152893. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy terhelhetőségű, javított tulajdonságokkal rendelkező kénsavgyártásra alkalmas katalizátor előállítására
\ 3 Ez utóbbi káros jelenség, mivel a felület és a porózitás csökkenését vonja maga után. A két ellentétes hatás eredményeképpen a hordozóanyag porózitásának növekedése alárendelt és a savas kezeléssel elérhető konverziónövekedés 5 főként az agyagszennyezések eltávolításának tulajdonítható. A savas kezelés után a hordozóanyagot szokásos módon a hatóanyagtartalmú oldattal impregnálják. Ilyen katalizátorok felhasználásakor. az a hátrány tapasz- 10 talható, hogy savas kezeléssel nyert hordozóanyagoknál az agyagásvány csak a felületről oldódik le és a használat közben bekövetkező kopás folytán újabb felületek alakulnak ki,, amelyek agyagásvány-szennyezéseket tártai- L5 máznak. Ennek az a következménye, hogy a konverzió rohamosan csökken és a katalizátor élettartama viszonylag csekély. További hátrányt jelent az is, hogy a katalizátor belső -magja, tömörsége miatt, az oxidálandó gáz 20 számára áthatolhatatlan és" így a katalizátor belső magja az oxidációs folyamatban nem vesz részt, ami viszont ismét a konverzió csökkenése irányában hat. A jelen találmány feladata a fentebb vár 25 zolt hátrányok kiküszöbölése és javított tulajdonságokkal rendelkező kénsavgyári katalizátor előállítása. A találmány értelmében nyers kovaföldet 90 C° körüli hőmérsékleten kénsavas kezelés- 30 nek vetünk alá, majd savmentesre mosunk, szűrünk és szárítunk, adott esetben súlyára számítva legfeljebb 30%-os mennyiségben is nedvesítés után, a katalizátor felületének továBbi növelése céljából nagy felületű aktív 35 kovasavval keverjük össze, a nedves masszából ismert módon formákat készítünk és azokat 600 C°-on izzítjuk, végül az így készített hordozóanyagot 5—9% V2 0 5 és K 2 S0 4 tartalmú oldattal szokásos módon impregnáljuk. 40 Aktív kovasavként a találmány szerint a nátriumszilikofluorid gyártásánál képződő' kovasavas üledékét használjuk fel, melyet a kovafölddel való összekeverés előtt centrifugálunk, vízzel savmentesre mosunk és nedves állapot- 45 ban keverjük az előkezelt száraz kovaföldhöz. Az aktív kovasavat a perlit kőzetből termikus úton előállított, ún. duzzasztott perlittel is helyettesíthetjük (litersúly 90 g). Azt találtuk, hogy a találmány szerinti el- 50 járással, vagyis a "katalizátor hordozó anyagának porózitás növelésével, nem csupán a konverzió hatásfoka növelhető, hanem a konverzió hőmérséklete is mintegy 30—40 C°-kal alacsonyabb, mint az ismert vanádium-kontakt- 55 masszáknál, ugyanakkor maximális terhelhetősége pedig túlhaladja az ismert katalizátorokét. A vizsgálatok szerint a jelen eljárással előállított katalizátor nagy porózitása folytan nem tömör még a katalizátor belső részein 60 sem és így teljes egészében részt vesz a katalitikus folyamatban. A katalizátor gyártásánál oly módon is eljárhatunk, hogy a formázás előtti nedves gyúrásnál víz helyett a hatóanyagot tartalmazó impregnáló oldatot alkalmaz- tS5 4 ' ;; zuk és így a hordozóanyag izzítás utáni külön impregnálása kiküszöbölhető. összehasonlítás céljából az alábbi táblázatban az ismert eljárás szerint és a találmány szerinti eljárással készített katalizátor jellemző értékeit tüntetjük fel. Ismert Találmány Műszaki jellemzők szerinti / katalizátor A hordozóanyag vízfelvevőképessége s% 65—75 85—95 V2O5 felvétel % (9% V2O5 tartalmú oldatból) 5,1 6,5 A katalizátor térfogatsúlya g/l - 580 420 A katalizátor konverziója % 96 96,7 Maximális terhelhetőség kg H2 S0 4 /kg katalizátor/ nap 4—6 7—9 A konverzió hőmérséklete C° 440—450 • 400—420 A táblázatból látható, hogy a találmány szerinti katalizátor felhasználásának jelentős előnyei vannak a konverziónövekedést, a maximális terhelhetőség növekedését és a maximális konverzió hőmérsékletének csökkenését illetően. Ez a műszáki hatás lényegében úgy érhető el, hogy a katalizátor hordozóanyagaként alkalmazott kovaföldet izzítás előtt vetjük alá savas kezelésnek, miáltal a szennyezőket nemcsak a hordozó felületéből, hanem az egész hordozóból kioldjuk, és ezáltal érjük el a fentiekben vázolt meglepő hatásokat. A találmány szerinti eljárást közelebbről az alábbi példákon szemléltetjük. 1. példa: . 100 kg nyers kovaföldet 300 kg 25 Bé-s kénsawal 80—'90 C°-on három ízben, 3 óra hoszszat kezelünk, majd a savazott kovaföldet vízzel : savmentesre mossuk. A sav- és mosóvízrészleteket dékantálással távolítjuk el. A sav utolsó nyomait kevés KOH hozzáadásával semlegesítjük. Ezután a kovaföldet szűrőprésen szűrjük vagy centrifugáljuk, majd 100 C°-on szárítjuk. A szárított kovaföldet 90 liter vízzel dagasztógépben morzsalékos péppé gyúrjuk, a grízes anyagot pedig présgép segítségével hengeres pálcákká préseljük. A hengeres alaktestekét 100 C°-on szárítjuk és forgókemencében 600 C°-on izzítjuk. A hordozóanyagot ezt követően 9%-os V2O5 tartalmú oldattal szokásos módon impregnáljuk. A katalizátor jellemzői a következők: A hordozóanyag vízfelvevőképessége 95% A katalizátor litersúlya ' l 420 g/l A katalizátor V2O5 tartalma 6,5% Az elérhető konverzió hatásfoka 96,7% A maximális konverzió hőmérséklete 420 C° A katalizátor maximális terhelhetősége kg H^SOi/kg katalizátor/nap ...8
