RU2064832C1 - Способ получения катализатора для окисления сернистых соединений в отходящих газах - Google Patents
Способ получения катализатора для окисления сернистых соединений в отходящих газах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2064832C1 RU2064832C1 RU94029086A RU94029086A RU2064832C1 RU 2064832 C1 RU2064832 C1 RU 2064832C1 RU 94029086 A RU94029086 A RU 94029086A RU 94029086 A RU94029086 A RU 94029086A RU 2064832 C1 RU2064832 C1 RU 2064832C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- vanadium
- salt
- catalyst
- salts
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Сущность: cпособ получения катализатора для окисления сернистых соединений в отходящих газах путем пропитки прокаленного носителя растворами солей железа и ванадия с последующей сушкой и прокаливанием. В качестве носителя используют гамма-оксид алюминия, предварительно прокаленный при 700-850oС и имеющий объем транспортных пор r 1000 Ангстрем 0,05-0,08 см3/г, пропитывают его растворами солей железа и ванадия со скоростью 0,1-0,3 л/ч на 100 г катализатора с последующей сушкой и прокаливанием при 680-770oС. В качестве солей железа используют сернокислое железо, а в качестве соли ванадия используют сернокислый ванадил. В качестве соли ванадия используют метаванадат аммония, а в качестве солей железа используют сернокислое железо. В качестве соли ванадия используют оксалат ванадила, а в качестве соли железа используют сернокислое железо. В качестве соли ванадия используют оксалат ванадила, а в качестве соли железа используют оксалат железа. Соли железа и ванадия наносят последовательной пропиткой напылением активных компонентов. Катализатор получают пропиткой напылением смеси растворов солей активных компонентов. 6 з.п. ф-лы. 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения катализаторов для очистки отходящих промышленных газов от сернистых соединений, в частности, для окисления сероводорода и органических соединений серы в двуокись серы, содержащихся в хвостовых газах процесса Клауса.
Известны катализаторы окисления сернистых соединений на основе двуокиси титана или двуокиси титана и кремния с разными активными добавками из группы, включающей такие металлы, как Cu, Ag, V, La, Fe, Mn и т.д. (1).
К способам получения этих катализаторов относятся в первую очередь методы, основанные на смешении исходных компонентов для формирования подложки и пропиткой солями активных компонентов и формированием активной фазы на стадии прокалки катализатора. Однако катализатор дополнительно содержит сульфат кальция до 15% и в процессе его получения дополнительно, кроме получения подложки нужной пористости, вводится сначала стадия пропитки сульфатом аммония, затем нитратом кальция, что приводит к усложнению способа.
Наиболее близким к заявляемому является способ получения катализатора, основанный на пропитке носителя, полученного обработкой паром свежеприготовленной окиси алюминия при 110-300oC с последующим нагреванием при 500-1000oC растворами солей ванадия и железа (2).
Этот катализатор обладает высокой активностью, но низкой механической прочностью, что значительно снижает срок службы катализатора.
Целью настоящего изобретения является разработка более прочного и стабильного катализатора дожига сернистых соединений с сохранением высокой активности.
Поставленная цель достигается за счет использования катализатора, полученного путем пропитки носителя с объемом транспортных пор 0,05
0,08 см 3/г, прокаленного при температуре 700-850oC, пропиточный раствор наносят напылением водных растворов солей железа и ванадия со скоростью 0,1-0,3 л/ч на 100 г катализатора с последующей сушкой и термообработкой при температуре 680-770oC.
0,08 см 3/г, прокаленного при температуре 700-850oC, пропиточный раствор наносят напылением водных растворов солей железа и ванадия со скоростью 0,1-0,3 л/ч на 100 г катализатора с последующей сушкой и термообработкой при температуре 680-770oC.
В качестве солей железа используют сернокислое железо, а в качестве соли ванадия используют сернокислый ванадил.
В качестве соли ванадия используют метаванадат аммония, а в качестве солей железа используют сернокислое железо.
В качестве соли ванадия используют оксалат ванадила, а в качестве соли железа используют сернокислое железо.
В качестве соли ванадия используют оксалат ванадила, а в качестве соли железа используют оксалат железа.
Соли железа и ванадия наносят последовательной пропиткой напылением активных компонентов.
Катализатор получают пропиткой напылением смеси растворов солей активных компонентов.
Существенными отличительными признаками предлагаемого способа являются:
прокаливание γ- оксида алюминия при температуре 700-850oC с формированием объема транспортных пор 0,05-0,08 см3/г;
напылением водных растворов солей железа и ванадия со скоростью 0,1-0,3 л/ч на 100 г катализатора;
последующая сушка и прокаливание при температуре 680-770oC.
прокаливание γ- оксида алюминия при температуре 700-850oC с формированием объема транспортных пор 0,05-0,08 см3/г;
напылением водных растворов солей железа и ванадия со скоростью 0,1-0,3 л/ч на 100 г катализатора;
последующая сушка и прокаливание при температуре 680-770oC.
Предложенная совокупность существенных признаков достаточна для достижения поставленной цели.
Способ осуществляется следующим образом. Носитель γ- оксид алюминия прокаливают на воздухе при температуре 700-850oC в течение 4-6 часов. Полученный носитель пропитывают напылением со скоростью 0,1-0,3 л/ч на 100 г катализатора водными растворами солей ванадия и железа.
Влажный катализатор провяливают на воздухе в течение 10-12 ч, прокаливают на воздухе при температуре 680-770oC в течение 4-6 ч.
В качестве носителя используют оксид алюминия различной формы в виде черенков или шарика диаметром 4-6 мм и удельной поверхностью 70-150 м2/г.
В качестве соединений железа и ванадия используют водорастворимые соли, например, ванадил сернокислый (VOSO4), метаванадат аммония, оксалат ванадила (VOC2O4, железо сернокислое (FeSO4Fe2(SO4)3, оксалат железа (Fe2(C2O4)3), нитрат железа (Fe(NO3)3).
Содержание окиси железа и окиси ванадия в готовом катализаторе в пересчете на металл составляет: железа 1 3,5% ванадия 1 3,5%
Каталитическую активность определяли в проточной лабораторной установке при атмосферном давлении в реакции окисления сероводорода при температуре 300±15oC и времени контакта 0,3 с и содержании исходных компонентов в газовой смеси (об. доли): H2S 1,0% SO2 1,0% O2 5,0% H2O 20% азот остальное. Размер гранул 4 мм.
Каталитическую активность определяли в проточной лабораторной установке при атмосферном давлении в реакции окисления сероводорода при температуре 300±15oC и времени контакта 0,3 с и содержании исходных компонентов в газовой смеси (об. доли): H2S 1,0% SO2 1,0% O2 5,0% H2O 20% азот остальное. Размер гранул 4 мм.
Анализ исходной смеси и конечных продуктов проводили с помощью хроматографов ЛХМ-8МД и Газохром 3101.
В примерах, характеризующих заявляемый способ, приведены данные по активности, выраженные в по степени конверсии сероводорода в выбранных условиях, близких к промышленному использованию разработанного катализатора.
Все вышесказанные подтверждается следующими примерами.
Пример 1. Оксид алюминия, прокаленный при 720oC в течение 4 ч с удельной поверхностью 120 м2/г и объемом транспортных пор >1000>0,07 cм3/г в количестве 100 г пропитывают напылением со скоростью 0,25 л/ч водным раствором солей сульфата ванадила и сульфата железа (II) в течение 40 мин. Пропитанный носитель провяливают на воздухе не менее 10 ч при комнатной температуре, затем сушат при температуре 80±10oC в течение 4 ч и прокаливают на воздухе при температуре 740oC в течение 4 ч.
Содержание Fe в катализаторе 2,3% V в катализаторе 2,2% удельная поверхность (Sуд) 100 м2/г.
Пример 2 (по прототипу). 540 мл водного раствора, полученного растворением 510 г метаванадата аммония, 650 г щавелевой кислоты, 165 г нитрата железа в воде используют для пропитки 1,0 кг шариков окиси алюминия 3-5 мм с удельной поверхностью Sуд 95 м2/г и общим объемом пор 0,57 см3/г.
После пропитки шарики высушивают 2 ч при Т=250oC, потом 4 ч при Т=550oC в присутствии воздуха. Полученный катализатор имеет следующий состав: Al2O3 93% V2O5 3,8% (в пересчете на V 2,12%), Fe2O3 3,0% (в пересчете на Fe 2,1%), удельная поверхность Sуд=87 м2/г.
Исходные шарики окиси алюминия были получены из свежеприготовленной окиси алюминия нагревом при 220oС 4 ч в автоклаве в присутствии водяного пара и дальнейшем прокаливании при Т=700oC 4 ч.
Пример 3. Аналогичен примеру 1, только скорость напыления водного раствора солей составляет 0,05 л/ч на 100 г/катализатора.
Пример 4. Аналогичен примеру 1, только скорость напыления водного раствора солей составляет 0,5 л/ч на 100 г катализатора.
Пример 6.
Пример 7. Аналогичен примеру 1, только носитель прокален при Т=650oC.
Пример 8.
Аналогичен примеру 1, только носитель прокален при Т=800oC.
Пример 9.
Аналогичен примеру 1, только температура прокалки катализатора равна 650oC.
Пример 10.
Аналогичен примеру 1, только температура прокалки катализатора равна 800oC.
Пример 11.
Аналогичен примеру 1, только пропитка ведется из избытка раствора.
Пример 12. Оксид алюминия, прокаленный при 720oC в течение 4 ч с удельной поверхностью 120 м2/г и объемом транспортных пор r>1000 0,08 см3/г в количестве 100 г пропитывают напылением со скоростью 0,25 л/ч на 100 г катализатора горячим водным раствором ванадиевокислого аммония. Пропитанный носитель провяливают на воздухе не менее 10 ч при комнатной температуре, затем сушат при температуре 80-10oC в течение 4 ч, сушеный полупродукт пропитывают раствором сернокислого железа аналогично пропитке аммонием ванадиевокислым, провяливают на воздухе, сушат не менее 4 ч при температуре 80-10oC и прокаливают на воздухе при температуре 740oC в течение 4 ч.
Пример 13. Оксид алюминия, прокаленный при 720oC в течение 4 ч с удельной поверхностью 120 м2/г и объемом транспортных пор r>1000 0,07 см3/г в количестве 100 г пропитывают напылением со скоростью 0,25 л/ч водным раствором оксалата ванадила и сульфата железа в течение 40 мин. Пропитанный носитель провяливают на воздухе не менее 10 ч при комнатной температуре, затем сушат при температуре 80±10oC в течение 4 ч и прокаливают на воздухе при температуре 740oC в течение 4 ч.
Пример 14. Аналогичен примеру 13, только в качестве соли железа взят оксалат железа.
Как видно из таблицы, для приготовления катализатора с высокой прочностью необходимо использовать γ- оксид алюминия, прокаленный при Т=700-850oC c объемом транспортных пор r>1000 0,05-0,08 см3/г.
При увеличении объема транспортных пор больше 0,08 см3/г (пример 5) падает прочность катализатора, при снижении объема до 0,03 см3/г (пример 6) снижается активность катализатора вследствие возникновения проблем с отводом продуктов реакции.
Пропитка методом напыления с определенной скоростью при использовании описанного носителя приводит к повышению прочности катализатора с сохранением высокой активности (пример 1).
При увеличении скорости напыления до 0,5 л/ч на 100 г катализатора (пример 4) происходит растрескивание гранул носителя и снижение прочности.
После нанесения активного компонента катализатор провяливают, сушат при Т=80±10oC и прокаливают при Т=680-770oC.
При температуре прокаливания ниже 680oC (пример 9) происходит снижение активности, а при повышении температуры >770oC (пример 10) падает прочность катализатора и активность.
Катализаторы, приготовленные из избытка пропиточного раствора, имеют низкую прочность из-за растрескивания гранул.
Катализаторы, приготовленные методом последовательной пропитки, сначала раствором метаванадата аммония, а затем сульфата железа (пример 12) обладают высокой активностью и прочностью.
Катализаторы, приготовленные методом совместной пропитки солей оксалата ванадила и сульфата железа (пример 13) и оксалата железа и оксалата ванадила (пример 14) имеют высокую активность и прочность.
Таким образом, использование заявляемого способа приготовления катализатора обеспечивает по сравнению с прототипом высокую активность и прочность катализатора, что приводит к увеличению срока службы катализатора.
Claims (7)
1.Способ получения катализатора для окисления сернистых соединений в отходящих газах путем пропитки прокаленного носителя растворами солей железа и ванадия с последующей сушкой и прокаливанием, отличающийся тем, что носитель γ-оксид алюминия предварительно прокаливают при 700 850oС с формированием объема транспортных пор 0,05 0,08 см3/г с последующей пропиткой напылением водных растворов солей железа и ванадия со скоростью 0,1 0,3 л/ч на 100 г катализатора с последующей сушкой и прокаливанием при 680 770oС.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли железа используют сернокислое железо, а в качестве соли ванадия сернокислый ванадий.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли ванадия используют метаванадат аммония, а в качестве соли железа сернокислое железо.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли ванадия используют оксалат ванадия, а в качестве соли железа сернокислое железо.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли ванадия используют оксалат ванадия, а в качестве соли железа оксалат железа.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что соли железа и ванадия наносят последовательной пропиткой напылением активных компонентов.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор получают пропиткой напылением смеси растворов солей активных компонентов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94029086A RU2064832C1 (ru) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Способ получения катализатора для окисления сернистых соединений в отходящих газах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94029086A RU2064832C1 (ru) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Способ получения катализатора для окисления сернистых соединений в отходящих газах |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2064832C1 true RU2064832C1 (ru) | 1996-08-10 |
RU94029086A RU94029086A (ru) | 1997-05-27 |
Family
ID=20159339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94029086A RU2064832C1 (ru) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Способ получения катализатора для окисления сернистых соединений в отходящих газах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2064832C1 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101589316B1 (ko) * | 2007-09-17 | 2016-01-27 | 셀 인터나쵸나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이 | 가스 스트림에 함유된 황 화합물의 접촉 환원에 유용한 촉매 조성물 및 이 조성물의 제조 및 사용 방법 |
-
1994
- 1994-08-04 RU RU94029086A patent/RU2064832C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Патент США N 4314983, кл. C 01B 17/02, 1979. * |
2. Патент Великобритании N 156866, кл. B 01D 53/34, 1977. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94029086A (ru) | 1997-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100838500B1 (ko) | 질소 산화물의 환원방법 및 이를 위한 촉매 | |
TWI658862B (zh) | Ammonia decomposition catalyst | |
CN104941630B (zh) | 一种低温高活性烟气脱硝催化剂及其制备 | |
KR102069959B1 (ko) | 사용이 완료된 탈질 촉매의 재생 방법 | |
KR100194483B1 (ko) | NOx 흡착제 | |
US5283055A (en) | Process using novel catalysts for the selective reduction of nitrogen oxides | |
KR100314758B1 (ko) | 배기가스에 함유된 질소산화물 제거용 오산화바나듐계 촉매 및그 제조방법 | |
CN111943222A (zh) | 一种用于脱除NOx的Fe-beta分子筛及其合成方法和应用 | |
WO1994021373A1 (en) | Nitrogen oxide decomposing catalyst and denitration method using the same | |
JPH05212282A (ja) | 硫黄化合物含有ガスを処理するための触媒及び方法 | |
WO1989003366A1 (en) | Vanadium/tungsten catalyst and process | |
JPS5916494B2 (ja) | 還元触媒およびこれを製造する方法ならびに窒素酸化物の還元方法 | |
RU2064832C1 (ru) | Способ получения катализатора для окисления сернистых соединений в отходящих газах | |
CA1298271C (en) | Bimetallic catalyst | |
RU2736265C1 (ru) | Способ приготовления медьсодержащих цеолитов и их применение | |
CN110898835A (zh) | 一种高效处理氨氮废水的催化剂及其制备方法 | |
JP3944597B2 (ja) | 窒素酸化物除去用触媒及び窒素酸化物除去方法 | |
CN112808303B (zh) | 一种含硫有机废气催化氧化催化剂及其制备方法 | |
CA2026943A1 (en) | Catalytic oxidation of ammonia | |
RU2647847C1 (ru) | Катализатор, способ его приготовления и способ очистки отходящих газов от оксидов азота | |
JPH1094718A (ja) | 窒素酸化物の接触還元方法 | |
RU2050186C1 (ru) | Способ приготовления катализатора для очистки отходящих газов от оксидов азота | |
RU2167708C1 (ru) | Алюмованадиевый катализатор селективной очистки от оксидов азота аммиаком и способ его получения | |
SU1347973A1 (ru) | Способ приготовлени углеродного катализатора-сорбента дл тонкой очистки непредельных углеводородов от сернистых соединений | |
CN115646519A (zh) | 一种具有除尘脱硝复合功能的陶瓷滤芯催化剂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080805 |