PL84506B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia nosnika katalizatorów zawierajacego tlenek glinu A1203 jako skladnik glówny, charakteryzu¬ jacego sie dobrymi wlasnosciami mechanicznymi, ogniotrwaloscia i mozliwoscia formowania ksztal- 5 tek o rozmaitych wymiarach. Nosnik ten jest od¬ powiedni do osadzenia substancji aktywnych przez impregnacje w roztworach, albo pokrywanie meta¬ lami ciezkimi lub ich zwiazkami i otrzymania tym sposobem katalizatorów róznych procesów chemicz- 10 nych szczególnie wysokotemperaturowych.

Znane sposoby otrzymywania nosników na ba¬ zie tlenku glinu przewiduja zastosowanie formy gamma A1203. Nosniki otrzymywane z tej formy tlenku glinu nie nadaja sie do sporzadzania kata- 15 lizatorów procesów wysokotemperaturowych po¬ niewaz w wyniku powolnego przechodzenia formy gamma A1203 w trwala forme alfa A1203 kataliza¬ tory sa niestabilne i wykazuja slabe wlasnosci mechaniczne. Przeprowadzenie formy gamma 20 A1203 w forme alfa A1203 w uformowanych nosni¬ kach powoduje oslabienie wlasnosci mechanicz¬ nych i powazne odksztalcenia, a poza tym forma gamma A1203 powoduje znaczne trudnosci przy odpowiednim ksztaltowaniu nosnika. Nosniki 25 otrzymane na bazie gamma Al203 wykazuja na¬ stepujace wlasciwosci: wytrzymalosc na zgniata¬ nie w kierunku równoleglym do osi pierscienia 60—130 kG/cm2, wytrzymalosc na zgniatanie w kie¬ runku poprzecznym do osi pierscienia 10—22 kG/ 30 /cm2, porowatosc otwarta 50—60% objetosciowych, scieralnosc w postaci pozostalosci po bebnowaniu ponizej 80% wagowych.

W przypadku zastosowania formy alfa A1203 do formowania nosnika wymienione niedogodnosci nie wystepuja, lecz otrzymany nosnik wykazuje zwarta budowe o malej porowatosci, która z kolei powoduje trudnosci przy osadzaniu pierwiastków aktywnych — wymaga stosowania wielokrotnych impregnacji i uniemozliwia otrzymanie katalizato¬ rów o zawartosci pierwiastka aktywnego rzedu kilkunastu procent. Wlasciwosci nosników prepa¬ rowanych na bazie alfa A12Ó3: wytrzymalosc na zgniatanie w kierunku równoleglym do osi piers¬ cienia 370—500 kG/cm2, wytrzymalosc na zgniata¬ nie w kierunku prostopadlym do osi pierscienia powyzej 100 kG/cm2, porowatosc otwarta ponizej % objetosciowych, scieralnosc nie nizsza niz 95% wagowych.

Sposób otrzymywania nosnika katalizatorów wedlug wynalazku usuwa wymienione niedogod¬ nosci i pozwala na uzyskanie nosników o odpo¬ wiednio duzej porowatosci, dobrych wlasnosciach mechanicznych. Katalizatory otrzymane z tych nosników maja wysoka aktywnosc i trwalosc.

Sposób wedlug wynalazku polega na stosowaniu jako surowca wyjsciowego do otrzymywania nos¬ ników mieszaniny form alfa i gamma A1203 o skladzie ilosciowym 5—50% gamma Al2Os i 95—50% alfa A1203. Forme alfa Al2Os otrzymuje 84 5063 sie z gamma Al2Oa przez jej spiekanie w tempe¬ raturze 1400°—1600°C przez okres 1—3 godzin. Ja¬ ko czynniki wiazace i ulatwiajace formowanie sto¬ suje sie dodatki nieorganiczne jak: tlenek wapnia lub tlenek magnezu albo dowolne ich kombinacje, w ilosci 6—10% w stosunku do A1203, lub orga¬ niczne jak guma arabska, skrobia, zelatyna, mety¬ loceluloza itp., w ilosciach 2—:5% w stosunku do A1203. Masa skladajaca sie z mieszaniny form alfa i gamma A1208 oraz srodków wiazacych daje sie latwo formowac w odpowiednie ksztaltki nosnika.

Uformowany nosnik poddaje sie suszeniu i na¬ stepnie spiekaniu w temperaturze 1400—1600°C w czasie 1—3 godz. otrzymujac wytrzymale i nie¬ scieralne ksztaltki o minimalnym i równomiernym skurczu oraz wysokiej porowatosci.

Skomplikowane procesy zachodzace w czasie spiekania w podanym zakresie skladu pozwalaja uzyskac odpowiednie wlasciwosci,,gdyz postac alfa stanowi w procesie obróbki cieplnej szkielet i osrodki krystalizacji i rekrystalizacji a postac gamma A1203 ulatwia spojenie ziarn przez utwo¬ rzenie mostków, przy czym w tym przypadku nie powstaja zamkniete pory ani nie dochodzi do ob¬ nizenia srednic porów. W wyniku tego postac gamma przechodzi w postac alfa i nastepuje sta¬ bilizacja nosnika.

Nosniki otrzymane sposobem wedlug wynalazku wykazuja: wytrzymalosc na zgniatanie w kierun¬ ku równoleglym do osi pierscienia 200—430 kG/cm2, wytrzymalosc na zgniatanie w kierunku poprzecz¬ nym do osi pierscienia 35—80 kG/cm2, porowatosc otwarta 35—45% objetosciowych, scieralnosc po¬ wyzej 80% wagowych.

Otrzymane opisanym sposobem nosniki sa odpo¬ wiednie do sporzadzania na ich bazie róznych ka¬ talizatorów jak: katalizatorów do konwersji weglo¬ wodorów i pare wodna na mieszanine gazów H2, CO, C02, redukcji odpadkowych tlenków azotu przy produkcji kwasu azotowego, utleniania tlenku wegla w spalinach itp.

Przyklad I. 1000 g gamma A1203 o zawar¬ tosci 98% Al2Os i Si02 ponizej 0,1% spiekano w temperaturze 1500°C przez okres 3 godz. Otrzy¬ many alfa Al2Oa rozdrobniono w mozdzierzu i od- siano frakcje o wielkosci ziarn ponizej 63 mikro¬ nów. Sporzadzono mase o skladzie: 800 g alfa [ 506 4 € Al2Os, 200 g gamma A1203, 30 g MgO i 30 g CaO i 500 g HzO. Mase poddano zgranulowaniu i su¬ szeniu do zawartosci wody okolo 15%, a nastepnie uformowano w pierscienie Raschiga przy nacisku 1000 kG/cm2. Po wysuszeniu nosnika spiekano w temperaturze 1500—1600°C przez okres 1 godz.

Otrzymany nosnik nasycono roztworem azotanu niklawego i w temperaturze 500°C rozlozono azo¬ tan na tlenek niklawy, otrzymujac tym sposobem io katalizator do konwersji weglowodorów z para wodna na mieszanine gazów H2, CO, C02.

Przyklad II. 1000 g gamma Al2Os o zawar¬ tosci 98% Al2Os i Si02 ponizej 0,1% spiekano w temp. 1500°C przez okres 3 godzin.

Otrzymany alfa Al2Oa rozdrobniono w mozdzie- . rzu i odsiano frakcje o wielkosci ziarn ponizej 63 mikronów. Sporzadzono mase o skladzie: 900 g alfa A1203, 100 g gamma Al2Os oraz 30 g skrobi w roztworze wodnym.

Z masy uformowano blok w ksztalcie prostopad¬ loscianu o wymiarach 40 X 40 X 150 przetykany równolegle biegnacymi kanalikami o szerokosci 2 mm, który po wysuszeniu poddano spiekaniu w temperaturze 1500—1600°C w. utleniajacej atmo¬ sferze pieca gazowego. Blok po wypaleniu nie wy¬ kazuje prawie zadnych deformacji w stosunku do pierwotnego ksztaltu. Po nasyceniu bloku solami palladu otrzymuje sie katalizator do redukcji pa- liwem gazowym wylotowych tlenków azotu.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania nosnika z tlenku glinu 35 Al2Os, nadajacego sie do przygotowania kataliza¬ torów wysokotemperaturowych reakcji gazowych, znamienny tym, ze nosnik formuje sie z mieszani¬ ny gamma i alfa Al2Os o skladzie 5—50% gamma Al2Os i 95—50% alfa A1203 oraz substancji ulatwia- 40 jacy eh formowanie jak MgO i/lub CaO w ilosci 6—10% lub dodatków organicznych jak guma arabska, skrobia, zelatyna, metyloceluloza w ilosci 2—5% w stosunku do A1203, a po wysuszeniu i uformowaniu, nosnik wypala sie w temperaturze 45 1400—1600°C w czasie 1—3 godzin, przy czym jako alfa Al2Os stosuje sie alfa Al2Os otrzymany z gam¬ ma Al2Oa przez spiekanie go w temperaturze 1400—1600°C przez 1—3 godzin i rozdrobnienie. RSW Zakl. Graf. W-wa, Srebrna 16, z, 421-76/0 — 120 + 20 egz. Cena 10 zl