171495. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ezüstkatalizátor előállítására formaldehidnek metanol oxidációjával történő szintéziséhez
171495 8 vízzel mossuk és 250 C° hőmérsékleten 20 percig szárítjuk. A katalizátor 3,2 súly% fémezüstöt tartalmaz. A hordozó felületére a fémezüst felvitelét (a hordozó átitatásával, az ezüst redukálásával, mosással és szárítással) háromszor ismételjük. A kész katalizátor 9,6 súly% fémezüstöt tartalmaz, specifikus felülete 1,1 m2 /g. Összehasonlításként az ismert eljárás szerint ezüstkatalizátort készítünk. Ennek során 20 g horzsakődarát 20,12 g ezüstnitrátot tartalmazó vizes oldattal itatunk át. A horzsakő specifikus felülete 1,1 m2 /g,a szemcsék mérete 1,6—2,5 mm. Az átitatott hordozót szárítjuk és azután 680 C° hőmérsékleten 2,5 órán át a nitrogénoxidok tökéletes eltávolításáig izzítjuk. Az ily módon kapott katalizátor 38,7 súly% fémezüstöt tartalmaz és specifikus felülete 0,31 m2 /g. Mindkét katalizátort formaldehid szintéziséhez felhasznált berendezésbe tápláljuk. A formaldehid szintézisét metanolnak levegő oxigénjével való oxidációjával végezzük. A két katalizátor hatékonyságát a szintézis során vizsgáljuk. Az alkohol-elpárologtató berendezésben a vizes oldat koncentrációja mindkét esetben 54%, az alkohol/levegő-keverék túlhevítési hőmérséklete 120 C°, a kontaktzóna hőmérséklete 650 C° és a katalizátor 1 cm2 felületére eső terhelés 100 g metanol óránként. A két katalizátor összehasonlító vizsgálatának eredményei azt mutatják, hogy a formaldehid hozama a találmány szerinti katalizátoron a felhasznált metanolra számítva 76,9%, míg az ismert eljárással előállított katalizátort alkalmazva a formaldehid hozama 74,9%. A szelektivitás előző esetben 94%, míg az ismert katalizátort alkalmazva 92,8%. A formaldehidhozam növekedése a találmány szerinti katalizátorral 2%. 2. példa Vizes oldatot készítünk, amikor 0,250 g ezüstcianidot 43 ml vízben oldunk és ehhez 0,0318 g káliumcianidot adunk. Ekkor az alábbi ezüstkomplex ionok képződnek: [Ag(CN)2 f A kapott, fenti komplex ionokat tartalmazó vizes oldattal 20 C° hőmérsékleten 20 g horzsakődarát átitatunk. Az alkalmazott horzsakő specifikus felülete 1,07 m2 lg, a szemcsék mérete 1,6-2,5 mm. Az átitatott hordozót redukáló szerként 15,9 ml 10%-os vizes nátrium-hipofoszfit-oldattal kezeljük. A hordozó felületén levő ezüstnek fémezüstté történő redukálását az oldat 7-8 pH értékén és 90 C° hőmérsékleten végezzük. Az elkészített katalizátort 300 C° hőmérsékleten szárítjuk. A katalizátor 0,9 súly% fémezüstöt tartalmaz. A hordozó felületére történő ezüst felvitelt hétszer ismételjük. A kész katalizátor 6,3 súly% fémezüstöt tartalmaz és 1,07 m2 /g specifikus felületű. Összehasonlításul az ismert eljárással készítünk ezüstkatalizátort. Az eljárás során 20 g horzsakődarát (szemcseméret 1,6-2,5 mm, specifikus felület 1,07 m2 /g) 100 ml 20,12 g ezüstnitrátot tartalmazó vizes oldattál átitatunk. Az átitatott hordozót szárítjuk és azután 700 C° hőmérsékleten 2,5 óra hosszat a nitrogénoxidok maradéktalan eltávolításáig izzítjuk. A kapott katalizátor 38,7 súly% fémezüstöt 5 tartalmaz és specifikus felülete 0,23 m2 lg. A két katalizátort formaldehid szintetizáló berendezésébe visszük, ahol a metanolt az 1. példában leírt körülmények mellett oxidáljuk, miközben a katalizátorokat vizsgáljuk. Csupán annyi a különbség, hogy 10 az alkoholpárologtató berendezésben a vizes metanol-oldat koncentrációja 69,0% és a kontaktzónában a hőmérséklet 680 C°. A két katalizátor összehasonlító vizsgálata azt eredményezi, hogy a találmány szerinti eljárással 15 készített katalizátoron a formaldehid hozama 77,3%, míg az ismert eljárással készített katalizátoron a formaldehidhözam 72,3%. Előző esetben a szelektivitás 94,2%, az ismert katalizátort alkalmazva 93,0%. 20 A formaldehidhozam a találmány szerint javasolt katalizátoron 5%-al nagyobb. 3. példa 25 10,48 g ezüstnitrátot 40 ml vízben oldunk és a vizes oldathoz 25 ml 25%-os vizes ammónia-oldatot adunk, amikor komplex ezüst ionok képződnek: 30 [Ag(NH3 ) 2 f A készített ezüstkomplex ionokat tartalmazó vizes oldattal 25 C° hőmérsékleten 20 g szilikagéldarát itatunk át, amelynek szemcsenagysága 1,6—2,5 mm. 35 specifikus felülete 7,0m2 /g. Az átitatott hordozót 50 ml redukáló szerrel kezeljük. Redukáló szerként 35%-os formaldehid oldatot veszünk. Fenti komplex ionból az ezüstnek fémezüstté történő redukciója az oldat 10-11 pH értéke és 22 C° hőmérséklet mellett 40 következik be. Az elkészített katalizátort semleges reakció kimutatásáig vízzel mossuk és 200 C" hőmérsékleten szárítjuk. A kész katalizátor 10 súly% fémezüstöt tartalmaz és specifikus felülete 7,0 m2 /g. Összehasonlításhoz az ismert módszerrel katali-45 zátort készítünk. Az eljárás során 20 g szilikagéldarát (szemcseméret 1,6—2,5 mm, specifikus felüiet 7,0m2 /g) 100 ml 20,12 g ezüstnitrátot tartalmazó oldattal átitatjuk. Az átitatott hordozót szárítjuk és azután 700 C hőmérsékleten 2,5 órán át a nitrogén-50 oxidok maradéktalan eltávolításáig izzítjuk. Az ily módon készített katalizátor 39,0 súly% fémezüstöt tartalmaz, specifikus felülete 6,4 m2 /g. A két katalizátort formaldehidnek metanol oxidációjával történő szintéziséhez alkalmazott beren-55 dezésbe tápláljuk, ahol a katalizátorok aktivitását az 1. példában leírt körülmények mellett, az alábbi különbségekkel vizsgáljuk: az alkoholelpárologtató berendezésben a vizes metanol-oldat koncentrációja 61 %, a kontaktzónában a hőmérséklet 700 C°. 60 Az összehasonlító kísérletek eredményei alapján a találmány szerinti eljárással készült katalizátoron a formaldehid hozama a felhasznált metanolra számítva és 89,0% szelektivitás mellett 75,0%, míg az ismert eljárással készített katalizátoron a formaldehid 65 hozama 86,0% szelektivitás mellett 73,0%. 4
