PL64947B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 03.VIII.1968 (P 128 474) 5.X.1972 64947 KI. 12g,H/50 MKP BOlj 11/50 UKD Twórca wynalazku: Stefan Kupiec Wlasciciel patentu: Zaklady Azotowe im. F. Dzierzynskiego, Tarnów (Pol¬ ska) Sposób wytwarzania katalizatora miedziowo-cynkowo- -chromowego do konwersji tlenku wegla z para wodna i Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia katalizatora miedziowo-cynko wo-cliromowego, stosowanego w procesie konwersji tlenku wegla z para wodna.Sposób wytwarzania tego typu katalizatora zostal podany w opisie patentowym nr <53177. W sposobie tym przygotowuje sie roztwory azotanów miedzi i cynku, z których straca sie wodorotlenki. Osad wodorotlenków po zarobieniu z kwasem chromo¬ wym suszy sie, formuje, a nastepnie redukuje.Zastosowane przy wytwarzaniu katalizatora su¬ rowce jakimi sa azotan miedzi i azotan cynku otrzymuje sde przez roztwarzanie miedzi i cynku w kwasie azotowym. W czasie roztwarzania wy¬ dzielaja sie tlenki azotu, które kierowane sa do atmosfery zanieczyszczajac ja. Roztwarzanie miedzi i cynku jest powolne, co pociaga za soba konie¬ cznosc budowy reaktorów o duzej objetosci. Ze wzgledu na stosowanie kwasu azotowego, musza one byc wykonane ze stali kwasoodpornej. Podczas stracania wodorotlenków miedzi i cynku powstaje azotan sodu, który dla zagwarantowania wysokiej jakosci katalizatora musd byc oddzielony od wo¬ dorotlenków na drodze dekantacji i filtracji. Pro¬ cesy dekantacji i filtracji wodorotlenków miedzi i cynku wymagaja aparatów o duzej objetosci, oraz powoduja zuzycie znacznych ilosci wody o wy¬ sokiej jakosci. Odpadowy roztwór azotanu sodu jest trudny do zagospodarowania, poniewaz jest 10 15 20 25 rozcienczony, a zrzucanie go do scieków stwarza zagrozenie dla odbiorników scieków fabrycznych.Stwierdzono, ze mozna wytwarzac katalizatory o równie dobrych wlasnosciach fizyko-chemicz¬ nych z równoczesnym uniknieciem wyzej opisanych trudnosci. Staje sie to mozliwe w wyniku zasto¬ sowania przy wytwarzaniu katalizatora surowców, którymi sa zasadowy weglan miedzi i weglan cyn¬ ku. Sole te mozna latwo otrzymac przez roztwa¬ rzanie tlenku miedzi i tlenku cynku w amoniakal¬ nym roztworze weglanu amonu, lub przez roztwa¬ rzanie miedzi i cynku w amoniakalnym roztworze weglanu amonu wobec powietrza. Roztwarzanie daje stezone roztwory, biegnie szybko i nie daje odpadów. Amoniakalne roztwory tych soli ogrze¬ wane w temperaturach 50—il00°C rozkladaja sie z wydzieleniem mieszaniny zasadowego weglanu miedzi i weglanu cynku.Odpedzony w procesie wytracania amoniak i dwutlenek wegla latwo absorbuje sie w wodzie, a uzyskany roztwór w calosci moze byc zawrócony do przygotowania amoniakalnego roztworu wegla¬ nów miedzi i cynku. Wytracona mieszanina wegla¬ nów miedzi i cynku bardzo latwo sie saczy i jest tak czysta, ze nie wymaga przemywania. Przesacz w zasadzie wolny od miedzi, cynku i amoniaku moze byc skierowany do absorpcji amoniaku i CO2, które sa wydzielone w czasie wytracania. Zezwala to na unikniecie zrzucania scieków. Jakkolwiek uzyskana w powyzszy sposób mieszanina wegla- 649473 nów po wysuszeniu i przeprowadzeniu redukcji tlenku miedzi do miedzi posiada bardzo dobra aktywnosc, to jednak trudno poddaje sie procesom bezposredniego formowania i np. katalizator ufor¬ mowany w tabletki posiada po redukcji niska wy¬ trzymalosc mechaniczna, co uniemozliwia stoso¬ wanie takiego katalizatora w przemysle.Jezeli mieszanine weglanów miedzi i cynku wy¬ tworzona w wyzej opisany sposób poddac kalcy- nacji w temperaturze 200—400°C, to wówczas uzy¬ skuje sie material, który jest mieszanina tlenków i weglanów miedzi i cynku, posiadajacy wysoko rozwinieta powierzchnie i po zredukowaniu tlenku miedzi w dalszym ciagu bardzo dobra aktywnosc w przeciwienstwie do, np. mieszaniny zmielonych tlenków miedzi i cynku otrzymanych przez utle¬ nienie metali tlenem powietrza. Uzyskana w po¬ wyzszy sposób wyprazona mieszanina po zarobie¬ niu z wodnym roztworem kwasu chromowego i wysuszeniu doskonale nadaje sie do tabletkowa¬ nia. Tabletki po zredukowaniu tlenku miedzi po¬ siadaja bardzo dobra aktywnosc i stabilnosc, a przy tym odznaczaja sie doskonalymi wlasnosciami me¬ chanicznymi.Opisany sposób nadaje sie do regeneracji zuzy¬ tego katalizatora miedziowo-cynkowo-chromowego.W takim wypadku zuzyty katalizator uzywa sie w miejce miedzi i cynku w procesie wytwarzania amoniakalnego roztworu weglanów miedzi i cynku.Uzyskany roztwór przed wprowadzeniem go do procesu wytracania poddaje sie filtracji w celu wydzielenia nierozpuszczalnych zanieczyszczen.Przyklad I. Do 8 m8 roztworu zawierajacego 14% NH3 i 8% CO2 wprowadza sie przy intensyw¬ nym mieszaniu 570 kg tlenku miedzi i 290 kg tlen¬ ku cynku. Uzyskany po roztworzeniu tlenków amoniakalny roztwór soli miedzi i cynku ogrzewa sie intensywnie przy pomocy zywej pary w tem¬ peraturach 80—ilO0°C. Nastepuje wtedy wydziele¬ nie C02 i NH3 a równoczesne 'wytraca sie zasado¬ wy weglan miedzi i weglan cynku. Amoniak i CO2 absorbowane sa w kolumnie absorpcyjnej. Wytra- 4 eona mieszanina zostaje odfiltrowana i po odfiltro¬ waniu suszy sie ja w temperaturze 110°C, a nastep¬ nie prazy w ciagu 6 godzin w temperaturze 300°C.Wyprazony material bedacy mieszanina tlenku 5 miedzi i tlenku cynku zarabia sie z 400 1 wody, a nastepnie z 160 kg wodnego roztworu kwasu chromowego zawierajacego 80 kg CrC3. Uzyskana jednorodna paste poddaje sie suszeniu w tempera¬ turze 110°C do zawartosci 2% wody niezwiazanej 10 a nastepnie tak wysuszony material granuluje, do¬ daje 2 % grafitu i formuje w tabletki 5X5 mm.Surowy katalizator redukuje sie w reaktorze w temperaturze 225°C mieszanina skladajaca sie z 5% H2 i 95% H20. 15 Przyklad II. Do 8 m8 roztworu zawierajacego 14% NH3 i 8% CO2 wprowadza sie 1050 kg zmielo¬ nego zuzytego katalizatora miedziowo-cynkowo- chromowego i przy intensywnym nadmuchu po¬ wietrza miesza sie zawartosc reaktora. Po zakon- 20 czeniu procesu roztwarzania miedzi i tlenku cynku zawartych w katalizatorze uzyskany plyn filtruje sie dla oddzielenia substancji stalych. Filtrat be¬ dacy amoniakalnym roztworem weglanu miedzi i weglanu cynku przerabia sie na katalizator w spo- 25 sób opisany w przykladzie I. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 30 Sposób wytwarzania katalizatora miedziowo-cyn¬ kowo-chromowego do konwersji tlenku wegla z para wodna, polegajacy na tym, ze wytracone z roztworu zwiazki miedzi i cynku miesza sie z wod¬ nym roztworem kwasu chromowego, suszy, formu- 35 je i redukuje, znamienny tym, ze wytracanymi zwiazkaimi miedzi i cynku sa weglany wydzielane w temperarburze 5|0—lli0j0oC z amoniakalnego roz¬ tworu weglanów miedzi i cynku, które po wysu¬ szeniu a przed zarobieniem z roztworem kwasu 40 chromowego poddaje sie kalcynacji w temperatu¬ rze a&O-^lOO^C. LZGraf. Zam. 248. 25.1.72. 200 egz. Cena zl 10.— PL