SU1248649A1 - Способ получени катализатора дл окислени органических соединений - Google Patents

Description

«

Изобретение относитс  к получению катализаторов дл  окислени  органических соединений, содержащихс  в отработанных газах.

Цель изобретени  упрощение технологии ,, снижение расхода активных компонентов, а также утилизаци  отходов катализаторного производства за счет одновременного проведени , гидролиза и введени  активного компонента в присутствии растворител  и в присутствии огнеупорного материала , а также за счет испрльзовани  в качестве активного компонента порошкообразного отработанного или дезактивированного катализатора,

П р и м е р 1, 1,5 мл (100 об Л) етраэтоксисилана (ТЭОС) и 4 мл (265 об.%) этилового спирта переме- ши тмют в стакане 1-2 мин, добавл ют 0,15 мл (10 об.%) 10%-ной сол ной к И л о ты и 2 г (165 об.%) порошко- обрл.зного отработанного катализа- TOjia, содер.жащего 0,5% Pt на алюмоге ле (ЛП-56) и 20 г (1700 об„%) огнеупорного материала- - керамических колец (510 мл), кольца перемешивают в течение 40 мин. При этом активна  масса налипает на кольца и застывает . Полученный катализатор перенос т в фарфоровую -чашку с порошкообразным катализатором АП-56 и провод т об- . Полученный катализатор ч на воздухе и затем прокаливают в печи при 450 С в течение 6 ч.

В табл.1 приведены данные по сос- т а в;/ к а т а л и 3 а т о р а.

Активность полученного катализатора определ ют на установке каталитического обезвреживани  проточного типа. В качестве окисл емого вещества используют фенол, концентраци  которого в газовоздушной смеси составл ет О// г/м . Степень окислени  определ ют сравнением колилества образовавшегос  углекислого газа после рабочего реактора и контрольного , на. котором происходит полное окисление фенола.

В табл.2 приведена степень окислени  фенола на катализаторах при разных температурах при объемной скорости 10000

,,-1

Пример 2, 2,0 мл ТЭОС и 4мл этилового спирта перемешивают в стакане 1-2 мин, добавл ют 0,15 мл 0%- ой НС1 п 2 г порошкообразного отработанного дезактивированного

486492

фосфористьми соединени ми, катализатора АП-56 II 20 г корунда (5 т мм). Далее по примеру 1.

Пример 3, 2,5 мл ТЭОС и

S 4 мл этилового спирта перемешивают в стакане 1-2 мин5 добавл ют 0,15 мл 10%-ной сол ной кислоты, 2 г порошкообразного отработанного катализатора АП-56 и 20 г керамических колец.

Ш Перемешивают кольца в течение 40 мин, Полученный катализатор перенос т в фарфоровую чашку с порошкообразным отработанным катализатором, содержащим 20% СиО на алюмогеле (НШОГАЗ-5Д)

15 и провод т обсЕЛпку. Далее по примеру 1 .

Пример 4.2 мл ТЭОС и 6 мл ацетона перемешивают в стакане 1- 2 мин,добавл ют 0,2 мл 10%-ной сол 20 ной кислоты,2 г порошкообразного отработанного катализатора Н1 ШОГАЗ--5Д и 20 г керамических колец. Перемешивают кольца в течение 40 мин. Полученный катализатор перенос т в фар35 форовую чашку с порошкообразньп

отработанным катализатором НИИОГАЗ-5Л и провод т обсыпку. Далее по периметру 1.

Пример 5.2 мл ТЭОС и 6 мл

30 ацетона перемешивают в стакане 1- 2 мин,добавл ют 0,15 мл 10%-ной сол ной кислоты, 2 г порошкообразного MnOj и 20 г корунда. Перемешивают корунд в течение 40 мин. Полученный

2 катализатор перенос т в фарфоровую чашку с пороглком СиО и провод т обсыпку . Далее по примеру 1.

Пример 6. 2 мл ТЭОС и 5 мл этилового перемешивают в стакане 1-2 мин, добавл ют 0,18 мл 10%-ной сол ной кислоты, 2 г порошкообразного отработанного катализатора АП-56 и 20 г керамических колец. Перемешивают кольца в течение 40 мин.

Полученный катализатор перенос т в фз-рфоровую чагику с порошком МпО,, и провод т обсыпку. Далее по примеру 1 .

Катализаторы, полученные по пред50 лагаемому способу, обладают достаточно высокой активностью по сравнению с HSBecTHbLM (табл.2). Содержание активного компонента в предлагаемом катализаторе значительно меньше. Упро55 щена технологи  приготовлени  катализатора , а именно иск.11ючены такие энергоемкие операции как сушка и ,таблетирование (прессование) каталиI

40

3

тической массы, благодар  чему врем  на изготовление катализатора снижаетс  более чем в 2 раза.

В табл. 3 и 4 исследована зависимость активности катализатора от условий проведени  гидролиза.

Исследовани  провод т аналогично примеру 1, при этом мен ют концентрацию сол ной кислоты от 3 до 20%. Полученные катализаторы подвергают прокаливанию и механическому истиранию путем перемешивани  во вращающемс  барабане в течение 10 мин, затем определ ют активность катализаторов в реакции окислени  фенола при объемной скорости 10000 300°С. Исследование вли ни  количества кислоты на активность катализатора показало , что количество 10-15%-ной сол ной кислоты должно быть 5,5- 22,0 об.% по отношению к ТЭОС (табл.3).

Исследовано вли ние количества растворител  на прочность и.актив- ность катализаторов. Исследовани  показали, что оптимальное количество растворител , вводимого в гидро- лизат, составл ет 150-300 об.% от ТЭОС (табл.4).

При меньших количествах растворител  корочка у катализатора прочна , но активность катализатора ниже ввиду меньшей пористости. При больших количествах растворител  .корочка становитс  рыхлой и легко разрушаетс  под механическим воздействием, вследствие чего уменьшаетс  активность катализатора.

При получении нанесенного короч- кового катализатора по известному способу, где количество кислоты, вз той на гидролиз, составл ет более 50 об.%, образующийс  гидролизат не обладает адгезионными свойствами, поэтому нанесение его на инертный носитель невозможно, как невозможно и определить активность такого катализатора . Это подтверждаетс  при48649

мером, выполненным по известно.1у способу в сравнении с примером 4.

Пример (сравнительный). К 43 г (0,21 г/моль) ТЭОС при переме- 5 шивании приливают 30 мл 10%-ной сол ной кислоты, образз ощийс  гель отстаивают 3 течение 10 ч. Затем измельчают и сушат при 150°С под вакуумом 10-12 ч.. Высушенный гель пропитьгеают 10 раствором Си(Шз )2- ЗН,,0 - 3,9 г в 40 мл воды и снова высушивают при 100°С Б течение 5 ч при перемешивании . Высушенную массу смешивают с раствором полиметилбутоксититанфос- 5 форсилазана в 5 мл толуола. Смесь прессуют в таблетки. Полученный катализатор содержит 5,4 мас.% окиси меди.

Проведенные испытани  на актив- 2Q ность в реакции окислени  этанола и фенола при 310°С и объемной скорости 10000 ч показали степень окислени  этанола 57%, а фенола - 21%, в то врем  как катализатор, получен- 25 ный по предлагаемому способу (пример 4), при 310°С и объемной скорости 10000 ч показал степень превращени  этанола 96%, а фенола - 91%. Пример 8 (сравнительный). 2Q К 43 г (0,21 г/моль) ТЭОС при перемешивании приливают 30 мл 10%-ной сол ной кислоты, образовавшийс  гель отстаивают в течение 10 ч. Затем измельчают и сушат при 150°С под вакуумом 10 ч. Высушенный гель в ко- личестве 20 г пропитывают 0,021 Н (Pt+Clg)-6H20 в 10 мл и снова подсушивают 5 ч при 80°С при перемешивании . Высушенную охлаждённую массу- обрабатывают полиметилбутоксити- танфосфорсилазаном и прессуют таблетки катализатора. Содержание платины в катализаторе составл ет 0,04%, что сравнимо с примером 1.

При окислении фенола с объемной скоростью 10000 300°С степень окислени  фенола составл ет 27%, что значительно ниже, чем предлагаемого по примеру 1 окислени  (90%).

0

Катализатор АП-56 Катализатор АП-56,де ; зактивированный фосфористыми соединени ми

Таблица 1

Таблица 2

100

100

100

100

ХарактеристикаПоказатели

Количество (10-15%) сол ной

кислоты дл  гидролиза,

об.% от ТЭОС3,3 4,4 5,5 11 16,5 22 24,2 27,5

Степень окисленр   фенола,% 78 81 9294 93 90 8568

Таблица4 ХарактеристикаПоказатели

Количество растворител 

(этилового спирта) в гидролизате об.% от ТЭОС 50 100 150 200 300 350 400

Степень окислени  фенола,% 65 88 92 94 91 86 85

.:1

Редактор И. Шулла

Составитель В. Тепл кова

Техред М.Ходанич Корректор Г. Решетник

4158/6

Тираж 527 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна ,4.

Ta6nHnk 3

Claims (2)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ в отходящих газах, включающий гидролиз тетраэтоксисилана раствором 10-15%-ной соляной кислоты, введение активного компонента с пос ледующим прокаливанием, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и снижения расхода активных компонентов, гидролиз тетрдэтоксисилана и введение активного компонента осуществляют одновременно в присутствии растворителя - этилового спирта или ацетона и в присутствии огнеупорного материала,при этом количество кислоты и растворителя берут соответственно 5,5-22,0 об.% и 150-300 об.% по отношению к тетраэтоксисилану.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью утили- _ зации отходов катализаторного пр©- $ изводства, в качестве активного компонента используют порошкообразный отработанный или дезактивированный катализатор.