SU1421397A1

SU1421397A1 - Catalyst for oxidizing sulfur dioxide and method of preparation thereof

Info

Publication number: SU1421397A1
Application number: SU864189095A
Authority: SU
Inventors: Иван Петрович Мухленов; Яков Вульфович Мирский; Елена Исааковна Добкина; Татьяна Степановна Петухова; Светлана Михайловна Кузнецова; Андрей Михайлович Ларионов; Зоя Григорьевна Филиппова; Николай Иванович Лобас; Наталия Алексеевна Добровинская
Original assignee: Ленинградский Технологический Институт Им.Ленсовета
Priority date: 1986-11-17
Filing date: 1986-11-17
Publication date: 1988-09-07

Abstract

Изобретение относитс к каталитической химии, в частности к катализатору (КТ) дл окислени диоксида серы. Цель - повышение механической прочности и термостабильности КТ. Он имеет состав, мас.%: пентоксид ванади 7-9; оксид кали 9-11; оксид цери , или оксид празеодима, или оксид неодима, или их смесь 1-5; триоксид серы 0,3-0,4; диоксид кремни остальное . Приготовление КТ ведут пропиткой силикагел щелочным раствором ванадата и пиросу:;1ьфата кали при 80-90 С, сушкой при 100-120 с и прокаливанием при 500-700&deg;С 2-3 ч, носитель предварительно активируют раствором нитрата Се, или Рг, или Nd, или их смесью концентрацией 60 - 100 г/дм в пересчете на оксид с последующей термообработкой при 450 - 650&deg;С в течение 2-10 ч и сушкой при 90-130&deg;С (2-6 ч). Способ позвол ет получить КТ с высокой механической прочностью гранул на раздавливание: 25,5-26,7 МПа, а также с повьшенной термостабилы остью,, характеризующейс снижением активности за 10 ч термоиспытаний при 700&deg;С на 1,2-5,0%, что приводит к увеличению срока эксплуатации в промьшшенных контактных системах в 1,5-2,0 раза. 2 с,п. ф-лы, 2 табл. (О (ЛThis invention relates to catalytic chemistry, in particular to a catalyst (QD) for the oxidation of sulfur dioxide. The goal is to increase the mechanical strength and thermal stability of CT. It has a composition, wt.%: Vanadium pentoxide 7-9; potassium oxide 9-11; cerium oxide, or praseodymium oxide, or neodymium oxide, or a mixture of them 1-5; sulfur trioxide 0.3-0.4; silica the rest. Preparation of QDs is carried out by impregnating silica gel with an alkaline solution of vanadate and pyros: 1f potassium at 80-90 ° C, drying at 100-120 s and calcining at 500-700 ° C for 2-3 hours, the carrier is pre-activated with a solution of Ce nitrate, or Pr , or Nd, or their mixture with a concentration of 60 - 100 g / dm in terms of oxide, followed by heat treatment at 450 - 650 ° C for 2-10 hours and drying at 90-130 ° C (2-6 hours ). The method allows obtaining CT with high mechanical crush strength of the granules: 25.5-26.7 MPa, as well as with increased thermal stability, characterized by a decrease in activity over 10 hours of thermal tests at 700 ° C by 1.2-5 0%, which leads to an increase in service life in industrial contact systems by 1.5-2.0 times. 2 s, p. f-ly, 2 tab. (Oh (L

Description

Изобретение относитс к производству ванадиевых катализаторов дл окислени диоксида серы.The invention relates to the production of vanadium catalysts for the oxidation of sulfur dioxide.

Целью изобретени вл етс повьпие ние механической прочности и термостабильности катализатора за счет дополнительного содержани в нем оксида цери ,, или оксида неодима, или оксида празеодима, или их смеси при определенном содержании компонентов, а также за счет определенных условий его приготовлени .The aim of the invention is to improve the mechanical strength and thermal stability of the catalyst due to the additional content of cerium oxide, or neodymium oxide, or praseodymium oxide, or their mixture with a certain content of components, as well as due to certain conditions of its preparation.

П р и м е р 1. 100 см силикагел фракции 3-5 мм обрабатывают 150 см нитрата, цери концентрацией 60 г/дм (в пересчете на оксид) при 80°С в течение 2 ч, затем сушат при в течение 6 ч и прокаливают в паровоздушной смеси (40% пара) при 450 С в течение 10 ч. Образец охлаждают и пропитывают 150 см раствора концентрацией 80 г/дм KVO, (на оксид) и 100 г/дм при 80°С в течениеPRI me R 1. 100 cm silica gel fractions of 3-5 mm are treated with 150 cm of nitrate, cerium with a concentration of 60 g / dm (in terms of oxide) at 80 ° C for 2 h, then dried at 6 h and calcined in the vapor-air mixture (40% steam) at 450 ° C for 10 hours. The sample is cooled and impregnated with 150 cm of a solution with a concentration of 80 g / dm KVO (for oxide) and 100 g / dm at 80 ° C for

3ч, затем сушат при 100°С в течение3h, then dried at 100 ° C for

4ч и прокаливают при 500 С в течение 3ч.4 hours and calcined at 500 ° C for 3 hours.

Катализатор испытывают в процессе окислени диоксида серы при 485 С в стандартных услови х на проточно- циркул цийнной установке: состав исходной газовой смеси: 7,5% 30, 11% 0,j, 81,5% NJ и на проточной установке: состав исходной газовой смеси 10% SO, 90% воздух, объемна скорость 4000 ч .The catalyst is tested during the oxidation of sulfur dioxide at 485 ° C under standard conditions on a flow-through installation: the composition of the initial gas mixture: 7.5% 30, 11% 0, j, 81.5% NJ and the flow-through installation: composition of the original gas mixture 10% SO, 90% air, volumetric rate 4000 hours

., Термостойкость катализатора оце- инваю г по изменению констант скоростей до и после термоиспытаний при 700°С в течение 10 ч.., Catalyst thermal stability is estimated by varying the rate constants before and after thermal tests at 700 ° С for 10 h.

Механическую прочность гранул катализатора на раздавливание определ ют на зкстензометре ИПР-Т , .The mechanical strength of the crush catalyst granules is determined on an IGR-T extensometer.

Остальные образцы по примерам 2- 14 приготовлены аналогично образцу по примеру 1. Услови приготовлени образцов катализатора, их состав и результаты их испытаний представлены в табл. 1 и 2,The remaining samples of examples 2-14 were prepared similarly to the sample of example 1. Conditions for the preparation of samples of the catalyst, their composition and the results of their tests are presented in Table. 1 and 2,

Как видно из данных, представленных в табл. 1.И 2, введение катионов Се, Рг и Nd в состав катализатора вAs can be seen from the data presented in table. 1. And 2, the introduction of cations of Ce, Pr and Nd in the catalyst in

количестве 1-5 мас.% приводит к-увеличению механической прочности гранул катализатора на раздавливаниеthe amount of 1-5 wt.% leads to an increase in the mechanical strength of the crushing catalyst granules

до 25,4-26,7 МПа, а также к повьпие- нию термостабильности катализатора, характеризуетс снижением активности за 10 ч термоисйытаний при 700°С на 1,20-5,0%, что приводит к увеличениюto 25.4-26.7 MPa, as well as to the thermal stability of the catalyst, is characterized by a decrease in activity over 10 hours of thermal testing at 700 ° С by 1.20-5.0%, which leads to an increase in

срока эксплуатации катализатора в 1,5-2 раза.the lifetime of the catalyst in 1,5-2 times.

Claims

1. The catalyst for the oxidation of oura dioxide, including vanadium pentoxide, potassium oxide, sulfur trioxide and silicon dioxide, characterized in that, in order to increase the mechanical strength and thermal stability of the catalyst, it additionally contains cerium oxide, or praseodymium oxide, or neodymium oxide, or their the mixture with the following content of components, may.%:

Vanadium pentoxide 7-9 Potassium oxide 9-11

Cerium oxide, or praseodymium oxide, or neodymium oxide, or their mixture 1-5

Sulfur trioxide 0,3-0,4

Silica remaining

up to 100

2. A method for preparing a catalyst for the oxidation of sulfur dioxide,

including the impregnation of silica gel with an alkaline solution of potassium vanadate and potassium pyrosulfate at 80-90 ° C for 2-3 hours, drying at 100-120 ° C for 2-4 hours, roasting at 500-700 ° C for 2-3 hours , in order to obtain a catalyst with high mechanical strength and thermal stability, silica gel is pretreated with a solution of cerium nitrate, or a solution of praseodymium nitrate, or a solution of neodymium nitrate, or their mixture with a concentration of 60-100 g / dm in terms of on oxide at 80-90 ° C for 2-3 hours, dried at 90-130 ° C for 2-6 hours and rolled ivayut at 450-650 C for 2-10 hours.

table 2