SU1493305A1

SU1493305A1 - Катализатор-сорбент дл очистки отход щих газов от винилхлорида и способ его приготовлени

Info

Publication number: SU1493305A1
Application number: SU874294195A
Authority: SU
Inventors: Василий Михайлович Власенко; Олег Георгиевич Черницкий; Вадим Леонидович Чернобривец; Лидия Васильевна Фещенко
Original assignee: Институт Физической Химии Им.Л.В.Писаржевского
Priority date: 1987-08-06
Filing date: 1987-08-06
Publication date: 1989-07-15

Abstract

Изобретение касаетс каталитической химии ,в частности, получени катализаторов дл удалени хлористого винила из газовых выбросов. Цель - увеличение сорбционной емкости и повышение активности катализатора. Процесс ведут соосаждением активных компонентов при PH 6,5 - 7,0 из водного раствора, содержащего нитраты меди, хрома и кобальта, причем последний берут в соотношении, необходимом дл получени в готовом катализаторе равных количеств хромитов кобальта и меди. Затем осадок прокаливают в среде аргона при 425 - 450°С в течение 10 ч. Полученный катализатор содержит, мас.%: хромит меди 50

хромит кобальта 50. Динамическа сорбционна емкость нового катализатора в 90 раз выше, чем у меднохромового контакта и в 6,3 - 6,6 раза выше, чем у медькобальтхромовых контактов, полученных механическим смешением или нанесением на γ = AL₂O₃ равных количеств хромитов меди и кобальта. Кроме того, 100%-ное окисление винилхлорида на новом катализаторе достигаетс при 230°С против 275 - 310°С дл известных контактов. 2 с.п.ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относитс к катализу, преимущественно к катализаторам и способам получени катализаторов, используемых дл процессов очистки отход щих газов от хлорорганических углеводородов путем их глубокого окислени до нетоксичных и легкоулавливаемых продуктов, и, в частности , может быть применено дл удалени хлористого винила из газовых выбро- ч

сов на предпри ти х по производству и переработке поливинилхлорида.

Пелью изобретени вл етс увеличение сорбционной емкости и повышение активности катализатора за счет массового соотношени ингредиентов, а- также упрощение технологии и получение катализатора с повышенной активностью за счет использовани раствора , содержащего нитрат кобальта, и

проведени соосаждени и прокаливани при определенных услови х.

Пример. Дп приготовлени 100 г медькобальтхромового катализатора , содержащего равные количества хромитов меди и кобальта, в 730 мл дистиллированной воды раствор ют 348,8 г азотнокислого хрома (Сг(ЫОз)з 9Н,П), 52,1 г азотнокислой меди (CuCNO,)- ) и 64,1 г азотнокислого кобальта (Со(ЫОз)г « ), соотношение Cu:Co:Cr 1: :1:4. К полученному раствору, подогретому до 60-80°С, при тщательном перемешивании добавл ют 8%-ный раствор аммиака и довод т рН среды до значений, равных 6,5-7,0, Выбор рН среды св зан с услови ми полноты выпадени в осадок ионов меди, кобальта и хрома при одновременном их присутствии в растворе. Образовавшемус в процессе соосаждени осадку дают отсто тьс в течение 6 ч. Затем осадок отфильтровывают, промывают дистиллированной водой, сушат при 100- 120°С и прокаливают в чистом азоте при 425-450 0 в течение 10 ч. Прокаленную активную массу охлаждают, растирают в порошок и прессуют в таблетки 5 5 мм.

Каталитическую активность полученного катализатора определ ют в проточном стекл нном реакторе с внутренним диаметром 16 мм, в который помещают 6 см образца. Через реактор при разных температурах пропускают со скоростью 15 л/ч газовоздушную смесь, содержащую 72542 мг/м (2,6 об.%) хлористого винила. Выход щий из реактора газ подвергают анализу. Винилхлсрид и диоксид углерода определ ют хроматографическим методом. Хлористый водород и хлор улавливают в ловушках с раствором йодистого кали и путем титровани определ ют их содержание. Полученны результаты приведены в табл. 1.

В табл. 1 показана активность медькобальтхромовых катализаторов реакции глубокого окислени винил- хлорида. (Объемна скорость - 2500 час-, состав реакционной смеси - 2,6 об.% хлористого винила в воздухе).

Сопоставление представленных данных свидетельствует о том, что полное превращение хлористого винила н катализаторе, согласно изобретению.

0

5

0

5

0

5

0

5

и образце, имеющем тот же химический состав, но приготовленном путем механического смешени равных количеств хромитов меди и кобальта, достигаетс при 230 С, в то врем как на известном нанесенном катализаторе в тех же услови х при З10 с, а на известном меднохромовом катализаторе - при .

Динамическую сорбционную емкость предложенного и известных медькобальтхромовых катализаторов-сорбентов определ ют на кинетической установке в проточном реакторе (пример). Перед началом измерений катализатор тренируют в потоке воздуха в течение двух часов при 300 С с последующим охлаждением до заданной температуры.

Через реактор, загр ткенный 7,44 г (6 см- ) катализатора, при 60 С пропускают со скоростью 6 л/ч газовоздушную смесь с содержанием винилхло- рида 279 мг/мз (0,01 об.%). При прохождении газа через слой катализатора регистрируют врем проскока хлорвинила , определ емое с момента пуска газовоздушной смеси до момента по влени зС1 на выходе из реактора. По данным измерений определ ют сорбционную емкость катализатора за врем защитного действи сло катализатора . Полученные результаты приведены в табл. 2.

В табл. 2 показана динамическа сорбционна емкость медькобальтхромовых катализаторов по винилхлориду при 60 С, концентраци 279 мг/мз .

В случае низких концентраций удал емой примеси процесс очистки целесообразно проводить в сорбционно- каталитическом режиме, который заключаетс в поглощении катализатором удал емого вещества при 20-100°С и превращении этого вещества в нетоксичные продукты при кратковременном повьш1ении температуры до 250-300 с.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что в одинаковых услови х динамическа сорбционна емкость по винилхлориду катализатора, согласно изобретению, в 90 раз вьш1е известного медно-хромового контакта и в 6,3-6,6 раза выше медькобальтхромовых контактов, полученных путем механического смешени или нанесени на поверхность -y-AljOj равных количеств хромитов меди и кобальта.

Таким образом, экспериментально показано, что использование указан- ribtx ингредиентов в равньк соотношени х и условий их совместного соосаж дени приводит к получению медько- бальтхромового катализатора, обладающего повышенной активностью в реакции глубокого окислени хлористого винила, при этом его сорбционна емкость по этому токсичному веществу такова, что позвол ет эффективно его использовать в сорбционно-ката- литическом режиме очистки отход щих газов от винилхлорида.

Claims

Формула изобретени 1. Катализатор-сорбент дл очистки отход щих газов от вунилхлорида, включающий хромит меди и хромит кобальта , отличающийс тем, что, с целью увеличени сорбционной емкости и повышени активности ка10

933056

тализатора, он содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас.%:

Хромит меди 50

Хромит кобальта 50
2. Способ приготовлени катализатора-сорбента дл очистки отход щих газов от винилхлорида путем соссаж- дени активных компонентов из раствора , содержащего нитраты меди и хрома, сушки и прокаливани осадка, отличающийс тем, что, с целью упрощени технологии и получени катализатора с повьщгенной активностью , используют раствор, содержащий дополнительно нитрат кобальта, вз тый в соотношении, необходимом дл получени в готовом катализаторе равных количеств хромитов кобальта и меди, соосаждение ведут при рН 6,5- 7,0 и прокаливание осуществл ют в среде инертного газа при 425-450 с в течение 10 ч.

аблица

15

20

U93305

Таблица 2

Медькобальтхромо- вый 50% СиСг504 и 50% Медькобальтхромо- вый (механическое смешение из хромитов меди и кобальта ) Известный, нанесенный на Известный, медно- хромовый катализатор

Редактор М,Бандура

Составитель В.Тепл кова Техред М.Дидык

Заказ 3918/10

Тираж 486

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Корректор Э.Лончакова

Подписное