Spôsob výroby katalyzátora selektívnej oxidácie amoniaku na oxid dusnatý

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

(221 Príhlásené 29 11 34 B 01121/9 21 PV 9173-34 C 31 B 21/25 40 Zverejnené 15 05 85 ÚŘAD mo VYNÁLEZY 45 Vydané 15 01 88 A osJEvv(75) VOSOLSOBĚ JÁN prof. ing. css., ŠIMEČEK ANTONÍN ing. CSc., PRAHA, Autor Iynálezu HARMANIAK IVAN ing., BRATISLAVA, ČOLLÁK MIKULÁŠ ing.,SABADOŠ ÚLIUS ing. csc., MICHALOVCE, ŠVERGD JÁN, STRÄŽSKE,BERNAUER BDHUMIL ing. Csc., PRAHA, UROVČÁK ONDREJ mg.,NIŽNÝ HRUŠOV, KONDRÄT EMANUEL ing., MICHALOVCE54 Spôsob výroby katalyzátora selektívnei oxidácie amoniaku na oxid dusnatý ×Katalyzátorv pre heterogénne katalytickê systémy, najmä pre oxidácíu amoniaku v plynnej zmesi so vzduchom na oxid dusnatý.Katalyzátory sú na báze oxidov kobaltu a oxidov spínelotvorných kovov. Tieto neplatinované katalyzátory majú význam pri náhrada a tým i úsporách doteraz používaných vzácných kovov, najmä platiny a rhódia pri rovnakej účinnosti katalytického procesu.vynález sa týka spôsobu výroby katalyzátora selektívnej oxidácie amoniaku na oxid dusnatý s využitím technicky ľahko dostupných a aspoň s výrazným obmedzením použitia vzácnych kovov, najmä platiny a rodia. Pri jeho použití V heterogennom katalytickom systéme oxidácie amoniaku zabezpečuje minimálne porovnateľné výťažky oxidu dusnatého s optimálnymi, technicky dostupnými, všeobecne na uvedené účely používanými platino-ródiovými katalyzátorm 1.V rozhodujúcej miere sa doteraz pre oxidáciu amoniakií najnlä vo výrobe kyseliny dusičnej používajú V katalytickom systéme kovové sieťky zo zliatiny platiny a rodia,pričom V procese katalýzy a regenerácia dochádza k značným nenávratným stratám tychto vzácnych kovov.Sú známe spôsoby prípravy a ojediuelého používania katalyzátorov pre uvedenú oblasť, na báze oxidov železa, kobaltu a ďalších kovov s rôznymi promotorami a Spôsobmi výroby. Pre ich rôzne nevýhody, najmä nižšej účinnosti, ako aj životnosti V porovnaní s jilatinovými katalyzátorami, .nebolo zatiaľ zaznamenané ich výraznejšie používanie v uvedenej oblasti.Problémom spôsobu výroby katalyzátorov na báze oxidov kovov je príprava takej ich zmesi a konzistencie, ktorá umožňuje ich dobrú a mechanizovanú formovateľnosť, pričom formovacie prísady nesmú zanechať negatívne dôsledky na hlavných vlastnostiach katalyzátora V používaní, najmä na jeho účinnosti a životnosti.Podstatou vynálezu je spôsob výroby katalyzátora selektívnej oxidácie amoniaku na oxid dusnatý, spočívajúce V stanovení receptory a použití surovín, vo výrobnom postupe, ako aj vymedzení podmienok, pri ktorých sa tieto operácie uskutočňujú.Katalyzátor na báze kovov je vyrobený sýtením vyformovaného nosiča a vytvorením selektívnej, aktívnej vrstvy oxidov kovov na jeho povrchu, s výhodou oxidu C 0304, pričom ku procesom sýtenia a vytvárania katalyticky aktívnej vrstvy sa použije vodný roztok, alebo tavenina aspoň jednej Vodorozpustnej soli kobaltu, s Výhodou vo forme dusičnanov. Po takejto impregnácii, ~ sýtení sa nosič zbaví prebytočného impregnačného roztoku a vypaľuje pri teplote 600 až 1000 °C. Cyklus impregnácie a vypalovania sa potom V zavislosti od zloženia a koncentrácie soli V impregnačnom roztoku, opakuje dvakrát až tridsatkrát s tým, že po poslednej impregnácii, alebo nanášaní aktívnej vrstvy sa katalyzátor vypaluje najvýhodnejšie pri teplote 600 až 1 000 Celsia. Počet cyklov impregnácie a VypaľoVania s ohladom na koncentráciu impregnačných roztokov sa volí tak, aby výsledný katalyzátor obsahoval okrem oxidu hlinitého, ktorého je 30 až 70 0/0 hmot., oxidy kobaltu, s Výhodou 30 až 8 U °/0 hmot. a 0,1 až 10 hmot. oxidu titaničitého. K takejtozmesi sa musia pred jej formovaním do tvaru plných, s Výhodou dutých valčekov veľkosti 3 až 9 mm, alebo guličiek, alebo teliesok iných tvarov a veľkosti pridať všeobecne používané pomocné formovacie, - lepivé a kĺzne prísady. Ako pomocné formovacie prísady sa používajú napríklad vyššie mastné kyseliny a ich estery s vyššími alkoholmi, vyššie uhlovodíky, polysacharidy,voda, prípadne dalšie iné nesmú však byť zo skupiny látok, ktoré zanechávajú V procese výroby katalyzátora zbytky popola. Hmota zmesi základných spinelotvorných oxidov po úprave jej fyzikálnych vlastností formovacimi a spevňovacími prísadami a po jej vytvarovaní na uvedené telieska sa Vypaluje pri teplote 700 až 1 500 °C.Katalyzátory vyrobené podľa popísan-ého zloženia a postupu vynikajú vysokou mechanickou pevnosťou, odolnostou voči tepelným razom V rozsahu teplôt 0 až 1 000 °C a pri používaní V katalytickom systéme selektívnej ,oxidácie amoniaku na oxid dusnatý si udržujú vysokú účinnost a životnost.Spôsob výroby ďalej dojasfiujú nasledovné príklad-y.19 kg oxidu hlinitého, 1 kg oxidu tittaničiteho a 20 kg oxidu kobaltu C 0304 sa po zhomogenizovaní zomelie na práškovitú zmes o zrnitosti pod 0,04 mm. Za stáleho miešania v malaxere sa pridajú 0,5 až 1 kg kyseliny olejovej Oleinj, 1,4 až 2,5 kg vodnej paraiínovej disperzie, 5 kg polyvinylacetátovej disperzie a postupne 5 l vody, aby pri neustálom hnietení V malaxere vznikla pasta o vhodnej konzistencii. Pasta sa potom Vysuši a vznlklý ú-sušok dezlntegruje na zrnit-ý granulát, ktorý sa potom lisuje na valč-eky rozmerov 5 5 mm a vypaluje pri teplote 1 200 až 1 300 °C do konštantnej hmotnosti.Popísaným spôsobom získaný nosič sa impregnoval roztokom dusičnanu kobaltnatého po volnom odkvapkani prebytočného roztoku na dienérovaných táskach sa Vypaľoval pri 700 až 800 °C V muflovej peci až do ukončenia úniku nitróznych plynov. Tento cyklus sa opakoval pätnástkrât a pri poslednej impregnácii sa výpal ukončil pri teplote 850 °C.Po poslednom výpale a Vychladeni sa získal vysokopevný katalyzátor vo forme valčekového granulátu.Katalyzátor vyrobený postupom podľa prí kladu 1 bol nasadený V 80 mm vrstve dokonvertora pre katalytickú oxidáciu amoniaku na oxid dusnatý o priemere 3 200 mm V kombinácii s výrazne zníženým počtom platino-ródiových sit, z piatich na dva kusy. Konvertor s touto vsaďkou kombinovaného katalyzátora pracoval pri tlaku 0,4 MPa ateplotách 820 až 850 °C 3 a 1/2 mesiaca a bol nútene odstavený z dôvodov plánovanej generálnej opravy. V priebehu jeho nepretržitej prevádzky pracoval s vysokou účinnosťou. výťažok oxidu dusnatêho z amoniaku sa pohyboval od 96 do 99 9/0 a namerané nenávratné straty platiny boli 84 mg na jednu tonu vyrobenej kyseliny dusičnej. Neplatinový katalyzátoi po odstávení nevykazoVal žiadne negatívne zmeny.Podľa vynálezu, popísaným spôsobom vy~ robený katalyzátor selektívnej oxidácie amoniaku s využitím techniky ľahko dostupných surovín a aspoň výrazným obmedzením použitie. vzácnych kovov sa hodí pre katalýzu oxidácie amoniaku na oxid dusnatý a ná~ slednym využitím produktu, najmä pri výrobe kyseliny dusičnej, hydroxylamínu a pod.Spôsob výroby katalyzátora pre selektivnu oxidácin amoniaku na oxid dusnatý, vyznačujúci sa tým, že ku oxidu kobaltnato-kobaltitému sa pridá 40 až 240 hm. s Výhodou 95 0/0 hm. oxidu, alebo hydroxidu hlinitého ako spinelotizornej látky a 0,1 až 10 hm. oxidu titaničitého počítané na hmotnost oxidu kobaltu, zmes sa po dô kladnej homogenizáoii vytvaruje do teliesok, ktoré sa následne žihajú pri teplotách 700 až 1 500 °C, s výhodou 1 U 00 až 1 200 (3. takto spinelizovaný nosič sa 2- až 30 násobne impregnuje roztokmi vodorozpustnej kobaltnatej soli, s výhodou dusičnanu kobaltnatéh-o a po každej impregnácii sa katalyzátor žíha pri teplote 600 až 1 000 °C.

MPK / Značky

MPK: B01J 21/00, C01B 21/26

Značky: katalyzátora, oxidácie, spôsob, dusnatý, výroby, selektívnej, amoniaku

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/3-247315-sposob-vyroby-katalyzatora-selektivnej-oxidacie-amoniaku-na-oxid-dusnaty.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob výroby katalyzátora selektívnej oxidácie amoniaku na oxid dusnatý</a>

Podobne patenty