/100 g
Ilman virtausnopeudet m3/m2 3,05 6,1 9,15 12,2 15,25 18,3
Tuotettu polysulfidi, moolia 0,76 0,161 0,218 0,246 0,272 0,226
Yksikköinä g/1 S° 2,43 5,15 6,98 7,87 8,70 7,23
Materiaali n;o 2 % PTFE 6,5 Nestettä 100 ml/100 g
Ilman virtausnopeudet m3/m2 3,05 6,1 9,15 12,2 15,25 18,3
Tuotettu polysulfidi, moolia 0,054 0,102 0,085 0,077 0,064 0,057
Yksikköinä g/1 S° 1,73 3,26 2,72 2,46 2,05 1,82
Materiaali n:o 3 % PTFE 6,5 Nestettä 50 ml/100 g
Ilman virtausnopeudet m3/m2 3,05 6,1 9,15 12,2 15,25 18,3
Tuotettu polysulfidi, moolia 0,080 0,164 0,241 0,292 0,327 0,296
Yksikköinä g/1 S° 2,56 5,25 7,71 9,34 10,46 9,47
Materiaali n;o 4 % PTFE 2,0 Nestettä 50 ml/100 g
Ilman virtausnopeudet m3/m2 3,05 6,1 9,15 12,2 15,25 18,3
Tuotettu polysulfidi, moolia 0,069 0,166 0,246 0,290 0,316 0,302
Yksikköinä g/1 S° 2,21 5,31 7,87 9,28 10,11 9,66
Materiaali n:o 5 % PTFE 2,0 Nestettä 100 ml/100 g
Ilman virtausnopeudet m3/m2 3,05 6,1 9,15 12,2 15,25 18,3
Tuotettu polysulfidi, moolia 0,090 0,164 0,224 0,256 0,270 0,248
Yksikköinä g/1 S° 2,88 5,25 7,17 8,19 8,64 7,94 10 651 73
Taulukko XII (jatkoa)
Materiaali n:o 6 % PTFE 7,5 Nestettä 75 ml/100 g
Ilman virtausnopeudet, m3/m2 3,05 6,1 9,15 12,2 15,25 18,3
Tuotettu polysulfidi, moolia 0,086 0,167 0,202 0,220 0,201 0,208
Yksikköinä g/1 S° 2,75 5,34 6,46 7,04 6,43 6,66
Materiaali n;Q 7 % PTFE 0,9 Nestettä 75 ml/100 g
Ilman virtausnopeudet, m3/m2 3,05 6,1 9,15 12,2 15,25 18,3
Tuotettu polysulfidi, moolia 0,100 0,198 0,270 0,327 0,322 0,241
Yksikköinä g/1 s° 3,20 6,34 8,64 10,46 10,30 7,71
Materiaali n;o 8 % PTFE 4,2 Nestettä 125 ml/100 g
Ilman virtausnopeudet, m3/m2 3,05 6,1 9,15 12,2 15,25 18,3
Tuotettu polysulfidi, moolia 0,074 0,164 0,194 0,194 0,160 0,160
Yksikköinä g/1 s° 2,37 5,25 6,21 6,21 5,12 5,12
Materiaali n:o 9 % PTFE 4,2 Nestettä 25 ml/100 g
Ilman virtausnopeudet, m3/m2 3,05 6,1 9,15 12,2 15,25 18,3
Tuotettu polysulfidi, moolia 0,104 0,203 0,278 0,348 0,352 0,299
Yksikköinä g/1 so 3,33 6,50 8,90 11,4 11,26 9,57
Materiaali n;o 10 % PTFE 7,5 Nestettä 25 ml/100 g
Ilman virtausnopeudet, m3/m2 3,05 6,1 9,15 12,2 15,5 18,3
Tuotettu polysulfidi, moolia 0,118 0,235 0,322 0,369 0,364 0,334
Yksikköinä g/1 so 3,77 7,52 10,30 11,81 11,65 10,69
Ajot materiaaleilla n:ot 2 (nestettä 100 ml/100 g) ja 8 (nestettä 125 ml/100 g.) kuvaavat, mitä tapahtuu, kun saavutetaan lähes yhtenäinen PTFE-kerroStuminen (johtuen käytetyistä suuremmista neste- 11 6 517 3 määristä). Tuotetut polysulfidimäärät näissä ajoissa ovat lähes kaikissa tapauksissa pienemmät kuin muissa ajoissa tuotetut. Samoin suurin polysulfidituotanto (yksittäisellä optimi-ilmavirralla) on jokaisessa tapauksessa pienempi kuin muissa ajoissa. Ajossa 5 käytettiin myös 100 ml/100 g, mutta pienemmällä PTFE-määrällä vaikutus ei ollut niin suuri kuin ajoissa 2 ja 8. Kaikki loput ajot olivat tapauksia, joissa käytettiin selvästi alle 100 ml/100 g nestettä ja kaikki toimivat parantuneella hyötysuhteella (erityisesti kunkin optimi-ilmavirralla).
Vaikka tässä kuvattu menetelmä ja tuote muodostavat keksinnön suositeltavan toteutusmuodon, on ymmärrettävä, että menetelmää ja tuotetta ei ole rajoitettu juuri tähän menetelmään ja tuotteeseen ja että siihen voidaan tehdä muutoksia poikkeamatta keksinnön suojapiiristä, joka määritellään patenttivaatimuksissa.
Claims (5)
1. Menetelmä hiilihiukkasten kosteussuojäämiseksi 0,6-20 paino-% polytetrafluorietyleeniä sisältävällä päällysteellä, tunnettu siitä, että a) sekoitetaan mitattuun määrään hiilihiukkasia, joiden koko on 0,6-9,5 mm, 0,6-20 paino-% polytetrafluorietyleenihartsia, joka on vesiemulsiossa ja vesiemulsiota lisätään hiilihiuk-kasiin alle n. 100 ml/ 100 g, ja b) kuumennetaan riittävän ajan veden poistamiseksi vesiemul-siosta ja polytetrafluorietyleenihartsin kiinnittämiseksi täten kerrostuneena epäyhtenäisesti hiilihiukkasille polytetraetee-nillä päällystettyjen hiilihiukkasten seoksen aikaansaamiseksi, jossa joidenkin pinnalla on suurempi paino-% polytetra-fluorieteenihartsia ja toisten pinnalla on pienempi paino-% polytetrafluorieteenihartsia.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että käytetään 2-10 paino-% polytetrafluorieteeni-hartsia.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vesiemulsiota lisätään hiilihiukkasiin alle noin 50 ml/100 g.
4. Patenttivaatimuksien 1-3 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että käytetään 6-8 paino-% polytetrafluorieteeni-hartsia ja vesiemulsiota lisätään hiilihiukkasiin noin 25 ml/ 100 g.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että hiilihiukkaset ovat kooltaan suunnilleen 2,0-4,76 mm.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US76126477 | 1977-01-21 | ||
| US05/761,264 US4073748A (en) | 1977-01-21 | 1977-01-21 | Method for preparing wetproofed catalyst particles and particles produced thereby |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI780186A FI780186A (fi) | 1978-07-22 |
| FI65173B FI65173B (fi) | 1983-12-30 |
| FI65173C true FI65173C (fi) | 1984-04-10 |
Family
ID=25061690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI780186A FI65173C (fi) | 1977-01-21 | 1978-01-20 | Foerfarande foer fuktsaekring av kolpartiklar |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4073748A (fi) |
| JP (1) | JPS5392981A (fi) |
| CA (1) | CA1108594A (fi) |
| DE (1) | DE2802120A1 (fi) |
| FI (1) | FI65173C (fi) |
| FR (1) | FR2378061A1 (fi) |
| NO (1) | NO149411C (fi) |
| SE (1) | SE7800707L (fi) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4235748A (en) * | 1979-02-28 | 1980-11-25 | Yardney Electric Corporation | Method of making improved hydrogenation catalyst |
| DE3013753A1 (de) * | 1980-04-10 | 1981-10-15 | Varta Batterie Ag, 3000 Hannover | Hydrophober katalysator fuer rekombinatoren |
| JPS58122046A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-20 | Hitachi Ltd | 気・液反応方法 |
| JPS62247812A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-28 | Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd | 加圧式上向流深層濾過方法及びそれに用いる濾過器 |
| EP0647721B1 (en) * | 1993-09-08 | 1998-12-23 | Kawasaki Kasei Chemicals Ltd. | Agent for treating metal ions in an aqueous solution, process for producing the metal ion-treating agent and method for treating metal ions in an aqueous solution |
| FR2767072B1 (fr) | 1997-08-11 | 1999-09-10 | Eurecat Europ Retrait Catalys | Protection de catalyseurs par depot de couche protectrice |
| US20040248735A1 (en) * | 2003-06-06 | 2004-12-09 | Atomic Energy Of Canada Limited/ Energie Atomique Du Canada Limitee | Wetproofed catalysts for hydrogen isotope exchange |
| JP4629164B2 (ja) | 2009-05-26 | 2011-02-09 | 日本製紙株式会社 | リグノセルロース材料の蒸解法 |
| EP2905360B1 (en) | 2012-10-01 | 2019-02-06 | Nippon Paper Industries Co., Ltd | Continuous electrolysis method by means of electrolytic bath for polysulfide manufacturing |
| MX2023015100A (es) * | 2021-06-24 | 2024-04-01 | Enervenue Inc | Electrodo para bateria de metal-hidrogeno y metodo para fabricarlo. |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA700933A (en) * | 1964-12-29 | M. Butler Roger | Electrolysis of sodium chloride brine | |
| US3395049A (en) * | 1963-07-15 | 1968-07-30 | Exxon Research Engineering Co | Method of making a porous electrode |
| US3396123A (en) * | 1965-12-22 | 1968-08-06 | Universal Oil Prod Co | Method of preparing a catalyst composite |
| US4024229A (en) * | 1970-11-06 | 1977-05-17 | The Mead Corporation | Production of polysulfide with PTFE coated catalyst |
| US4001385A (en) * | 1972-02-29 | 1977-01-04 | The Mead Corporation | Sulfur recovery system |
| FR2225202B1 (fi) * | 1973-04-16 | 1976-09-10 | Alsthom Cgee | |
| JPS50155492A (fi) * | 1974-05-20 | 1975-12-15 |
-
1977
- 1977-01-21 US US05/761,264 patent/US4073748A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-12-23 CA CA293,860A patent/CA1108594A/en not_active Expired
-
1978
- 1978-01-10 FR FR7800492A patent/FR2378061A1/fr active Pending
- 1978-01-19 NO NO78780196A patent/NO149411C/no unknown
- 1978-01-19 DE DE19782802120 patent/DE2802120A1/de not_active Withdrawn
- 1978-01-20 SE SE7800707A patent/SE7800707L/xx unknown
- 1978-01-20 JP JP514178A patent/JPS5392981A/ja active Granted
- 1978-01-20 FI FI780186A patent/FI65173C/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5392981A (en) | 1978-08-15 |
| DE2802120A1 (de) | 1978-08-03 |
| FI65173B (fi) | 1983-12-30 |
| JPS6254538B2 (fi) | 1987-11-16 |
| NO780196L (no) | 1978-07-24 |
| FR2378061A1 (fr) | 1978-08-18 |
| NO149411C (no) | 1984-04-25 |
| NO149411B (no) | 1984-01-09 |
| CA1108594A (en) | 1981-09-08 |
| SE7800707L (sv) | 1978-07-22 |
| FI780186A (fi) | 1978-07-22 |
| US4073748A (en) | 1978-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI65173C (fi) | Foerfarande foer fuktsaekring av kolpartiklar | |
| US4024229A (en) | Production of polysulfide with PTFE coated catalyst | |
| Terörde et al. | Selective oxidation of hydrogen sulfide to elemental sulfur using iron oxide catalysts on various supports | |
| KR910002508A (ko) | 황화합물의 산화용 촉매와 그의 제조방법 | |
| CN105599396B (zh) | 一种喷压式气凝胶毡及其制备方法 | |
| CN107500292B (zh) | 一种氧化石墨烯改性椰壳活性炭的方法 | |
| CN108619921A (zh) | 离子液体改性氧化石墨烯/聚合物复合膜及其制备与应用 | |
| US2733160A (en) | Solids coated with estersil | |
| US4001385A (en) | Sulfur recovery system | |
| US4171350A (en) | Method for reacting hydrogen and oxygen in the presence of a liquid phase | |
| CN109647461A (zh) | Keggin型杂多酸或杂多酸盐和碳分子筛的复合材料、其制备方法及应用 | |
| US4431573A (en) | Method of producing an alkali sulfate catalyst V2 O5 | |
| GB2106090A (en) | Method of treating end products from flue-gas desulphurization | |
| YU et al. | Improvement in flowability, oxidation resistance and water wettability of graphite powders by TiO2 coating | |
| US4689316A (en) | Method of preparing supported catalysts | |
| US4162187A (en) | Process for production of sodium thiosulfate and sodium hydroxide | |
| US2225009A (en) | Method of bonding fiber glass with carbon | |
| CA1072939A (en) | Waterproof catalyst and process for hydrogen-deuterium exchange | |
| US4054419A (en) | Apparatus for conducting chemical reactions in the presence of two or more fluid phases | |
| JPH0532100B2 (fi) | ||
| GB1401620A (en) | Process for the preparation of supported metal sulphide catalysts | |
| JP4460484B2 (ja) | 化学カイロの製造方法 | |
| Balköse et al. | A study of cobaltous chloride dispersion on the surface of the silica gel | |
| KR870003820A (ko) | 에틸렌 옥사이드 제조용 촉매의 제조방법 | |
| CN205323787U (zh) | 一种复合型吸油材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MA | Patent expired | ||
| MA | Patent expired |
Owner name: ENSO GUTZEIT OY |