PL94341B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania katalizatora sluzacego do katalitycznego utleniania szko¬ dliwych zwiazków organicznych i ewentualnie siarkowych, zawartych w gazach przemyslowych emitowanych do atmosfery.Najkorzystniejsza metoda oczyszczania gazów od organicznych zwiazków jest katalityczne utlenienie tych zwiazków do nieszkodliwych produktów, na przyklad do C02 i H2 O. Katalizatorami stosowanymi w tych proce¬ sach sa przede wszystkim metale szlachetne, takie jak pallad i platyna osadzone na róznych nosnikach.Obok podstawowego skladnika katalizujacego reakcje utleniania zwiazków organicznych, katalizator musi byc osadzony na termicznie odpornym i mechanicznie wytrzymalym nosniku, który w wysokich temperaturach nie moze ulegac spiekaniu i kruszeniu. Katalizatory te musza charakteryzowac sie równiez dlugim okresem pracy, prostota wykonania i niskimi kosztami produkcji.Jeden ze znanych sposobów otrzymywania katalizatora do oczyszczania gazów przemyslowych polega na tym, ze nosnik z glinki i tlenku glinu, zmieszanych ze soba w stosunku 1 :1,56 czesci wagowych, zarabia sie na paste z 3,7 czesciami wagowymi emulsji syntetycznej. Paste te formuje sie, suszy i prazy w temperaturze od 900 do 1400°C. Na tak otrzymany nosnik nanosi sie pallad lub platyne przez zanurzzenie w roztworze tlenku czteroamino-palladowego lub platynowego i tak otrzymany katalizator aktywuje sie w strumieniu goracego po¬ wietrza o temperaturze okolo 800°C.Stosowanie roztworu tlenku czteroamino-palladowego lub platynowego wymaga aktywacji katalizatora przez prazenie w wysokiej temperaturze. Nosnik stosowany w tym katalizatorze jest bardzo drogi, gdyz sklada sie w duzym stopniu z czystego tlenku glinu lub syntetycznych glinokrzemianów.Innym sposobem wytwarzania podobnych katalizatorów (polski opis patentowy nr 80425) jest nasycanie nosnika (tlenków glinu lub syntetycznych glinokrzemianów) roztworem kompleksowej soli palladu, platyny i soli miedzi, niklu, kobaltu, zelaza, rutenu i rodu, a nastepnie suszenie i prazenie w temperaturze 200—400°C w czasie 1—3 godzin. Zaleca sie równiez dodatki chlorku sodowego lub wapniowego. Wedlug tego patentu nie uwzglednia2 94 341 sie szczególnej roli sposobu przygotowania nosnika, który bylby odporny na zmiany strukturalne, a zwlaszcza na spiekanie zachodzace podczas pracy tego katalizatora w wysokich temperaturach.Celem wynalazku bylo opracowanie sposobu otrzymywania taniego i aktywnego katalizatora, który cha¬ rakteryzowalby sie nosnikiem odpornym na wysokie temperatury i który bylby przydatny do utleniania zwiaz¬ ków organicznych z ewentualna domieszka zwiazków siarki znajdujacych sie w gazach odlotowych emitowanych do atmosfery.Sposób wytwarzania katalizatora wedlug wynalazku polega na tym, ze szlamowany kaolin lub glinke koalinitowa i montmorylonitowa zarabia sie na paste z roztworem wodorotlenku potasu lub sodu. Paste formuje sie na ksztaltki o wymiarach od 2—6 mm, suszy i prazy w temperaturze od 600 do 900°C w czasie od 6 do 8 godzin. Tak otrzymany nosnik granuluje sie i nasyca roztworem azotanu palladu lub kwasu chloroplatynowego w ilosci od 0,01 do 0,2% palladu lub platyny w przeliczeniu na mase nosnika, a nastepnie suszy sie i_prafcy f w temperaturze od 400 do 450°C w czasie potrzebnym do rozlozenia naniesionego azotanu palladu lub kwasu j chloroplatynowego. Dodatek alkaliów do nosnika zwieksza jego wytrzymalosc mechaniczna.Tak otrzymany katalizator pozwala na skuteczne^ oczyszczenie gazów odlotowych ze zwiazków organicz¬ nych oraz zwiazków siarki, które sa utleniane do SO2. Do oczyszczania gazów od zwiazków ogranicznych nie zawierajacych polaczen siarkowych mozna stosowac katalizatory o obnizonej zawartosci metali szlachetnych, zastapionych czesciowo niklem, miedzia i chromem. W tym przypadku, nosnik otrzymany sposobem wedlug wynalazku nasyca sie azotanem palladowym lub kwasem chloroplatynowym w ilosci od 0,01 do 0,05% palladu lub platyny w przeliczeniu na mase nosnika a nastepnie dodatkowo zanurza sie, najkorzystniej trzykrotnie, w roztworze azotanów miedzi i niklu oraz chromianu lub dwuchromianu potasowego, suszy i prazy w temperatu¬ rze 400-450iC.Katalizatory otrzymane sposobem wedlug wynalazku charakteryzuja sie przede wszystkim wysoka aktyw¬ noscia i dlugim okresem pracy. Zapewniaja one ponad 90% stopien oczyszczania gazów od zwiazków organicz¬ nych, takich na przyklad, jak weglowodory alifatyczne, weglowodory aromatyczne, alkohole, aldehydy itp. i od zwiazków zawierajacych siarke.Sposób wytwarzania katalizatora wedlug wynalazku przedstawiono blizej w przykladach wykonania.Przyklad I. Szlamowany kaolin, glinke kaolinitowa lub montmorylonitowa (o skladzie: 60-70% Si02, 25-35% A1203, 2-3% CaO, 0,5-1,0% Fe203 i sladowych ilosci MgO iTi02) w ilosci 300 kg zarabiano z odmineralizowana woda i wodorotlenkiem potasu lub sodu w ilosci 7,5 kg na paste o zawartosci 15% wody. Z otrzymanej pasty formowano wytloczki o srednicy 4 mm i suszono w strumieniu goracego powietrza w temperaturze okolo 120°C do zawartosci wilgoci ponizej 1%. Wysuszone wytloczki wyprazano bezposrednio w spalinach lub powietrzu w temperaturze okolo 900°C w czasie 8 godzin. Wyprazone) wytloczki posiadajace wytrzymalosc mechaniczna na sciskanie ponad 200 kG/cm2, powierzchnie wlasciwa ponad 100 m2/g oraz wyso¬ ka odpornosc termiczna na spiekanie, rozdrobniono i segregowano oddzielajac wlasciwa frakcje ziaren o wymia¬ rach 10—20 mm. Tak otrzymany nosnik umieszczono w ogrzanym do temperatury okolo 80°G urzadzeniu obrotowym, do którego przez odpowiednie dysze, wprowadzono roztwór azotanu palladowego w ilosci 0,1% metalicznego palladu w przeliczeniu na mase nosnika. Nasycony tym roztworem nosnik suszono i prazono w tem¬ peraturze okolo 400°C.Sklad chemiczny otrzymanego katalizatora i jego wlasnosci fizykorjmechaniczne zestawiono w tabeli.Przyklad II. Nosnik otrzymany jak w przykladzie I, nasycono w piecu obrotowym, przez dyszowy natrysk, roztworem kwasu chloroplatynowego w ilosci 0,1% platyny metalicznej w przeliczeniu na mase nosnika.Nasycony nosnik suszono i prazono jak w przykladzie I. Sklad chemiczny i wlasnosci fizyko-mechaniczne katali¬ zatora otrzymanego wedlug tego przykladu zestawiono w tabeli.Przyklad III. Nosnik otrzymany jak w przykladzie I, nasycono w temperaturze okolo 80°C w urza¬ dzeniu obrotowym, przez dyszowy natrysk, azotanem palladowym w ilosci 0,02% metalicznego palladu w przeli¬ czeniu na nosnik. Uzyskana mase katalityczna suszono i nasycono przez trzykrotne zanurzenie (i suszenie) w roztworze zawierajacym okolo 60 g/l miedzi w postaci azotanu miedzi, okolo 10 g/l niklu w postaci azotanu niklu i okolo 30 g/l dwuchromianu potasu. Tak nasycony nosnik suszono i prazono w strumieniu goracego po¬ wietrza o temperaturze okolo 450°C. Sklad chemiczriy i wlasnosci fizyko-mechaniczne otrzymanego katalizato¬ ra zestawiono w tabeli.Przyklad IV. Nosnik otrzymany jak w przykladzie I, nasycono przez dyszowy natrysk, w urzadzeniu obrotowym w temperaturze okolo 80°C, roztworem kwasu chloroplatynowego w ilosci 0,02% metalicznej platy¬ ny w przeliczeniu na nosnik. Uzyskana mase katalityczna suszono i prazono jak w przykladzie III. Sklad che¬ miczny i wlasnosci fizyko-mechaniczne tego katalizatora zestawiono w tabeli.94341 3 Tabela Wlasnosci flzyko-mechaniczne Wytrzymalosc mechaniczna ., w kG/cm2 Porowatosc w % Objetosc porów w cm3 /g Ciezar nasypowy w g/l Katalizatora wytworzonego wg przykladu.I i II 200-250 -40 0,15-30 700-850 wg przykladu III i IV 200-250 -38 0,10-25 650-800 Sklad chemiczny, % wagowy Si02 A1203 Fe203 CaO Cu Ni PslubPt Cr Klub Na Straty prazenia 50-65 ~ 45-38 1,5-0,8 2,5-1,2 0,1-0,15 0,5-1,0 reszta do 100% 48-60 1 40-35 1,0-0,5 1,5-2,0 4,5-4,0 0,2-0,3 0,015-0,02 0,3-0,4 0,5-1,0 reszta do 100% PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania katalizatora do oczyszczania gazów przemyslowych emitowanych do atmosfery, zawierajacego pallad lub platyne na nosniku glikokrzemianowym, polegajacy na wprowadzaniu na nosnik soli palladu lub platyny, znamienny tym, ze szlamowany kaolin lub glinke kaolinitowa i montmorylonitowa zarabia sie na paste z wodorotlenkiem potasu lub sodu w ilosci od 2—3%, formuje na ksztaltki, suszy i prazy w temperaturze od 600—900°C w czasie 6-8 godzin oraz granuluje i na tak otrzymany nosnik nanosi sie pallad lub platyne w ilosci 0,01 do 0,2% w przeliczeniu na mase nosnika a nastepnie suszy sie i prazy w temperaturze 400-450°C.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze na nosnik nanosi sie pallad lub platyne w ilpsci od 0,01 do 0,05% w przeliczeniu na mase nosnika, suszy sie i nastepnie nanosi sie roztwór azotanu miedzi, niklu oraz soli chromu, suszy i prazy w temperaturze 400—450°C. \ W:! • PL