SU1586776A1

SU1586776A1 - Method of producing catalyst for oxidation of sulphur dioxide

Info

Publication number: SU1586776A1
Application number: SU884414588A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Валерианович Костюченко; Анатолий Игнатьевич Михайличенко; Ирина Васильевна Галченкова; Андрей Борисович Парфенов; Виталий Прокопьевич Букалов; Василий Михайлович Борисов; Галина Владимировна Зимина; Татьяна Алексеевна Сливко; Владимир Николаевич Мазаник; Александр Дмитриевич Ионов; Александр Яковлевич Гармс; Борис Васильевич Михайлов; Станислав Михайлович Архипов; Вера Павловна Салтанова; Валерий Владимирович Чекин
Original assignee: Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1990-08-23

Abstract

Изобретение относитс к каталитической химии, в частности к приготовлению катализатора дл окислени диоксида серы. Цель - повышение активности при 485°С и механической прочности катализатора. Приготовление последнего ведут введением в кремнеземсодержащий носитель соединени ванади , цези и кали с последующими формовкой, сушкой и прокаливанием. В качестве соединени цези используют природный цезийсодержащий алюмосиликат - концентрат поллуцита в количестве, обеспечивающем отношение CS 2O:V 2O 5=(0,016÷0,40). Дл получени катализатора с повышенной активностью при 420°С поллуцит берут в количестве, обеспечивающем отношение CS 2O:V 2O 5 = 0,28÷0,40. При этом, предпочтительно концентрат поллуцита предварительно обрабатывать раствором гидроксида кали при 80-110°С в течение 5-20 ч с последующей обработкой суспензии серной кислотой. Способ позвол ет повысить активность катализатора при 485°С на 1-3%, при 420°С на 1-6%, а также увеличить механическую прочность катализатора на 3-11%. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.This invention relates to catalytic chemistry, in particular to the preparation of a catalyst for the oxidation of sulfur dioxide. The goal is to increase the activity at 485 ° C and the mechanical strength of the catalyst. The preparation of the latter is carried out by introducing into the silica-containing carrier compounds of vanadium, cesium and potassium, followed by molding, drying and calcination. As a cesium compound, natural cesium-containing aluminosilicate — a concentrate of pollucite in an amount that provides the ratio CS 2O: V 2O 5 = (0.016–0.40) is used. To obtain a catalyst with increased activity at 420 ° C, pollucite is taken in an amount that provides the ratio CS 2 O: V 2 O 5 = 0.28–0.40. In this case, it is preferable to pre-treat the concentrate of pollucite with a solution of potassium hydroxide at 80-110 ° C for 5-20 hours, followed by treating the suspension with sulfuric acid. The method allows to increase the catalyst activity at 485 ° С by 1-3%, at 420 ° С by 1-6%, and also to increase the mechanical strength of the catalyst by 3-11%. 1 hp ff, 2 tab.

Description

Изобретение относитс к способам приготовлени ванадиевых катализаторов дл окислени диоксида серы.The invention relates to methods for preparing vanadium catalysts for the oxidation of sulfur dioxide.

Целью изобретени вл етс получение катализатора с повышенной механической прочностью и повышенной активностью при 485°С за счет использовани в качестве соединени цези природного цезийсодер- жащего алюмосиликата-концентрата поллу- цита в количестве, обеспечивающем соотношение: Cs20 / V205 0,,40.The aim of the invention is to obtain a catalyst with increased mechanical strength and increased activity at 485 ° C due to the use of natural cesium-containing aluminum silicate-concentrate of polylucite as a cesium compound in an amount that provides the ratio: Cs20 / V205 0, 40.

Дл получени катализатора с повы- -шенной активностью при 420°С поллуцит берут 8 количестве, обеспечивающем соотношение CS2/V205 0,28-0,40. При этомTo obtain a catalyst with increased activity at 420 ° C, pollucite takes 8 quantities, providing a CS2 / V205 ratio of 0.28-0.40. Wherein

перед введением в катализатооную массу поллуцит предпочтительно подвергают обработке раствором гидроксида кали .Before introduction into the catalyst mass, the pollucite is preferably treated with a solution of potassium hydroxide.

Дл приготовлени катализатора используют концентрат поллуцита состава 2CS20 2А120з 9Si02 + АЬОз -45102 с содержанием CS20 23 мас.%For the preparation of the catalyst, a pollucite concentrate of composition 2CS20 2A1203 9Si02 + ABOz -45102 with a CS20 content of 23% by weight is used

Пример 1. V205 в количестве 7,0 г смешивают с 59.2 г диатомита и 0,8 г поллуцита (содержание Cs20 23 мас.%), добавл ют 10,8 г К20, массу гомогенизируют при добавлении водного раствора поверхйост- но-активного вещества (ПАВ) марки ОП-7 в количестве 1 мас.% до влажности 32%. Ка- тализаторную массу формуют экструзией.Example 1. V205 in the amount of 7.0 g is mixed with 59.2 g of diatomite and 0.8 g of pollucite (Cs20 content 23% by weight), 10.8 g of K20 is added, the mass is homogenized by adding an aqueous solution of surfactant (Surfactant) brand OP-7 in the amount of 1 wt.% To a moisture content of 32%. The catalyst mass is extruded.

слcl

0000

оabout

XI VJXI VJ

оabout

сушат при 120°С в течение 1 ч и затем прокаливают при 500°С.dried at 120 ° C for 1 h and then calcined at 500 ° C.

Состав готового катализатора в пересчете на оксиды соответствует, мас.%: V2057,0The composition of the finished catalyst in terms of oxides corresponds, wt.%: V2057,0

К2010,8K2010,8

А120з0,18A120z0.18

CS200,18CS200.18

S0321,8S0321,8

S02ОстальноеS02Everything else

Мол рное отношение K20/V205 3,Molar ratio K20 / V205 3,

CS20/V205 0,016, (К20 + CS20) /V205.CS20 / V205 0.016, (K20 + CS20) / V205.

. 3,016. Содержание CszO (от суммы Mb20) 0,53 мол,%, . 3,016. The content of CszO (from the amount of Mb20) 0,53 mol,%,

Примеры 2-17. Катализаторы готов т аналогично примеру 1, использу разные количества поллуцита и разные носители: диатомит, белую сажу марки БМ-30 (удельна поверхность 30 м /г), белую сажу марки БС-50 (удельна поверхность50 ), смесь белой сажи с диатомитом.Examples 2-17. The catalysts are prepared analogously to example 1, using different amounts of pollucite and different carriers: diatomite, white soot BM-30 (specific surface 30 m / g), white soot BS-50 (specific surface 50), mixture of white soot with diatomite.

П р и м е р 18. 20 г концентрата поллуцита обрабатывают при 70°С, при перемешивании с 21,6 г раствора КОН в течение 5 ч. затем к суспензии добавл ют 12,1 г H2S04 (92 мас.%). Полученным раствором при перемешивании увлажн ют шихту, предварительно полученную смешением 50 г диатомита с 70 г V205. Одновременно к ка- тализаторной массе добавл ют 1 г ПАВ. Последующие стадии формовки и термообработки катализатора провод т аналогично примеру 1.Example 18: 20 g of a pollucite concentrate are treated at 70 ° C, with stirring, with 21.6 g of KOH solution for 5 hours, then 12.1 g of H2 SO4 (92% by weight) are added to the suspension. The resulting solution, while stirring, moisturizes the mixture, previously obtained by mixing 50 g of diatomite with 70 g of V205. At the same time, 1 g of surfactant is added to the catalyst mass. The subsequent stages of the molding and heat treatment of the catalyst are carried out analogously to example 1.

Примеры 19-24 катализаторы готов т по примеру 18, использу разные параметры обработки поллуцита.Examples 19-24 Catalysts are prepared according to Example 18, using different processing parameters for pollucite.

Пример 25-28 катализаторы получают по примеру 18, но дл улучшени формовочных свойств катализаторной массы после обработки поллуцита раствором КОН в сус- пендию ввод т: Na20 в количестве 2,3 г мол рное отношение K20/Na20 3.Example 25-28 The catalysts were prepared as described in Example 18, but to improve the molding properties of the catalyst mass after treating pollucite with a KOH solution, the following was added to the suspension: Na20 in an amount of 2.3 g. Molar ratio K20 / Na20 3.

Полученные катализаторы испытывают в реакции окислени диоксида серы в три- оксид при концентрации диоксида серы в смеси с воздухом 1р%,обьем.ной скорости подачи газовой смеси 4000 ч при 420 и 485 С.The resulting catalysts are tested in the oxidation of sulfur dioxide to trioxide at a concentration of sulfur dioxide in the mixture with air 1 p%, the volume of the gas mixture feed rate is 4000 hours at 420 and 485 C.

Механическую прочность определ ют как величину разрушающего усили к площади поперечного сечени по диаметру гранулы (кг/см).Mechanical strength is defined as the magnitude of the breaking force to the cross-sectional area of the granule diameter (kg / cm).

Данные по активности и механической прочности катализаторов представлены в табл. 1 и 2.Data on the activity and mechanical strength of the catalysts are presented in table. 1 and 2.

Как видно из табл. 1, предлагаемый способ позвол ет получить катализатор с активностью при 485°С на 1-3%, превышающую известную. При этой температуре достигнута степень превращени близка к равновесной (теоретически возможной),As can be seen from the table. 1, the proposed method allows to obtain a catalyst with an activity at 485 ° C by 1-3% higher than the known. At this temperature, the degree of conversion is close to the equilibrium (theoretically possible),

Механическа прочность катализатора увеличиваетс на 3-10%. При соотношении CS20/V205 0,28-0,40 повышаетс также активность и при 420°С.The mechanical strength of the catalyst is increased by 3-10%. With a CS20 / V205 ratio of 0.28-0.40, the activity also increases at 420 ° C.

Предварительна обработка концентрата поллуцита раствором КОН позвол ет еще больше повысить активность катализатора как при 420. так и при 485°С, а также значительно повысить механическую прочность (на 10 кг/см и более),Pretreatment of the pollucite concentrate with a KOH solution makes it possible to further increase the catalyst activity both at 420. and at 485 ° C, as well as significantly increase the mechanical strength (by 10 kg / cm or more),

Claims

1. A method for preparing a catalyst for the oxidation of sulfur dioxide, including the preparation of a catalyst mass containing a silica-containing carrier and vanadium, cesium and potassium compounds, its molding, drying and calcining, with the purpose of obtaining a catalyst with increased mechanical strength and activity, as

vanadium compounds use vanadium pentoxide, as potassium compound - potassium oxide, as a cesium compound - natural cesium-containing aluminosilicate-concentrate of pollucite in the amount,

providing a molar ratio of cesium oxide to vanadium oxide 0,016-0,40, and the catalyst mass is obtained by mixing the silica-containing carrier with the indicated components or as

cesium compounds use natural cesium-containing aluminosilicate - pollucite concentrate, previously treated with a solution of potassium hydroxide at 80-110 ° C for 5-20 hours, followed by

by treating the suspension with sulfuric acid, and the catalyst mass is obtained by mixing the treated pollucite with vanadium pentoxide.

2. Method 1, distinguished by the fact that, in order to obtain a catalyst with increased activity at 420 ° C, the pollucite concentrate is taken in an amount that provides the ratio of cesium oxide to vanadium oxide 0.28-0.40,

that

AS

c: y

(D Icm

(ABOUT

rr

s

e:

Yu "

h