168924. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vasat és molibdént tartalmazó áttetsző gélek előállítására
7 168924 8 gőzt is kevernek az oxigénhez. Az oxigén és az inert gáz térfogati aránya közömbös, Általában úgy állítják be, hogy kívül essen a metanolgőz és a gázkeverék robbanási határain. A nitrogén és az oxigén gázkeveréke helyett előnyösebb levegőt használni. A metanolgőz és a levegő keveréke esetében a metanolgőz aránya 3 és 15% között szokott lenni. A metanolgőz előnyösen a levegő térfogatának 3-7%-át teszi ki. A levegő és a metanolgőz áthaladási sebességét a katalizátor-ágy 1 liternyi térfogatára eső óránként átáramló gázkeverék literszámában szokták kifejezni, a gáztérfogatokat normál hőmérsékletre és nyomásra redukálva. Az átáramlási sebesség 3600 1/1 és 72 000 1/1 között szokott lenni, előnyösen 24 000-36 000 1/1. A következő példák a találmány jellemzésére szolgálnak anélkül azonban, hogy ezzel a találmányt bármilyen módon korlátoznánk. 1. példa Gél előállítása, melyben a vas éa a molibdén atomok aránya 2:1. Egy mozsárban összekeverünk 202 g ferrinitrát-nonahidrátot (0,5 g atomnyi ferri-ion) és 176,6 g ammónium-paramolibdát-tetrahidrátot (1 g atom Mo03 ). Sárgás port kapunk, melyet egy gyúrókészülékbe helyezünk és 15 percig szobahőmérsékleten keverjük. Viszkózus oldat keletkezik, mely 30 perc alatt átalakul egy rugalmas átlátszó zöldesszínű géllé, mely 24 s% vizet tartalmaz. 2. példa Az 1. példában leírt módon készített gélt szárítjuk 60 C°-on 2 napig szárítószekrényben. Barnás-vörös színű szintén áttetsző gél keletkezik, melynek víztartalma 2%. Ezt a gélt termikusan elbontjuk 420C°-os kemencében tartva 4 óra hosszat. A kemencén melegítés közben levegőt fúvatunk át. Élénkzöld színű terméket kapunk, melynek fajlagos felülete g-ként 7,6 m2 , a termékben a molibdén és a vasatomok aránya 2:1. A termékből 6 ml-t egy katalizátor-reaktorba helyezünk, a katalizátor-réteg hőmérsékletét 350C°-ra fűtjük fel. A katalizátor-rétegen átáramoltatunk egy metanol-levegő keveréket, melyben 6,6 tf% metanol van. A kísérlet időtartama 6 óra, óránként 24 000 1 gázkeveréket áramoltatunk át. Az anyagmérleg szerint a metanol 99,8%-a átalakult és a formaldehid kitermelés molárisán 96,9%. 3. példa 176,6 g ammónium-paramolibdat-tetrahidrátot (1 g molekula Mo03 ) mozsárban összekeverünk 172,1 g ferrinitrát-nonahidráttal (0,426 g atom ferri-ion) és hozzáadunk 10 ml vizet. Sárgás színű pasztát kapunk, melyet egy Z-karú keverőbe helyezünk. A pasztát szobahőmérsékleten dagasztjuk. 30 percen keresztül, majd 50 C°-ra melegítve még 30 percig. Zöldesszínű áttetsző gél 5 keletkezik, melyet szárítószekrényben 70 C°-on víztelenítünk 48 órán keresztül. A száraz gélt termikusan elbontjuk 400-450 C° hőmérsékleten tartva 3 órán keresztül, kevés levegő átfúvatása mellett. 4. példa Katalizátort állítunk elő a 3. példában leírt 15 módon, színe halványsárga és fajlagos felülete g-onként 4,4 m2 , de benne a molibdén és vasatomok aránya 2,35 :1. Ebből a katalizátorból 6 ml-t elhelyezünk egy katalitikus reaktorba, a katalizátor-ágy hőmérsék-20 letét felmelegítjük 350C°-ra. A katalizátoron gázkeveréket áramoltatunk át, melyben 6,6 tf% metanol van levegő mellett. Az átáramlási sebesség = V. V. H. = 24 000 l/óra. A kísérlet időtartama 5 óra. 25 A kísérlet végén készített anyagmérleg azt mutatja, hogy a bevitt metanol 99,6 molszázaléka alakultát. A formaldehid kitermelés a bevitt metanolra számolva molárisán 94,6%. 5. példa Megismételjük a 3. példát, azzal az eltéréssel, hogy a ferrinitrát-nonahidrát egy részét ekvivalens 35 mennyiségű mangánitrát-hexahidráttal helyettesítjük. Ilyen módon olyan katalizátort állítunk elő, Mo melyben az atomok hányadosa 2,35 és Fe+Mn 40 az atomok hányadosa 0,08. Fe+Mn 6. példa 45 Megismételjük a 3. példát azzal az eltéréssel, hogy a ferrinitrát-nonahidrát egy részét ekvivalens mennyiségű krómnitráttal helyettesítjük és a keverékhez még 100 g ammóniumnitrátot adunk. Ez-50 által olyan kataUzátort állítunk elő, melyben az Mo Cr ! atomok hányadosa, 2,35 és a atomok Fe+Cr Fe+Cr hányadosa 0,08. 55 7. példa Megismételjük a 3. példát, azzal az eltéréssel, 60 hogy a ferrinitrát-nonahidrát egy részét ekvivalens mennyiségű kobaltnitrát-hexáhidráttal helyettesítjük. Ilyen módon az új katalizátorban az' atomok Mo aránya = 1,5 :1. 65 Fe+Co 4
