168924. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vasat és molibdént tartalmazó áttetsző gélek előállítására
5 168924 6 Mo + N Ha az tört (az atomok globális aránya) Fe + M értéke 1,5 felett van, szilárd kristályvíztartalmú kiindulási anyagok porának keveréke pár perc alatt 5 átalakul egy sűrű zavaros oldattá, melynek viszkozitása 1000 centipoise körül van 20 C°-on mérve. Ez az oldat, mely apró kristályszemcséket is tartalmaz, különböző idő alatt átalakul homogén, rugalmas és áttetsző géllé. 10 Az oldatoknak géllé való átalakulásához szükséges időtartam függ az összekeverés hőmérsékletétől és attól is, hogy milyen módon történt a mechanikus összedörzsölés. PL, ha a keverékben a molibdén és a vas-atomok hányadosa 1 és a kéve- 15 rést 70C°-on végezzük Z-karú keverőt használva, a gél kb. 3 óra alatt alakul ki. Ha a molibdén és vasatomok aránya 2:1 és a keverést 20C°-on végezzük, akkor a gél 30 perc alatt kialakul. A találmányunk szerinti eljárással előállítható 20 átlátszó géleket optikai szűrőként is felhasználhatjuk. A találmányunk szerint előállított géleknél, bár-Mo + N , , , , milyen legyen bennük az atomok hányadosa 25 (az előzőekben leírtak keretén belül), ha a gyúrást továbbfolytatjuk legalább 2 óra hosszat, 20 C° és 150 C° közötti hőmérsékleten, szétmorzsolódó anyagot kapunk. Ez a por halványsárga színű, ha a 30 kiindulási anyagok csak VÓS és molibdén fémsókat tartalmaztak és különböző egyéb színárnyalatot vehet fel attól függően, hogy milyen egyéb fémvegyületet vittünk be a reakcióelegybe. Az utólagos gyúrás során a víz eltávolítását megkönnyíthetjük 35 azzal, hogy meleg levegőt fújunk át gyúrás közben a keveréken. Az igy keletkezett porszerű anyag víztartalma 10 s%-nál kisebb lesz. Az ilyen keverék kristálytanilag amorf és könnyen pasztillázható, extrudálható vagy granulálható. A keverék formázása 40 különösen akkor fontos, ha a terméket katalizátorok gyártására használjuk fel. A későbbiekben részletesen leírjuk olyan oxidációs katalizátorok előállítását, melyek alkalmasak primer alkoholoknak aldehidekké való oxidációjára, különösen formai- 45 dehid előállítására metanolból. A következőkben ismertetendő eljárással olyan géleket és porszerű termékeket állíthatunk elő, melyek kiindulási anyagként (prekurzorként) felhasználhatók vas- és molibdén-oxidokat tartalmazó 50 kevert oxidok gyártásánál (a vas és a molibdén egy részét helyettesíteni lehet más előbb említett elemekkel, melyeket a vonatkozó képletekben M-el és N-jel jelöltünk). Az említett kevert oxidok akkor keletkeznek, 55 ha a gélből kapott porszerű terméket termikus lebontásnak vetjük alá. A hőkezelést 300 és 500 C° közötti hőmérsékleten, előnyösen 350-470 C° között végezzük 6 óránál rövidebb időtartammal, előnyösen 1 óránál hosszabb és 5 60 óránál rövidebb idő alatt. Általában célszerű a hőkezelés előtt egy szárítási műveletet is beiktatni, melyet pl. szárítószekrényben 40 C° és 150C° közötti hőmérsékleten végzünk, célszerűen 50 C° és 90 C° közötti hőmér- 6S sékleten. A szárításhoz szükséges idő legalább 6 óra, célszerűen 24 és 72 óra között van. A gélek e kezelés közben lassan elvesztik víztartalmukat és átalakulnak egy másfajta géllé, mely kristálytanilag szintén amorf és áttetsző a látható és a közeli infravörös fényben. Az oxid-keverékek közül némelyik kiváló minőségű oxidáló katalizátor aldehideknek primer alkoholokból való gyártásánál, különösen metanolnak formaldehiddé való oxidációjánál. Katalizátorként azok az oxid-keverékek használhatók, melyek az előzőekben leírt eljárással gyártott gélek és porszerű anyagok hőkezelésénél keletkeznek, melyekre jellemző az, hogy a felhasznált vegyületek és mennyiségek megfelelő megválasztásával bennük Mo + N az tört értéke, a fématomok hányadosa 1,5 Fe + M és 5 közötti szám. A hőkezelést úgy kell végezni, hogy az oxidkeverék belsejében mért hőmérséklet ne haladja meg az 500 C°-t, magasabb hőmérséklet esetében kalcinálódás következik be, mely a képződő katalizátor aktivitásának csökkenését okozhatja. Az így előállított katalizátor, ha nem tartalmaz idegen fémeket, sárgászöld-zöld színű lesz. Színárnyalata változhat a hozzátett egyéb fémoxidok következtében. A katalizátor mechanikai szilárdsága elég jó, fajlagos felülete g-onként 0,5-20 m2 . Oxidálási célokra azok a katalizátorok a legjobbak, melyek fajlagos felülete g-onként 4-12 m2 . A katalizátorhoz hozzákeverhetünk még célszerű alakúra granulált, de katalízis szempontjából hatástalan anyagokat. Az eredeti katalizátor térfogatának és a granulált anyaggal növelt katalizátor térfogatának aránya 0,1 és 1 között változhat. Célszerű olyan hígítóanyagot választani, melynek szemcsemérete közel áll a katalizátoréhoz. A szokásos inert hígítóanyagok a legkülönbözőbb alakúak lehetnek, golyócskák, hengerek, gyűrűk stb. Felhasználhatók keramikus anyagok, alumíniumoxid, szíliciumdioxid, alumíniumszilikátok, üvegek vagy szilíciumkarbid. A hígítóanyag és a katalizátor lehet jól összekeverve, vagy külön-külön egy vagy több rétegben elhelyezve a katalizátor-ágy alatt, fölött vagy a katalizátor-rétegek között. Általában a katalizátor-réteg alatt és fölött helyezik el őket, vagy összekeverik a katalizátorral. A megfelelően elhelyezett hígítóanyagok javítják a hőátadást a katalizátor-ágyban. Csökkentik ezenkívül a katalizátor kopását és összetapadását, ennek következtében mérsékelik a katalizátorveszteségeket. A metanolnak formaldehiddé való oxidációja úgy történik, hogy a metanolgőz és az oxigéntartalmú gáz keverékét átáramoltatjuk a katalizátor-rétegen, olyan nyomáson, mely közel áll az atmoszférikushoz. A katalizátor-réteget előzőleg felhevítik 250-450 C° közötti hőmérsékletre, előnyösen 300 és 400 C° közötti hőfokra. Az oxigén kísérő gáza lehet nitrogén vagy bármely inert gáz is. Néha egyéb gázokat pl. széndioxidot vagy víz-3
