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Cette invention a trait à l'oxydation catalytique
de l'anhydride sulfureux en anhydride sulfurique ou au
procédé de fabrication de l'acide sulfurique dit "par con-
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Suivant la présente invention, des mélanges gazeux contenant de l'anhydride sulfureux et de l'oxygène
sont oxydés catalytiquement aux températures de réaction
élevées usuelles en présence de catalyseurs qui, lorsqu'ils <EMI ID=3.1>
lytiquement actives qui sont le produit de réaction de plus de deux classes de composants ou de dérivés des dites zéolites et qui, dans la description qui suit, seront appelées "zéolites à plusieurs composants*.
Les composants donnant lieu à la formation de zéolites peuvent être divisés en trois classest 1) silicates avec ou sans substitution partielle d'autres oxydes acides
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métal alcalin; et 3) sels de métaux qui, lorsqu'on les fait réagir avec des silicates dans des conditions appropriées à la production de zéolites, forment des corps échangeant leurs bases* Les zéolites ordinaires du commerce sont préparées par la réaction d'un silicate soluble soit avec des métallates de métal alcalin, soit avec des sels de métaux.
Par contre, les catalyseurs suivant l'invention sont des produits de la réaction d'un silicate avec au moins un métallate et au moins un sel métallique. La présente invention vise des procédés d'oxydation de l'anhydride sulfureux en anhydride sulfurique en présence des zéolites à plusieurs composants et de leurs dérivés dans lesquels un élément ou radical catalytiquement actif au moins est combiné chimiquement avec ou dans la zéolite. On peut employer comme catalyseurs zéolitiques à plusieurs composants à la fois des zéolites diluées et des zéolites non diluées mais, dans la plupart des cas, il est préférable d'employer des
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contact zéolitiques diluées employées dans la présente invention, le pouvoir catalytique peut résider soit entièrement dans la zéolite ou dans la combinaison chimique avec la zéolite, soit en partie dans la zéolite et en partie dans des diluants combinés avec elle pour constituer des mélanges ou des structures préférablement homogènes du point de vue chimique,
Tous les corps échangeurs de bases employés dans la présente invention, tant ceux dilués que ceux non di-
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blement poreuse et sont dans beaucoup de cas opalescents. Lorsque des composants catalytiquement actifs convenables sont présents, ils forment des catalyseurs ou masses de contact d'efficacité remarquable, leur efficacité étant probablement due, au moins en partie, à l'énergie de surface extrêmement élevée des structures microscopiquement poreuses et probablement aussi, dans beaucoup de cas, à la présence de valences non saturées et à l'asymétrie des molécules.
Il est bien entendu que les produits employés dans la présente invention sont chimiquement tout à fait distincts de zéolites dites à "deux composants", formées par la réaction d'un silicate avec soit des métallates, soit des sels métalliques"
Les produits employés dans la présente invention se décomposent en trois types principaux, selon les proportions relatives des trois classes de composants! Si le silicate et le métallate prédominent sur le sel métallique, les produits résultants ressemblent aux zéolites du type de l'alumino-silicate; si le sel métallique et le silicate prédominent sur le métallate, les produits résultants ont certaines ressemblances avec les zéolites du type silicate double d'aluminium; dans le cas où le métallate et le sel métallique prédominent sur le silicate, les produits ressemblent à des corps échangeurs de bases non siliceux. Il va de soi qu'il n'y a pas de ligne de démarcation nette entre les différents types, et qu'ils empiètent l'un sur l'autre lorsque les proportions relatives des composants sont modifiées.
Les zéolites de la présente invention peuvent être préparées dans des conditions de réaction appropriées à la formation de corps échangeurs de bases; en d'autres termes, elles peuvent être préparées dans des mélanges de réaction qui sont finalement alcalins avec le tournesol. Le meilleur pouvoir d'échange de bases est obtenu quand les produits sont préparés dans des solutions qui sont neutres ou préférablement alcalines avec la phénolphtaléine, mais des produits de pouvoirs échangeurs de bases inférieurs mais ayant fréquemment la même efficacité pour le procédé de fabrication de l'acide sulfurique par contact peuvent être obtenus dans des conditions de réaction allant du
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n'est pas possible de déterminer si les zéolites formées dans ces conditions sont des composés chimiques homogènes;
il se peut que, en pareils cas, on obtienne un mélange de zéolites et de polysilicatea qui ne sont pas des corps échangeurs de bases* Toutefois, la structure physique reste analogue et,-pour la fabrication de l'acide sulfurique par
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duites dans des conditions produisant de plus grands pouvoirs échangeurs de bases. Toutefois, il est bien entendu
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échangeur de bases lorsqu'ils sont fraîchement préparés.
Les produits employés dans la présente invention peuvent être préparés de nombreuses façons. La demanderesse a trouvé qu'il est usuellement désirable d'ajouter les sels métalliques aux métallates et aux silicates de façon que l'alcali de ces derniers composants soit en tout temps présent en excès, de sorte que la réaction reste automatiquement alcaline, au moins avec le tournesols Toutefois, quoique ce procédé préféré présente de nombreux avantages dans la plupart des cas et donne d'excellents produits avec le minimum de surveillance, d'autres procédés de réaction peuvent être appliqués et font partie de la présente inventi on,
Certains des catalyseurs employés dans la présente invention peuvent être préparés en ajoutant le silicate ou (et) le métallate au s el métallique, en ayant soin de faire en sorte que, lorsque la réaction est achevée, le mélange de réaction soit alcalin avec le tournesol et
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Le nombre d'éléments qui peuvent être compris dans les produits employés dans la présente invention est très grand. Ainsi, par exemple, on peut employer un ou plusieurs quelconques des éléments métalliques qui sont capables de former des métallates solubles de métal alcalin et, similairement, des composés complexes de métaux qui possèdent une propriété plus ou moins amphotérique, ces composés étant de grande importance pour certaines applications en ce sens qu'ils permettent la production de composants solubles de métallate, alors que les oxydes simples des métaux peuvent ne pas convenir parce qu'ils ne forment pas des métallates solubles de métal alcalin..
On peut mentionner quelques-uns des ionogènes complexes$ ammoniaque, acide cyanhydrique, acide sulfocyanique, acide oxalique, acide formique, acide tartrique, acide citrique, glycérine et divers types de sucres.
Certains composés tels que les vanadates, les molybdates, les tungstates, les tantalatea et les uranates, qui ne sont pas ordinairement considérés comme des métalla-
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de bases avec des silicates solubles et des sels métalliques, seront sous-entendu. compris dans le terme "métallate" employé dans la présente description. Ce terme comprend par conséquent tout composé de métal alcalin d'un acide de métal qui est capable de former avec des silicates solubles et des sels métalliques des corps échangeurs de bases ou qui peut être rendu capable de réagir de cette façon par un changement de valence pouvant être effectué pendant la réaction*
La présente invention peut utiliser un seul ou plusieurs métallates dans tout rapport désiré, Les éléments suivants sont compris parmi ceux formant des métallates
qui peuvent être employés: aluminium, chrome, zinc, vanadium, béryllium, étain, palladium, platine, titane, plomb, tungstène, bore, molybdène, uranium et tantale, cuivre, nickel, fer, cobalt, argent, cadmium, manganèse, zirconium, thorium, et cérium*
Les sels métalliques sont également nombreux et, en général, tous *"" sels ou mélanges de sels solubles dans l'eau, qu'ils soient acides, neutres ou basiques, peuvent être employés. Les éléments suivants sont compris parmi ceux qui forment des sels convenables: cuivre, argent, or, béryllium, zinc, cadmium, aluminium, terres rares, titane, zirconium, étain, plomb, thorium, chrome, uranium, vamdium, manganèse, fer, nickel et cobalts
Le silicate peut être un silicate de métal alcalin ou un autre silicate soluble dans un alcali, ou bien
on peut substituer à une partie du silicate des sels alcalins des acides des éléments suivants: soufre, azote, étain, arsenic et antimoine. Tous ces composés sont capables de former des corps échangeurs de bases avec les autres composants et doivent par conséquent être considérés comme étant les équivalents des silicates"
La gamme des nouveaux produits employés dans la présente invention n'est pas limitée aux éteints présents dans les composants qui forment le noyau non échangeable
<EMI ID=12.1> les cathions de métal alcalin par d'autres cathions métalliques par un échange de bases. Ainsi, par exemple, on peut introduire un ou plusieurs des cathions suivants:
ammonium, cuivre, argenta or, 'béryllium, magnésium, c alcium, zinc, strontium, cadmium, baryum, aluminium, titane, zirconium, étain, thorium, vanadium, chrome, uranium, manganèse, fer, cobalt, nickel, palladium et platine. Les éléments
ou radicaux peuvent être introduits sous forme d'ions simples ou (et) complexes en toutes proportions désirées. L'introduction peut être effectuée simultanément ou successivement. Le nombre de combinaisons possibles par échange
de bases est bien entendu très grand, comme il est facile
à concevoir pour un chimiste spécialisé dans les zéolites. Le nombre de composés nouveaux est donc considérablement augmenté, et de nombreux produits de valeur, en particulier des catalyseurs ou activateurs, peuvent être produits par l'introduction d'ions échangeurs de bases convenables qui peuvent augmenter la concentration des catalyseurs ou activateurs du produit ou qui peuvent déterminer une activité
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possible parce qu'une introduction convenable des cathions désirés par un échange de bases augmente fréquemment la charge admissible du produit dans la fabrication de l'acide sulfurique par contact et peut augmenter la résistance à la température, le rendement en pour cent qui peut en être obtenu ou laproduction ou les deux.
Une autre série de catalyseurs peut être obtenue en traitant les corps échangeurs de bases faisant l'objet
de l'invention par des composés contenant des radicaux acides convenables qui forment avec les dits corps des corps analogues à des sels" Ces produits se comportent à beaucoup d'égards comme s'ils étaient des sels réels, mais leur constitution chimique exacte n'est pas connue et l'invention <EMI ID=14.1>
Pour les buts de la présente invention, les acides ou sels des éléments suivants peuvent être employés pour produire des corps analogues à des sels: vanadium, tungstène, uranium, chrome, molybdène, manganèse, arsenic, soufre et chlore. Des acides simples ou leurs sels peuvent être employés ou remplacés par des polyacides, peracides et ions complexes lorsque cela est désirable. D'autres anions complexes tels que le ferro- ou le ferricyanogène, le sulfocyanogène, d'autres cyanogènes métalliques, des composés
de l'ammoniaque, etc. sont utiles chaque fois qu'ils forment des corps analogues à des sels avec les corps échangeurs de bases avec lesquels ils doivent réagir. Un ou plusieurs radicaux acides peuvent être introduits de la manière décrite plus haut soit simultanément, soit successivement, et la quantité de radicaux acides introduite peut être modifiée quantitativement et, par ce moyen, des corps
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ractéristiques de dérivés acides, neutres ou basiques peuvent être produits.
Les zéolites diluées que la demanderesse a trouvé être les plus efficaces comme catalyseurs ou masses de contact pour la fabrication de l'acide sulfurique par contact
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ppration d'un grand nombre de diluants tels que des diluants extrêmement poreux, comme le kieselguhr, le glaucosil, les déchets de brique de cellite, des silicates, des zéolites inactives, la pierre ponce en poudre et d'autres produits, ou bien on peut en enduire des fragments de support massifs, naturels ou artificiels" Les diluants peuvent être incorporés à l'un ou plusieurs des composants des zéolites avant la réaction; dans le cas de certains diluants, ceci donne les produits les plus homogènes. Des catalyseurs précieux <EMI ID=17.1>
après sa formation et pendant qu'elle est encore à l'état gélatineux, des diluants convenables finement divisés, ce qui s'obtient par pétrissage ou par tout autre procédé convenable. La zéolite peut aussi être formée dans les interstices de diluants poreux tels que, par exemple, des fragments de pierre ponce, et ce par tout procédé convenable d'imprégnation? de préférence en faisant réagir les composants zéolitiques dans les diluants. D'autres procédés convenables peuvent aussi être appliqués et rentrent dans le cadre de cette invention.
Des procédés particuliers pour incorporer des diluants aux corps échangeurs de bases faisant l'objet. de l'invention seront/décrits dans beaucoup des exemples spécifiques quiseront donnés plus loin, et il est bien entendu que l'invention n'est limitée en aucune façon aux détails de ces exemples qui n'ont pour but que de faire comprendre l'invention.
La propriété importante de la porosité des produits échangeurs de bases de la présente invention peut, dans beaucoup de cas, être rendue plus prononcée en incorporant aux corps, pendant la formation, des produits qui sont faciles à éliminer (par volatilisation, combustion ou lixiviation) et qui laissent des pores additionnels, ce qui augmente encore la perméabilité de l'ossature des produits échangeurs de bases. Les produits éliminables à employer peuvent être inorganiques ou organiques et sont très nombreux, mais leur choix dépendra bien entendu des caractéristiques du corps échangeur de bases*
La production de corps échangeurs de bases a usuellement comme résultat un pourcentage considérable de sels solubles dans le mélange de réaction, et il est généralement désirable d'éliminer ces sels par lavage et de sécher les produits, de préférence à des températures modé- <EMI ID=18.1>
Certains produits peuvent être trop faibles mécaniquement
et l'on peut avantageusement les laver; ou les imprégner à l'aide d'une solution diluée de verre soluble au lieu d'eau, ceci déterminant une silicification superficielle qui augmente considérablement la résistance mécanique du produit.
La demanderesse a trouvé avantageux de soumettre les catalyseurs et masses de contact employés dans la présente invention à un traitement préliminaire consistent, en premier lieu, en une calcination effectuée en présence
d'air ou d'autres gaz. Ce traitement préliminaire et la catalyse elle-même qui ont lieu à haute température produisent dans le catalyseur ou masse de contact certains changements chimiques qui ne sont pas bien définis, et lorsqu'il est question d'un catalyseur dans ce qui suit, on enterd par là le catalyseur fraîchement préparé, ainsi qu'il est usuel dans la nomenclature de la chimie catalytique.
Les masses de contact ne contenant pas de métaux du groupe du platine, en particulier celles que la demanderesse a trouvé les plus efficaces -- dont l'élément principal catalytiquement actif est le vanadium, possèdent, en addition à la grande résistance aux températures élevées et à la résistance mécanique désirable qui caractérise
tous les catalyseurs et masses de contact zéolitiques à plusieurs composants, l'avantage très important qu'elles ne sont sensiblement pas influencées par les substances qui corrompent les catalyseurs au platine (poisons du platine). Il est donc possible et ceci constitue une caractéristique importante de l'invention de réaliser la fabrication de l'acide sulfurique par contact sans éliminer des gaz de la réaction les poisons du platine, et il suffit dans la plupart des cas d'éliminer les poussières entraînées méca-
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peuvent par conséquent être supprimées, ce qui se traduit par une grande économie en appareils et en frais d'entretien. Malgré les avantages marqués des catalyseurs qui ne contiennent pas de métaux du groupe du platine et que préfère la demanderesse, il est bien entendu que, en ce qui concerne ses caractéristiques^/l'invention n'est pas limitée
à l'application de ces catalyseurs ou masses de contact ne contenant pas de métaux du groupe du pla.tine. Au contraire, on peut faire usage de masses de contact contenant du pla-
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des zéolites à plusieurs composants, les composés ainsi obtenus constituant d'excellents catalyseurs en ce qui concerne l'efficacité, Ces composés sont bien entendu sujets à un degré plus ou moins grand aux inconvénients inhérents à l'emploi de masses de contatc au platine. Toutefois, lorsqu'on se sert de masses de contact au platine, ou lorsque la nature des gaz de réaction est telle qu'on peut employer efficacement des catalyseurs au platine, les catalyseurs zéolitiques à plusieurs composants faisant l'objet de l'invention et contenant du platine sont susceptibles
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te invention, bien que celle-ci, en ce qui concerne ses formes de réalisation plus particulières, comprend, à titre de caractéristique particulière, des catalyseurs ne contenant pas de platine avec les avantages qui en résultent.
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jet de cette invention contiennent principalement à l'état de combinaison chimique des métaux qui forment des alcalis et qui se comportent à la façon de stabilisateurs. On a trouvé que certains éléments .ou groupes catalytiquement actifs, quoique n'étant pas sélectivement actifs pour la réaction de l'acide sulfurique par contact, paraissent amplifier ou régler l'effet de stabilisation des métaux présents qui forment des alcalis, et ces éléments ou groupes seront appelés "agents favorisant la stabilisation". Ainsi, de nombreux composés métalliques lourds, qui peuvent par exemple être présents dans les diluants, ou qui
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bases, paraissent avoir une activité catalytique mais ne sont pas des catalyseurs sélectifs pour le procédé de fabrication de l'acide sulfurique par contacta
L'invention sera décrite ci-après d'une façon plus détaillée en se référant à des exemples particuliers, étant bien entendu toutefois que bien que certaines caractéristiques qui y sont décrites soient importantes et fassent partie de l'invention, c-elle-ci ne leur est aucunement limitée.
Exemple 1
On forme une bouillie avec 16 parties d'acide vanadique et 300 parties d'eau et on acidifie cette bouillie à l'aide d'acide sulfurique. On porte alors le mélange à l'ébullition et l'on fait passer un courant vigoureux d'anhydride sulfureux à travers la solution chaude. Il se forme
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Après avoir séparé l'excès d'anhydride sulfureux par l'ébullition, on peut diviser la solution bleue en deux fractions dans le rapport de 2 à 3. On traite les 3/5 de la solution bleue avec précaution par une solution de potasse caustique concentrée jusqu'à ce qu'il se soit formé une
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d'eau et l'on y introduit le vanadite de potassium pendant qu'on agite vigoureusement. On chauffe alors modérément
le mélange et on ajoute les 2/5 restants du sulfate de vanadyle sous forme d'un filet mince pendant qu'on agite vigoureusement. La masse commence alors par se solidifier en un gel vert grisâtre et, ai l'on continue à remuer, se transforme en agrégats granulaires faciles à filtrer.
Il convient que la quantité d'alcali employée dans les solutions soit choisie telle que, à la fin de
la réaction, le mélange reste faiblement alcalin ou neutre avec la phénolphtaléine. Si l'alcalinité du mélange de réaction est beaucoup plus grande, la précipitation est retardée, mais on peut l'accélérer en ajoutant 50 parties environ d'une solution saturée de sulfate de potassium qui, par son effet d'élimination de sel, augmente le rendement.
Un autre procédé permettant d'accélérer la précipitation consiste à diminuer l'alcalinité du mélange de réaction en ajoutant avec précaution des acides ou solutions diluées de sels acides tels que, par exemple, l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, le bisulfate de potassium, etc.. Par ce moyen, on peut obtenir facilement tout degré désiré d'alcalinité ou de neutralisation du produit / résultante
On laisse reposer le mélange de réaction, puis
on le décante, on le presse et on le lave à l'eau. On laisse sécher le produit pressé, de préférence au-dessous de
1000 C., et le corps échangeur de bases à trois éléments,
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fragments ou hydraté à l'aide d'eau, auquel cas il se brise aussi en granules. Le produit final est un corps dur gris
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priétés d'échange de bases.
Le corps échangeur de bases peut être chauffé pendant un temps considérable à 400-500[deg.] 0,.dans un courant de gaz de brûleur dilués; il devient alors une bonne masse de contact pour la fabrication de l'acide sulfurique par
contact.
Si l'on désire diluer le corps échangeur de 'bases, on mélange une ou plusieurs des trois solutions initiales constituant les composants,$ et de préférence soit la solution de verre solubles soit la solution de vanadite de potassium, avec un volume total de 60 à 80 parties de déchets de brique de cellite, le produit résultant étant un corps dilué échangeur de bases qui peut être déshydraté dans un courant d'air chaud et d'anhydride carbonique et qui, après avoir été traité par des gaz d'acides tels que l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique et l'acide sulfurique, constitue une masse de contact excellente pour
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Le corps échangeur de bases -- concentré ou dilué-peut être traité en faisant ruisseler des solutions de 3 à
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cuivre, de nickel, d'aluminium et de titane, employés seuls ou à l'état de mélange, sur le dit corps, dans le but d'effectuer un échange de bases, de telle sorte que les produits résultants sont rendus plus aptes à résister aux températures élevées qui règnent souvent dans le procédé de fabrication de l'acide sulfurique par contacts
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d'une solution de silicate, de potassium ou de sodium étendue de 20 volumes d'eau avec du kieselguhr ou d'autres
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sable vert traité par l'acide) jusqu'à ce qu'on ait obtenu une suspension pouvant juste encore être remuée"
<EMI ID=34.1> tité juste suffisante de solution de potasse ou soude caustique à 10-20 %pour obtenir du vanadate de potassium ou de sodium.
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sulfureux en solution aqueuse de la manière usuelle pour forcer le sulfate de vanadyle bleu, un volume de 200 à 300
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est éliminé par une ébullition.
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tre et l'on verse ensuite la solution (3) pendant qu'on remue vigoureusement, en ayant soin que le mélange de réaction reste au moins alcalin avec le tournesol. On peut régler l'alcalinité par de légères additions de solutions d'hydrate de potassium, si nécessaire. On obtient un gel bleu grisâtre sale qu'on filtre sous un vide, lave avec un peu d'eau, puis sèche. Le produit obtenu constitue un corps échangeur de bases à trois composants qui contient du vanadium tétravalent et pentavalent sous une forme non échangeable et dans l'ossature duquel des matières riches
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Après un traitement de courte durée, à 400-500[deg.]Cc.,
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une masse de contact excellente pour le procédé de fabrication de l'acide sulfurique par contact. Quand on fait passer des gaz de brûleur à 5-9 %' sur cette masse, il s'ef-
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On peut effectuer un réglage encore plus précis de la masse de contact pour la fabrication de l'acide sulfurique par contact en remplaçant une partie de l'alcali échangeable par d'autres cathions tels que, par exemple, le cuivre, l'argent, le fer, le cobalt, l'aluminium, le titane, le calcium, le manganèse, le cérium, le strontium et le nickel, en employant des solutions de 3 à 6 % des sels de ces métaux ou de leurs mélanges.
On peut apporter une nouvelle amélioration à ces masses de contact destinées à la fabrication de l'acide sulfurique par contact en formant un corps analogue à un sel par la réaction 'du corps échangeur de bases à trois éléments avec des acides des éléments des cinquième et sixième groupes du système périodique, spécialement du vanadium et du tungstène, cette formation augmentant la résistance des dites masses aux températures élevées.
Les diluants riches en silice, comme le kieselguhr, qu'on introduit en les mélangeant dans la solution de
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imprégnés de 3-5 � des sels des oxy-acides du fer, du nickel, de l'argent, du cuivre, du cobalt et de l'aluminium, ou bien on peut précipiter leurs oxydes.*dans les diluants à l'aide de solutions d'alcali diluées, de la manière usuelle. Les diluants peuvent aussi être imprégnés de vanadates, molybdates, tungstates, chromates, tantalates, métalliques, spécialement des métaux lourds, 3-5 � décès métallates étant suffisants. Ce traitement des diluants augmente l'efficacité catalytique des masses de contact pour la fabrication de l'acide sulfurique par contact, agissant en partie comme composants catalytiques et en partie comme agents favorisant la stabilisation.
Exemple 3
On dissout un mélange de 10 parties de V S 0 5 et 4 parties de W0<3> dans 300 parties d'une solution diluée de
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cette solution, pendant qu'on remue vigoureusement , 90 parties environ de déchets de brique de cellite ou un volume égal d'un mélange de quartz broyé et de terre de
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la rend graduellement faiblement acide jusqu'au congo, en
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dans ce diluant ou dans le mélange des diluants. Le mélange obtenu est alors séché et broyée
On pèse 40 parties d'une solution de silicate
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caustique, en l'aluminate de potassium correspondante, On mélange alors les deux solutions et, immédiatement après,
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dans le déchet de brique de cellite, et l'on forme alors. avec le produit des morceaux de forme convenable. Ces morceaux sont alors sèches à des températures inférieures à
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la même façon, en vue de la préparation de la masse de contact, d'autres composants catalytiquement actifs, tels
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jeu. lieu d'employer l'aluminate de potassium, on peut. employer d'autres métallates d'éléments amphotériques
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masses de contact aux hautes températures qui règnent souvent dans la fabrication de l'acide sulfurique par contact, on peut noyer dans la masse de contact, pendant sa formation,
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ment précipité dans une solution de KOH pour former l'aluminate de potassium correspondante On ajoute à cette solution des diluants riches en SiO� tels quet silicates, quartz, roches, tufs! lave d'origine volcanique ou éruptive" zéolite artificielle et naturelle, kieselguhr, déchets de brique de cellite, ces matières étant réduites
à un degré de finesse convenable$ Lorsqu'on fait usage
de déchets de brique de cellite ou de kieselguhr, 80 à 100 parties constituent la proportion convenable pour la préparation de la zéolite diluée à trois composants.
Des diluants très avantageux peuvent aussi être
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bases -- naturels ou artificiels-- qui sont traités par des acides minéraux dilués en: vue d'éliminer l'alcali dans la partie échangeable des corps échangeurs de bases et l'oxyde métallique amphotérique, de telle sorte qu'on
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brique de cellite ou du kieselguhr est un diluant excellent pour la préparation de masses de contact zéolitiques dans la fabrication de l'acide sulfurique par contacta
Dans certains cas, il est aussi avantageux d'a-
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comportent dans ce procédé à la façon d'agents favorisant la stabilisation. Des silicates de ce genre constituent
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plexe en partant de silicates échangeurs de bases artificiels et naturels. De tels silicates échangeurs de bases, corme la leucite ou les zéolites artificielles ordinairement préparées, sont lixiviés l'aide d'acides minéraux dilués, par exemple d'acides sulfurique, chlorhydrique ou
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partie échangeable du corps échangeur de bases, afin qu'il
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grand pouvoir absorbant et sont un moyen excellent pour régler l'action stabilisante des stabilisateurs en combinaison complexe avec les parties catalytiquement actives des masses de contacta .. On dissout dans 100 parties d'eau 80 parties <EMI ID=60.1>
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On mélange rapidement la suspension d'aluminate
(1) avec la solution de -verre soluble en agitant vigoureusement et l'on ajoute la solution, de sulfate d'aluminium sous forme d'un filet mince, de telle sorte qu'on obtient
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échangeable. On enlève de la manière usuelle la liqueur mère du corps échangeur de bas... on sèche le produit pres-
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(5 %% en ayant soin que le produit de réaction et la liqueur mère restent sensiblement neutres ou faiblement
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Bans ce corps échangeur de bases, le silicate
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En employai la même. quantité de composants, on peut obtenir un autre type de zéolite à trois composants lorsqu'on change l' ordre dans lequel les trois classes de composants réagissent entre eux* Dans ce cas, les composants
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et de verre soluble, sont. versés dans la solution de sulfate d'aluminium, les diluants pouvant être présents dans le mélange des composants alcalins ou dans le composant de sel métalliques On travaille et sèche de la même façon que précédèrent la masse gélatineuse obtenue. On peut aussi faire réagir d'abord le sel métallique et le métallate, auquel cas le diluant ferait préférablement partie d'un de ces
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Ces méthodes montrent les nombreuses formes de réalisation possibles de la préparation de certains types
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Au lieu de changer l'ordre dans lequel les trois classes de composants réagissent entre eux, on peut changer les proportions des composants et obtenir ainsi d'autres
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C'est ainsi qu'on pourra obtenir les proportions
suivantes des composants"
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solution d'aluminate de potassium à titre de composant
de métallate.
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Un procédé spécial pour la préparation de cette
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<EMI ID=76.1> troisième composante ou vice versa* On travaille de la manière usuelle le produit de réaction obtenu et, dans ce cas, le sel métallique et le silicate prédominent sur le métallate, de sorte que la zéolite à trois composants
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du type du silicate double d'aluminium.
La préparation des corps échangeurs de bases à trois éléments dans desquels le métallate et le sel métallique prédominent sur le silicate, de sorte que le produit obtenu ressemble à un corps échangeur de bases non siliceux\) est réalisée comme 'suit$
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précipité dans une solution de KOR pour former l'aluminate de potassium correspondante
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On peut ajouter la proportion convenable des diluants décrits plus haut à l'un des composants ou au mélange des composants à réaction alcaline*
Un corps échangeur de bases de ce type possédant un pouvoir d'échange de bases bien développé est obtenu en mélangeant entre eux l'aluminate et le silicate et ajoutant ensuite le sulfate d'aluminium- pendant qu'on agite énergiquement, On. débarrasse de la liqueur mère le produit de réaction obtenu et on le sèche de la manière usuelle. Une autre forme de réalisation peut être obtenue en faisant réagir les composants dans l'ordre inverse..
<EMI ID=80.1> peut employer d'autres composants de cette classe qui contiennent du vanadium, du tungstène, du molybdène, du plomb, du zinc, du cadmium, -avec ou sans aluminium, séparément ou à l'état de mélangea . Au. lieu d'employer du sulfate d'aluminium, on peut employer d'autres sels métalliques. avec ou sans sul-
<EMI ID=81.1>
le zirconium, le cuivre, le nickel, le cobalt, l'argent, le béryllium, le cérium, l'étain, le thorium, le manganèse,
le chrome.
Suivant les composants choisis, on pourra obtenir des corps échangeurs de basses qui ont une action catalytique directe dans la fabrication de l'acide sulfurique par
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titre d'un des dits composants*
lorsqu'on fait usage de composants qui, dans la combinaison du corps échangeur de bases, ne sont pas catalytiquement actifs, le composant catalytiquement actif peut être introduit par un échange de bases, par la formation
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fois, auquel cas le pouvoir catalytique réside, spécialement
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composants"
La zéolite diluée à trois composants, qtti con-
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sulfurique par contact, et ce corps peut être transformé en une masse de contact efficace de diverses façons. Le métal alcalin de la partie échangeable du corps échangeur de bases peut être remplacé partiellement ou en majeure partie par d'autres métaux, spécialement par les métaux lourds tels que le fer. le cuivre, le nickel, le cobalt, le
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ce qui s'obtient en faisant ruisseler sur le corps des <EMI ID=89.1>
mélanges aux températures régulières ou à des températures un peu élevées en vue d'accélérer l'échange de bases. A cet effets, avant d'appliquer la solution de sel,, il est avantageux dans beaucoup de cas d'hydrater le corps d'échange
de bases en faisant ruisseler de l'eau sur ce corps. Après
ce traitement, on fait réagir les corps échangeurs de bases avec du vanadate d'ammonium ou d'autres vanadates solubles dans le but de former le vanadate du corps échangeur de bases!!' La meilleure façon de réaliaer cette réaction consiste
à imprégner le dit corps, de la solution de vanadate et , après la réaction, d'éliminer l'alcali par lavage. Le corps échangeur de bases prend la couleur des vanadates corres-
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Après séchage, la masse de contact obtenue peut d'abord être calcinée à 400-500[deg.] C. à l'air et ensuite
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une fabrication efficace d'acide sulfurique par contact
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bution de chaleur aux divers points du catalyseur soit
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la partie de la masse de contact qui entre en contact avec
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vitesse de réaction est désiré, tandis que les dernières parties de la masse de contact sont maintenues à des tempé-
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libre de réaction.
Dans beaucoup de cas, il est désirable d'introduire des composants catalytiquement actifs dans la partie
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pour éliminer la plus grande partie possible du métal alcalin échangeable. On peut aussi traiter le produit ainsi obtenu par des solutions � 3-5 % de vanadates, tungstates, molybdates ou mélanges de ces composés pour former des corps
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de contact sont aussi excellentes pour la fabrication de l'acide sulfurique par contact.
Des masses de contact convenant pour la fabrication de l'acide sulfurique par contact peuvent aussi être produites en introduite des diluants catalytiquement actifs dans des zéolites de ces types. Ces diluants peu-
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des cinquième et sixième groupes du système périodique, comme les vanadates d'argent, de cuivre, de manganèse, etc.,
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férablement incorporés colites de façon à former une structure physiquement homogène.
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masses de contact en ajoutant aux diluants décrits ci-dessus des agents qui favorisent la stabilisation, ces agents réglant l'action stabilisatrice de l'alcali dans la partie d'échange de bases de la zéolite à trois composants. Dans
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riser la stabilisation pour la fabrication de l'acide sulfurique par contact.
Les formes de réalisation décrites ci-dessus
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