Способ получения медьсодержащего поглотителя для удаления окиси серы из газов

ce<-, O П -И -"С-O - Ê

И Е

Союз Советскнх

Соцмаписткческнх

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 15.03.74 (21) 2pp6154/23 04 (23) Приоритет — {32) 190373 (51) M. Кл.

В 01 Т 21/04

В 01 У 23/72//

В 01 Т 53/54

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (31) 13115/73„ (33) Великобритания (53) УДК 661. 248:

:662.96, (088.8) Опубликовано 150679. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 15ф679

И но стр анцы

Яаап Эрик Набер (Нидерланды) и Джон Рамсботам (Великобритания) (72) Авторы изобретения.Иностранная фирма Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В, (Нидерланды) P3) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДЬСОДЕРЖАШЕГО ПОГЛОТИТЕЛЯ

ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ОКИСИ СЕРЫ ИЗ ГАЭОВ

Изобретение относится к области производства поглотителей для удаления окиси серы иэ газов.

Известен способ получения поглотителя для удаления окиси серы из Ь газов путем нанесения на огнеупорный носитель — глину, с или ка гель, алюмосиликат или окись алюминия соединения ванадия и щелочного металла (1).

Известен также способ получения медьсодержащего поглотителя для удаления окиси серы из газов путем пропитки глиноземсодержащего носителя водным раствором меди (2).

Ближайшим известным решением аналогичной задачи по технической сущности и достигаемому эффекту является известный способ получения медьсодержащего поглотителя для удаления окиси серы иэ газов путем пропитки предварительно прокаленного при

850-1300 С глиноземсодержашего носителя водными растворами соединений меди и алюминия в атомарном соотно- 25 шении от 1:0,5 до 1:3 (3). Недостатком известного способа получения медьсодержащего поглотителя янляется недостаточно высокая активность попучаемого поглотителя. Так, напри- 30 мер, количество молей SOz поглощен1 ных на атом Си при суммарном проскальзывании ЯОл 10 об.В, при 370 С составляет для поглотителя, получен-, ного изнестным способом, 0,10 моль, при 430 С 0,80 моль.

С целью получения поглотителя с повышенной актинностью предложен способ получения медьсодержащего поглотителя для удаления окиси серы из газов путем пропитки предварительно прокаленного при 850-1300 С глиноэемсодержащего носителя водными растворами соединений меди и алюминия s атомарном соотношении от 1:0,5 до 1:3 и дополнительно водным раствором нитрата натрия при содержании в пропиточном растворе натрия и меди в атомарном соотношении от 1,2:1 до 2,8:1.

Поглотитель, полученный настоящим способом, обладает повышенной активностью по сравнению с поглотителем, полученным известным способом. Так, например, количество молей ЯОд,поглощенных на атом Си при суммарном проскальзывании SOz 10 об° . 3, при 370 С составляет для поглотителя, полученного согласно изобретению, 0,69 моль, при 430 C 2,0 моль.

668579 4 дород в молярном отношении 4,0 с объемной скоростьв 250 нл влажного газа/л акцептора/ ° ч, пока все поглощенные окиси не удалены. Затем акцеп- тор промывают сильной струей азота в течение 5 мин при 400 С. После этого начинается новый цикл для другого заданного времени, отличающегося re продолжительности от прежнего.

Из полученных результатов может быть рассчитано количество молей ЯО,.

10 поглощенных на атом меди акцептора, относительно суммарного проскальзывания SO> . Результаты представлены в табл 1.

Та 6

Со цe ве

5 Cu/3,3

AI/100 подложки (известный) 0,3 0,48 0,7 0,87 1,03

5 Cu/3,3

AI/3 Na/

100 подложки (предлагаемый) 0,57 1,0 1,52 1,80 2,05

Состав акцепто ра, вес.ч

Количество SOp, поглощенного на атом и при суммарном проскальзывании ЯО 10% при различной температуре, моль

O С 43O C

350

5 Ол/3,3 AI/100 подложки (известный)

5 Cu/3 Ва/

3,3 AI/100 под.ложки (предлагаемый) 0,10 0,32 0,50 0,63 0,72 0,77 0,80

P 2 0,44 0,69 0,94 1,17 1,4 1,65 1,83 2,0

Пример 1. Материал подложки содержащий алюминий, приготовлен сле дующим образом: 7065 r покупного, вы сушенного распылением порошка окиси алюминия, содержащего 30,1 вес.% воды, смешано с 1390 г каолинового порошка, 565 r порошка полипропилена

140 r порошка натронного стекла и

290 г порошка Вайоминг бентонитной глины.

После смещения ингредиентов в течение 15 мин в смесителе добавлено

11 л дистиллированной воды, содержащей 5 мл раствора силиката натрия (28,5 вес.Ъ S10>) и 2 мл детергена (Титрол). Затем смесь перемешивают в течение 1 ч и полученную пасту экстру-16 дируют через экструзивнув матрицу с отверстием 1,5 мм. Образованные экструдаты высушивавт при температуре около 120 .С, отжигавт в течение 3 ч при 600 С и окончательно в течение

2 ч при 11000С ° Полученные экструдаты имеют площадь поверхности 99 м /г и объем пор 0,,37 мл/г, измеренные при помощи метода Брунауэра, Зммета и

Теллера..

Экструдаты пропитаны в сухом состоянии водным раствором, содержащим нитраты натрия, меди, алюминия. Концентрации солей таковы, что конечный акцептор имеет, вес.ч : 5 Cu/3 Na/3,3

AI/100 подложка, после отжига при

500 С в течение 3 ч. Акцептор, не содержащий натрия, изготовлен аналогично и содержит в весовых частях

5 Cu/3,3 AI/100 подложка.

Способность приема SOg поглотите- 36 лей — акценторов, полученных таким обра9ом, определяется приведенным ниже образом.

Моделирующий выхлопной газ состава, об.4: 6,0 Оа 14,6 СОг 78 6 N> ° 40

0,3 ЯОд, подается с паром (объемное отношение пар сухой гаэ 0,06) с объемной скоростью 8000 нл/газа/л акцептора ч при 400 С над 10 мл экструдатов в заданное время. Суммар- 46 ное проскальзывание SO« как процент от общего количества SOд, пропущенной над акцептором, определяется после этого времени. Затем акцептор очищают азотом в течение 5 мин и регенерируют при 400 С восстанавливающей газовой смесьв, содержащей пар и воЯсно, что способность акцептора поглощать SOq, во втором случае, соответствующем изобретению, выше.

Пример 2. Поглотители, состоящие иэ экструдатов диаметром 1 мм, приготовлены способОм, аналогичным описанному в примере 1. Они могут быть испытаны тем же самым синтетически выхлопным газом, который описан в примере 1, и может использоваться та же самая регенерация.

Температуры акцептования и регенерации изменяются от 350 до 430 С, каждый цикл регенерации выполняют при той же температуре, что и цикл акцептования. Количество молей БО, поглощенных на атом меди, рассчитано при

10%-ном суммарном проскальзывании

SO . Результаты приведены в табл. 2.

Таблица 2

668579 Состав акцептора íà Cu/3,3 AI х Na/100 носителе, вес.ч

Свойства

0 1 Г 2

Атомное соотношение

Na/Cu

0 0,553 1,105 1,658 2,210 2,763 3 316

Количество SO,ïoãлощенного на атом

Си при 103-ном. суммарном проскальзывании, моль

0 5 0,64 1,13 1,20 1,20 1,20 1,04

Т а б л и ц а 4

Состав акцептора на 3

Cu/3/3 AI/х Na/100

Свойства носителе, вес.ч

Атомное отношение

Na/Cu

0 0,92 1,84 2,76 3,68

Количество

SOz, поглощенного на атом Си при 107-ном суммарном проскальзывании, моль 0,36 0,69 0,76 . 0,74

0,38

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 3320/53 Тираж 876 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4

Как видно иэ табл. 2, предлагаемый акцептор имеет значительно более высокую способность к поглощению SO при данной температуре и при данном суммарном проскальзывании SO, чем известный.

Пример 3, Материал подложки, Содержащий окись алюминия, готовят по технологии, данной в примере 1. Из этого материала изготовляют экструдаты диаметром 1,2 мм. Экструдаты пропитывают в сухом состоянии водным раствором, содержащим нитраты меди, алюминия и натрия. Концентрации солей такие, что конечные акцеп.торы получены с содержанием 5 вес,ч. меди, 3,3. вес.ч. алюминия, 100 вес.ч. подложки и различным количеством натрия.

Способ получения медьсодержащего поглотителя для удаления окиси серы из газов путем пропитки предварительно прокаленного при 850-1300О с глиноземсодержащего носителя водными 55 растворами соединений меди и алюминия в атомарном соотношении от 1:05 до 1 3, отличающийся тем, что, с целью получения поглотителя с повышенной активностью, пропитку ведут дополнительно водным раствором нитрата натрия при содержании

Аналогичный ряд поглотителей при" готовлен с содержанием 3 вес.ч. меди, 3,3 вес.ч. алюминия, 100 вес.ч. подложки и различным количеством натрия.

Способность поглощения ЯОд акцепторов, полученных таким образом, on5 ределяется, как описано в примере 1.

R табл. 3 и 4 представлено количест. во молей ЯОд, поглощенных на атом

Сц при суммарном проскальзывании

SO 10%. Можно видеть„ что в каждом ряду наилучшие полученные результаты не зависят от содержания меди при атомном отношении Na/Cu, равном 2 0,8. Акцепторы, которые содержат 5 вес.ч. меди, дают лучшие результаты, чем акцепторы, содержащие 3 вес.ч. меди при тех же самых отношениях Na/Cu.

Таблиц а 3 в пропиточном растворе натрия и меди в атомарном соотношении от 1,2:1 до

2,8:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии Р 1154009, кл. С 1 А, 1969.

2. Патент Англии 9 1176096, кл. С 1 А, 1970.

3. Заявка СССР 9 1719712/23-04, кл. В 01 J 21/04, В 01 J 23/72, 1971, по которой принято положительное решение.