RU1836139C - Способ получени агломератов глинозема - Google Patents

Abstract

Способ изготовлени  агломератов активного глинозема, заключающийс  в формировании глиноземного вещества путем агломерации порошка глинозема, полученного посредством быстрой дегидратации гидроокиси алюмини . Способ включает выдерживание глиноземных веществ в атмосфере с регулируемой степенью влажности, пропитку выдержанных веществ раствором одной или нескольких кислот, гидротермальную обработку проп лтанных веществ в замкнутой.атмосфере и высушивание. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Description

; Изобретение относитс  к способу получени  агломератов глинозема с регулируе1 мой пористостью.

i Цель изобретени  - сохранение пори; стости агломератов глинозема, полученных в процессе их приготовлени .

Предлагаемый способ изготовлени  аг- i ломератов глинозема с регулируемой пори- стостью включает формирование i агломератов глинозема из порошка глинозема , полученного путем быстрой дегидра- i-тации гидраргиллита с добавлением ; порогенного агента, созревание полученных агломератов глинозема при 100°С в ат- I мосфере в течение 24 ч вод ного пара, I пропитку созревшего вещества раствором уксусной кислоты, гидротермальную обра- : ботку пропитанных агломератов при 150- : 250° в автоклаве, сушку и прокаливание при 600-1000 С, причем пропитку агломератов кислотой провод т непосредственно после i стадии созревани  агломератов.

Полученные агломераты глинозема сохран ют распределение пор двух видов, которое  вл етс  преимущественным при катализе, а именно: на микроуровне с раз- . мером пор менее 1000 А, и на макроуровне с размером пор более 1000 А .

Размеры и распределение пор формируютс  на стадии агломерации.

Микропористость, соответствующа  микропористости порошку глинозема, определ етс  услови ми получени  этого глинозема .

Макропористость может создаватьс  различными методами, например, выбором гранулометрического состава порошка глинозема , агломерацией нескольких глиноземных порошков с различным гранулометрическим составом, а также путем введени  порогенного агента.

В качестве порогенных агентов можно назвать, например, древесную муку, древесный уголь, серу, гудроны, пластмассы или эмульсии таких пластмасс, как поливиС/

с

а а а

се

нилхлорид, поливиниловые спирты, нафталин .

Количество добавленных порогенных агентов определ етс  заданным объемом макропор. Удаление порогенного агента происходит на стадии сушки агломерата.

Например, дл  получени  объема макропор размером более 1000°А пор дка 0,10 - 0,80 см3/г добавл ют до 25 мас.% порогенного агента, такого, как древесна  мука.

Созревание агломератов провод т в атмосфере вод ного пара при 30-100°С с формированием кристаллической фазы глинозема, называемой боэмитом.

Врем  созревани  может составл ть от нескольких часов до нескольких дес тков часов.

Высушенные агломераты пропитывают раствором одной или нескольких кислот и под&ергают гидротермальной обработке в автоклаве. При температуре, выше 80°С, предпочтительно при 150-250°С, в течение времени от нескольких минут до 36 ч.

Предпочтительно температура гидротермальной обработки 120-220°С, врем  обработки 15 мин - 18 ч.

Гидротермальна  обработка позвол ет преобразовать по меньшей мере часть глинозема в боэмит. Она может осуществл тьс  либо под давлением насыщенного пара, либо при парциальном давлении вод ного пара, по меньшей мере составл ющем 70% давлени  насыщени  пара, соответствующего температуре обработки.

Пропитку агломератов растворами кислоты в частности уксусной кислотой, можно осуществить либо до актоклавировани , путем предварительного погружени  агломератов в кислый раствор, либо в автоклаве.

Пропитанные агломераты высушивают при 100-200°С в течение времени, достаточного дл  удалени  воды, химически не св занной с глиноземом. Агломераты затем прокаливают при 400-1100°С в течение времени от 15 мин до 2 ч.

Температура прокаливани  зависит от . используемого агломерата. Так, например, дл  использовани  при каталитической обработке выхлопных газов двигателей внутреннего сгорани  прокаливание провод т при 600-1000°С.

Исходный активный глинозем обычно получают путем быстрой дегидратации гидроокисей алюмини , таких, как гидраргил- лит. Образующуюс  при этом воду удал ют с потоком гор чих газов. Температура газов 400-1200°С при времени контакта гидроокиси с гор чими газами пор дка от одной доли секунды до 4 или 5 с.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Полученный глинозем может использоватьс  в этом виде или может быть подвергнут обработке дл  удалени  щелочек.

Измеренна  по методу BET удельна  поверхность активного глинозема, полученного путем быстрой дегидратации гидроокисей алюмини , обычно составл ет 50-400 м2/г, диаметр частиц 0,1-300, предпочтительно 1-120 мкм, объем пор 0,10-0,50 см /г, диаметр пор менее 500 Д.

Агломераци  активного глинозема осуществл етс  известными методами- табле- тированием, экструзией, гранулированием.

Перед агломерацией активный глинозем может быть измельчен.

Полученные агломераты имеют диаметр 2-5 мм, потери при прокаливании (ППП) 50%.

ППП - потер  в весе после прокаливани  в течение 2 ч при 1000°С.

Агломераты, полученные предлагаемым способом, в основном представл ют собой глинозем и боэмит. (менее 60%). Размер кристаллитов боэмита в среднем пор дка 1 ООХименее 120 А.

Наличие небольших кристаллов боэмита делает этот продукт очень теплостойким.

П р и м е р 1. Активный глинозем, полученный путем быстрой дегидратации гид- раргиллита, измельчают на шаровой мельнице в порошок со средним диаметром частиц 7 мкм (100 % частиц имеет диаметр менее 96 мкм).

Удельна  поверхность порошка (370 м2/г, общий объем порЗОсм3/100г, размер пор, мерее 500 X, Содержание натри  в глиноземе (в виде Na20) 800 .

Этот глинозем смешивают с древесной мукой 15 мас.%, формуют в гранул торе или дражевальном аппарате с добавкой воды, получа  гранулы диаметром 2-5 мм с ППП 50%.

При созревании пропускают вод ной пар с температурой 100°С в течение 24 ч.

Полученные гранулы (ППП 48%) содержат пор дка 20% боэмита и имеют распределение пор, показанное на фиг. 1 (крива  А - объем пор диаметром 104 А 0,35 см3/г, диаметром 103 А 0,415 см3/г, объем общий пор, 0,956 см3/г).

Эти гранулы погружают в раствор уксусной кислоты (50 г/л) на 5 ч, затем выдержи- . вают в автоклаве 2 ч при температуре 210°С и давлении 20,5 бар.

На выходе из автоклава гранулы высушивают в течение 4 ч при 100°С.

Спектрографический анализ в рентгеновских лучах показывает, что гранулы содержат 50% боэмита с кристаллитами диаметром 95 А.

После прокаливани  в течение 2 ч при 00°С удельна  поверхность 108 м2/г, после выдерживани  при 982°С в течение 24 ч 32 i2/f, плотность зерна 0,86, обща  плотность заполнени  0,54 кг/л. Распределение пор (по ртутному методу) показано на фиг, 1 крива  Б-объем пор диаметром 10 ,10 102А составл ет 0,172, 0,319 и 6,826 см3/г соответственно, общий объем пор 0,841 i:M3/r). .

П р и м е р 2 (сравнительный). Провод т пыт, как в примере 1, но гранулы после озревани  подвергают промежуточному рокаливанию при 900°С перед пропиткой гломерата.

| Удельна  поверхность гранул после со- рревани  233 м2/г, плотность зерна 0,80, ; Распределение пор (по ртутному методу ) приведено на фиг. 2 (крива  А - объем пор диаметром 104 А 0,35 см3/г, диамет- ром.1000 А 0,415 см3/г, общий объем пор J0.956 см3/г).

После прокаливани  гранулы со срёд- |ним диаметром 3,15 мм подвергают гидро- гермальной обработке, как в примере 1, |затем высушивают и снова прокаливают Ьри 900°C.

: После стерилизации содержание боз- |мита 45%, средний диаметр кристаллитов |150А.

i После высушивани  и повторного про- |каливани  удельна  поверхность гранул 105 |м /г, после выдерживани  в течение 24 ч при 982°С 46 м2/г, плотность зерна 0,78, |стойкость к раздавлению 2,2 даН. ; Распределение пор показано на фиг. 2 (крива  Б - объем пор диаметром 104 А 0,004 см3/г, диаметром 1000 X 0,23 см3/г, объем общий пор 1 см3/г). ; Примерз. Активный глинозем, полученный как в примере 1, но с повышенным Содержанием натри , измельчают порошок ico средним диаметром частиц 12,9 мкм, удельной поверхностью 300 м2/г и общим I объемом пор 25 см3/г, при этом поры имеют |диаметр менее 500 А. Он содержит 2800 NaaO.

Полученный глинозем смешивают с древесной мукой (15 мас.%) и формуют в дражевальном аппарате.

Агломераты глинозема имеют диаметр

2-4 мм, ППП 48,9 %, объем пор диаметром

; 104 Д 0,1 см3/г, диаметром 103А 0,3 см3/г.

После созревани  в течение 12 ч при 100°С ППП 46,4 %. содержание боэмитз 21%.

Гранулы выдерживают в растворе уксус- 5 ной кислоты (50 г/л) в течение 5 ч, затем подвергают гидрообработке или стерилизации , при необходимости после обезвожива ни , в течение 2 при температуре 210°С и давлении 20,5 бар.

0 Полученные гранулы содержат 40% бо- эмита и 890 Na2d, ППП 38.7%.

Кристаллиты боэмита имеют средний диаметр 98 А.

После высушивани  и прокаливани 

5 при 900°С в течение 2 ч удельна  поверхность 126 м /г, после выдерживани  при 982°С в течение 24 ч 53 м /г, плотность зерна 0,87, раздавливание зерна об зерно 3,8 даН, после созревани  при 982°С в тече0 ние 24 2,6 даН, стойкость к истиранию 98,4%, после созревани  при 982°С в течение 24 ч 96%. Объем пор диаметром 104. 103 и 102 А составл ет 0,06, 0,28 и 0.75 см3/г соответственно, общий объем пор

5 0,867см3/г,

Claims (2)

1. 01. Способ получени  агломератов глинозема с регулируемой пористостью, включающий формирование агломератов глинозема из порошка глинозема, полученного путем быстрой дегидратации гидрар5 гиллита с добавлением 15 мас.% порогенного агента, созревание полученных агломератов глинозема при 100°С з атмосфере вод ного пара в течение 24 ч, пропитку раствором уксусной кислоты, гид0 ротермальную обработку пропитанных агломератов при 150-250°С в автоклаве с последующей сушкой и прокаливанием при 600-1000°С, отличающийс  тем, что, с целью сохранени  пористости агломера5 тов, полученных в процессе их приготовлени , пропитку агломератов кислотой провод т непосредственно после стадии созревани  агломератов,
2. 2. Способ по п. 1,отличающийс 

   0 тем, что пропитанные кислотой агломераты после гидротермальной обработки и сушки содержат 40-50% бемитз при среднем диаметре кристаллита бемита 95-98 А.

   1836139

   W3 Диапетр, А

   Фиг.1