PL15576B1 - Sposób wytwarzania podkladu do katalizatorów. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy podkladów, stosowanych podczas katalizy chemicznej prowadzonej w fazie par, zwlaszcza przy utlenianiu trójtlenku siarki zapomoca pla¬ tyny albo tlenku wanadu, jako katalizato¬ rów.W patencie amerykanskim Nr 687834 o- pisano sposób otrzymywania bezwodnika siarkowego, zgodnie z którym tlenek wana¬ du straca sie w postaci mialko rozdrobnio¬ nej na azbescie, pumeksie lub na innym bar¬ dzo porowatym materjale. W patencie a- merykanskim Nr 1371004 opisano sposób, wedlug którego mialko rozdrobniony pod¬ klad, którego czastki nie przekraczaja 60 mikronów srednicy, traktuje sie zwiazkiem wanadu, np. tlenkiem wanadu, wanadynia- nem amonu lub potasu, w celu wytworzenia katalizatora do otrzymywania bezwodnika siarkowego. Aby osiagnac korzysci z tego procesu, pozadane jest, zeby srednica ma- terjalu byla duzo mniejsza, niz 60 mikro¬ nów, a korzystnie zblizona do 1 mikronu.Chociaz dobry katalizator mozna otrzy¬ mac, traktujac porowaty podklad, jak np. ziemie okrzemkowa, materjalem zdolnym do osadzenia tlenku wanadowego, nawet je¬ sli czastki tego materjalu przekraczaja sred¬ nice 5000 mikronów. Jednak lepsze wyniki mozna otrzymac, stosujac jednolity sztucz¬ ny podklad, zlozony zasadniczo z ziemi okrzemkowej, wmieszanej w krzemionke.^^ykryto bowiem, ie naturalne czastki zie¬ mi okrzemkowej rozcieraja sie latwo i daja 4 niepozadane skupienia mialko rozdrobnio¬ nego pylu, który niet^lko przeszkadza pro¬ cesom katalitycznym, lecz dazy równiez do ograniczenia przeplywu gazów przez mase katalityczna, a prócz tego jest trudny w manipulacji. Dalej, naturalnie odlamki zie¬ mi okrzemkowej sa niejednakowych wy¬ miarów, co powoduje nierównomierne roz¬ drobnienia masy oraz prowadzenie strumie¬ nia gazu, przeplywajacego przez mase, wy- tworzonemi skutkiem jej niejednolitosci ka¬ nalikami. , W przeciwienstwie do tych spostrzezen dawniejszych badaczów obecnie wykryto, ze rozmiar poszczególnych czastek ma mniejsze znaczenie. Faktycznie naturalna ziemia okrzemkowa w czastkach okolo 5000 mikronów srednicy daje rezultat przynaj¬ mniej tak samo dobry, jak katalizatory z podkladami o srednicy czastek mniejszej niz 60 mikronów. Jednakze jednakowy wy¬ miar czastek jest pozadany, poniewaz prze¬ plyw gazu przez taki podklad jest bardziej równomierny i napotyka na mniejszy opór.Dalej jednolite zmielenie daje równomierny styk i równomierna przemiane oraz obniza opór dla przeplywu gazu, dzieki czemu zmniejsza sie ilosc enerigji, potrzebnej do przeprowadzenia gazu przez katalizator, co zkolei odbija sie na zmniejszeniu kosztu produktu.Obecnie stwierdzono, ze jezeli zmieszac ziemie okrzemkowa z dostateczna iloscia szkla wodnego, zeby otrzymac mase dajaca sie urabiac, i wytworzyc z tej masy jedna¬ kowe kuleczki, a nastepnie rozlozyc szklo wodne, otrzymuje sie produkt jednolity, zlozony z ziemi okrzemkowej wmieszanej w krzemionke. Produkt taki jest stosunko¬ wo wolny od sklonnosci do wytwarzania pylu, jest mocniejszy niz czastki naturalnej ziemi okrzemkowej, nie rozpada sie nawet we wrzacej wodzie, ma jednakowe wymia¬ ry i daje minimalny opór dla przeplywu gazu. Wynalazek niniejszy pozwala na o- trzymywania jednakowych kuleczek o znacznych wymiarach, zdatnych jako pod¬ klad do.katalizatora.Najkorzystniejsza postac wykonania wynalazku polega na tern, ze miesza sie w przyblizeniu 23 czesci ziemi okrzemkowej z 18 czesciami handlowego potasowego szkla wodnego i dostateczna iloscia wody, zeby wytworzyc dajaca sie urabiac ciastowata mase, która urabia sie na kuleczki i suszy w temperaturze okolo 110°C. Kuleczki o srednicy okolo 5 mm daja wyniki zadawal- niajace. Po albo podczas suszenia krzemian rozklada sie zapomoca prazenia w strumie¬ niu kwasnego gazu, np. S02. Temperature utrzymuje sie okolo 400^C, podczas gdy dwutlenek siarki reaguje z zasadowym krzemianem, tworzac krzemionke i sól po¬ tasowa. Po skonczonem prazeniu i po do- statecznem ostygnieciu otrzymanego pro¬ duktu do latwego z nim obchodzenia sie, produkt ten zanurza sie w materjale kata¬ litycznym lub napyla sie tym materjalem.Do celów katalizy bezwodnika siarkowego miesza sie trzy czesci wanadynianu amono¬ wego z roztworem, zawierajacym 2,5 czesci wodorotlenku potasowego, przyczem obie substancje musza byc zupelnie czyste. Tak wytworzonym wanadynianem potasowym posypuje sie czyste kuleczki az do chwili, gdy kompozycja bedzie zawierala od 40 do 50 g pieciotlenku wanadu na litr sztuczne¬ go podkladu. Produkt daje doskonale re¬ zultaty przy uzyciu go w zwykly sposób.Zgodnie z odmiana tego sposobu, mozna zmieszac ziemie okrzemkowa i krzemian po¬ tasu w sposób opisany powyzej, poczem do¬ daje sie pewna ilosc kwasu, dostateczna do zobojetnienia alkaljów w szkle wodnem.Uwodniona krzemionka, wytworzona w ten sposób, dziala jako czynnik wiazacy, podob^ nie jak szklo wodne, uzyte w przykladzie poprzednim. Wytwarza sie kuleczki, suszy i prazy w celu odwodnienia kwasu krzemo¬ wego. W podwyzszonej temperaturze woda - 2 —\ z kwasu krzemowego zostaje odpedzona, 1 pozostawiajac szkielet krzemowy, w którym znajduja sie umieszczone poszczególne czastki ziemi okrzemkowej. W pewnych procesach rozklad krzemianu zapomoca czynnika kwasowego uskutecznia sie w sta¬ nie cieklym, zas w innych uskutecznia sie to podczas prazenia z dwutlenkiem siarki. Ja¬ kosc ziemi okrzemkowej uzytej ma duze znaczenie. Najlepsze wyniki otrzymuje sie z ziemiami okrzemkowemi kopanemi w Ka¬ lifornji. Przy uzyciu produktów handlowych osiaga sie ujednostajnione przemiany z wy¬ dajnoscia powyzej 98%. Normalnie szyb¬ kosc przeplywu dwutlenku siarki równo¬ wazna jest tu 1,8 kg siarki przez 24 godzi¬ ny na litr katalizatora.Stosuje sie szklo wodne potasowe. Moz¬ na jednak stosowac równiez inne zwiazki krzemionki, jak np. uwodniony kwas krze¬ mowy. Mozna stosowac czysty rozpuszczal¬ ny zwiazek wanadowy; a najlepszy jest, za¬ równo ze wzgledu na wygode, jak i na ko¬ szta, wanadynian potasowy otrzymany przez reakcje meta-wanadynianu amonowe¬ go z wodorotlenkiem potasowym. Chociaz specjalne zastosowanie zasad niniejszego wynalazku opisano w zwiazku z otrzymy¬ waniem katalizatora dla bezwodnika siar¬ kowego, to jednak otrzymywanie kuleczek zapomoca cementowania sproszkowanego materjalu w szkielecie krzemionkowym mozna zastosowac i do innych katalizato¬ rów, zwlaszcza katalizatorów uzywanych podczas katalizy prowadzonej w fazie gazo¬ wej. Zgodnie z wynalazkiem, kuleczki moz¬ na nasycac zwiazkami niklu, a nastepnie poddawac dzialaniu gazów redukujacych, dzieki czemu na podlozu otrzymuje sie Ó- sad mialko rozdrobnionego niklu o równo¬ miernych rozmiarach, wykazujacego pewne zalety w porównaniu z innemi katalizatora¬ mi uzywanemi obecnie. W podobny sposób kuleczki mozna traktowac innemi materja- lami katalitycznemi, np. platyna, otrzymu¬ jac wyniki równiez zadawalajace. Fakt, ze kuleczki, otrzymane zgodnie z wynalaz¬ kiem, sa jednolite i nie rozpadaja sie przy zanurzeniu w wodzie, nawet na dluzszy o- kres czasu, i w podwyzszonej temperaturze, czyni je specjalnie odpowiedniemi do bar¬ dzo róznorodnych zastosowan. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania podkladu dla katalizatorów, znamienny tem, ze ziemie o- krzemkowa zarabia sie zj rozpuszczalnym w wodzie krzemianem oraz woda na mase ciastowata, z której ksztaltuje sie nastepnie kuleczki i suszy je, poczem krzemian roz¬ klada sie gazem o odczynie kwasnym.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tem, ze katalizator wytwarza sie przez o- stateczne osadzenie substancji katalitycznej na podkladzie.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. lf znamienny tem, ze rozpuszczalny w wodzie krzemian rozklada sie substancja o odczynie kwa¬ snym przed uksztaltowaniem masy w ku¬ leczki. Monsanto Chemical Works. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. bruk L. Boguslawskiego i Skl, Warszawa. PL