[go: up one dir, main page]

RU2067496C1 - Catalyst for sulfurous compound oxidation - Google Patents

Catalyst for sulfurous compound oxidation Download PDF

Info

Publication number
RU2067496C1
RU2067496C1 RU94025038A RU94025038A RU2067496C1 RU 2067496 C1 RU2067496 C1 RU 2067496C1 RU 94025038 A RU94025038 A RU 94025038A RU 94025038 A RU94025038 A RU 94025038A RU 2067496 C1 RU2067496 C1 RU 2067496C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
microsphere
sulfite
oxidation
activated carbon
Prior art date
Application number
RU94025038A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94025038A (en
Inventor
И.П. Шиверская
В.В. Воронков
В.В. Поляков
В.Л. Апасов
Original Assignee
Иркутская ТЭЦ-10
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Иркутская ТЭЦ-10 filed Critical Иркутская ТЭЦ-10
Priority to RU94025038A priority Critical patent/RU2067496C1/en
Publication of RU94025038A publication Critical patent/RU94025038A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2067496C1 publication Critical patent/RU2067496C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: heterogeneous catalysts. SUBSTANCE: active, stable, mechanically strength heterogeneous catalyst for oxidation of sulfite-containing solutions containing mechanical impurities is proposed. Catalyst has microsphere, chrome oxide and, additionally, polymeric binding agent at the following ratio of components, wt.-%: microsphere 10-15; chrome oxide 3-5, and polymeric binding agent - the rest. Catalyst can be used in energetics, metallurgy, oil and gas processing, petrochemical and other branches of industries. EFFECT: enhanced effectiveness of catalyst. 3 tbl

Description

Изобретение относится к производству гетерогенных катализаторов жидкофазного окисления сернистых соединений, в частности сульфитсодержащих растворов, природных и сточных вод, и может быть использовано в энергетической, металлургической, газовой, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и целлюлозно-бумажной отраслях промышленности. The invention relates to the production of heterogeneous catalysts for liquid-phase oxidation of sulfur compounds, in particular sulfite-containing solutions, natural and waste waters, and can be used in the energy, metallurgy, gas, oil refining, petrochemical and pulp and paper industries.

Известно электрохимическое окисление сульфитсодержащих растворов (Заявка ФРГ N 0 3614005, B 01 D 53/34, опублик. 29.10.87). Окисление сульфит-ионов до сульфат-ионов с одновременным образованием водород-ионов и, следовательно, серной кислоты происходит на аноде. Known electrochemical oxidation of sulfite-containing solutions (Application Germany N 0 3614005, B 01 D 53/34, published. 29.10.87). The oxidation of sulfite ions to sulfate ions with the simultaneous formation of hydrogen ions and, therefore, sulfuric acid occurs at the anode.

Недостатком данного процесса являются высокие затраты электроэнергии, ограниченное количество окисляемого раствора и отсутствие посторонних примесей в окисляемом растворе. The disadvantage of this process is the high cost of electricity, a limited amount of oxidizable solution and the absence of impurities in the oxidizable solution.

Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату и технической сущности является использование при окислении сульфитсодержащих растворов в качестве катализатора активированного угля, модифицированного никелем, серебром или платиной (Заявка Великобритании N 1602218, B 10 D 53/36, опублик. 30.04.77). The closest to the invention in terms of the achieved result and technical essence is the use of activated carbon modified with nickel, silver or platinum as catalyst for oxidation of sulfite-containing solutions (UK application N 1602218, B 10 D 53/36, published. 30.04.77).

Недостатком этого процесса являются низкая механическая прочность активного угля в процессах жидкофазного окисления в условиях барботажного режима и высокая чувствительность активного угля к механическим примесям. The disadvantage of this process is the low mechanical strength of activated carbon in the processes of liquid-phase oxidation in the bubbling regime and the high sensitivity of activated carbon to mechanical impurities.

Постепенное разрушение активного угля будет сопровождаться потерей модифицирующих компонентов, в качестве которых используются дорогостоящие металлы и как следствие уменьшение каталитической активности и стабильности катализатора. The gradual destruction of activated carbon will be accompanied by the loss of modifying components, which are used as expensive metals and, as a result, a decrease in catalytic activity and catalyst stability.

Забивание пор механическими примесями приведет к блокированию активных центров и дезактивации работы активного угля и как катализатора, и как сорбента. Clogging of pores with mechanical impurities will lead to blocking of active centers and deactivation of activated carbon both as a catalyst and as a sorbent.

Для поддержания необходимой каталитической эффективности требуется постоянное добавление новой порции катализатора. Регенерации катализатора на активном угле из-за потери модифицирующих компонентов практически не возможна. To maintain the necessary catalytic efficiency, the constant addition of a new portion of the catalyst is required. Activated carbon catalyst regeneration is practically impossible due to the loss of modifying components.

Для устранения перечисленных недостатков, при окислении сульфитсодержащих растворов предлагается активный, стабильный, механический прочный, не требующий фильтрации от механических примесей окисляемых растворов гетерогенный катализатор, содержащий микрофсферу, оксид хрома и дополнительно полимерное связующее, мас. To eliminate these shortcomings, when oxidizing sulfite-containing solutions, an active, stable, mechanical, solid, not requiring filtration from mechanical impurities of oxidized solutions heterogeneous catalyst containing microsphere, chromium oxide and additionally a polymer binder, wt.

микросфере 10-15
оксид хрома 3-5
полимерное связующее остальное
Микросфера является составной частью золы-уноса ТЭС и представляет собой газонаполненные алюмосиликаты с гладкой внешней поверхностью. Основными компонентами микросферы являются: стеклофаза, муллит, кварц, гематит, магнетит, оксид кальция. В состав микросферы входят, мас.
microsphere 10-15
chromium oxide 3-5
polymer binder the rest
The microsphere is an integral part of fly ash of thermal power plants and is gas-filled aluminosilicates with a smooth outer surface. The main components of the microsphere are: glass phase, mullite, quartz, hematite, magnetite, calcium oxide. The composition of the microspheres are, wt.

Al2O3 23,8
Fe3O4 6,24
FeO 1,37
TiO2 0,53
MgO 3,44
SiO2 остальное.
Al 2 O 3 23.8
Fe 3 O 4 6.24
FeO 1.37
TiO 2 0.53
MgO 3.44
SiO 2 the rest.

Пример 1. Микросферу золы-уноса сжигаемых углей отобрали в месте сброса золовой пульпы в шлакозолохранилище с удельным весом <1 т/м3, высушили на воздухе при комнатной температуре и затем в сушильном шкафу при 105oC до остаточной влажности 7-9 мас.Example 1. The microsphere of fly ash of combustible coal was taken at the place of ash pulp discharge into a slag ash storage with a specific gravity <1 t / m 3 , dried in air at room temperature and then in an oven at 105 o C to a residual moisture content of 7-9 wt.

Для приготовления катализатора микросферу состава, мас. For the preparation of the catalyst microsphere composition, wt.

Al2O3 23,8
Fe3O4 6,24
FeO 1,37
TiO 0,53
MgO 3,44
SiO2 остальное,
выдерживали в хромовой кислоте при комнатной температуре и периодическом перемешивании в течение 2 ч, затем сушили до остаточной влажности 3-7 мас. и прокаливали в муфельной печи при 350-400oC, после чего добавляли полимерное связующее и формовали сферические гранулы катализатора. В качестве полимерного связующего использовали полиэтилен высокого давления.
Al 2 O 3 23.8
Fe 3 O 4 6.24
FeO 1.37
TiO 0.53
MgO 3.44
SiO 2 the rest,
kept in chromic acid at room temperature and periodically stirring for 2 hours, then dried to a residual moisture content of 3-7 wt. and calcined in a muffle furnace at 350-400 ° C., after which a polymer binder was added and spherical catalyst granules were formed. As a polymeric binder, high pressure polyethylene was used.

Аналогично изготавливали катализаторы, содержащие оксид хрома и микросферу в различном массовом соотношении, смешивая соответствующие компоненты катализатора. Catalysts containing chromium oxide and a microsphere in various mass ratios were prepared analogously by mixing the corresponding catalyst components.

Пример 2. 500 мл сульфитсодержащего раствора состава 1000 мг/л сульфит-ионов окисляли в присутствии 20 г катализатора, приготовленного по примеру 1. Example 2. 500 ml of a sulfite-containing solution of 1000 mg / l sulfite ions were oxidized in the presence of 20 g of the catalyst prepared according to example 1.

Катализатор загружали в стеклянный реактор периодического действия с диспергаторной пластиной в нижней части реактора для подачи воздуха. Воздух подавали из блока через редуктор, дозировку осуществляли при помощи реометра на выходе из реактора. Отдувочные газы пропускали через систему поглотителей контроля сернистого ангидрида. The catalyst was loaded into a batch glass reactor with a dispersant plate at the bottom of the reactor for air supply. Air was supplied from the unit through a reducer; dosing was carried out using a rheometer at the outlet of the reactor. Flue gases were passed through a sulfur dioxide anhydride control absorber system.

Сульфитсодержащие растворы окисляли в статическом режиме при комнатной температуре, атмосферном давлении в течение 30 мин при подаче воздуха 10 л на 1 л окисляемого раствора. Sulphite-containing solutions were oxidized in a static mode at room temperature, atmospheric pressure for 30 minutes with an air supply of 10 liters per 1 liter of oxidizable solution.

Оценку каталитической активности приготовленных катализаторов состава по примеру 1 проводили в сравнении с активированным углем, модифицированным никелем (по прототипу). Evaluation of the catalytic activity of the prepared catalysts of the composition according to example 1 was carried out in comparison with activated carbon modified with Nickel (prototype).

Остаточную концентрацию сульфит-ионов и концентрацию сульфат-ионов в окисляемом растворе определяли по общепринятым методиками (Лурье Ю.Ю. Рыбников А. И. Химический анализ производственных сточных вод. Химия, 1974 г.). Данные по каталитической активности катализаторов представлены в табл. 1. The residual concentration of sulfite ions and the concentration of sulfate ions in the oxidized solution were determined by generally accepted methods (Lurie, Yu.Yu. Rybnikov A.I. Chemical analysis of industrial wastewater. Chemistry, 1974). Data on the catalytic activity of the catalysts are presented in table. 1.

Пример 3. 500 мл сульфитсодержащего раствора с содержанием 1000 мг/л сульфит-ионов окисляли в присутствии 20 г катализатора, приготовленного по примеру 1. Окисление сульфит-ионов проводили в статическом режиме, при комнатной температуре, атмосферном давлении, при подаче воздуха 10 л на 1 л окисляемого раствора, при времени окисления 1, 3, 5, 7, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 80 мин. Полученные данные с известным катализатором представлены в табл. 2. Example 3. 500 ml of a sulfite-containing solution containing 1000 mg / l of sulfite ions were oxidized in the presence of 20 g of the catalyst prepared according to example 1. Oxidation of sulfite ions was carried out in a static mode, at room temperature, atmospheric pressure, with an air supply of 10 l per 1 liter of oxidizable solution, with an oxidation time of 1, 3, 5, 7, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 80 min. The data obtained with a known catalyst are presented in table. 2.

Пример 4. В данном примере определяли длительность работы предлагаемого и известного катализаторов. В качестве окисляемого раствора использовали стоки газозолоуловителей с содержанием сульфит-ионов 300 мг/л и концентрацией механических примесей (золы) до 2 г/л. Стоки окисляли в присутствии катализатора, приготовленного по примеру 1, содержащего мас. Example 4. In this example, the duration of the proposed and known catalysts was determined. As an oxidizable solution was used effluent gas traps with a sulfite-ion content of 300 mg / l and a concentration of mechanical impurities (ash) up to 2 g / l. The waste was oxidized in the presence of a catalyst prepared according to example 1, containing wt.

микросфера 10
оксид хрома 3
полимерное связующее остальное
Катализатор загружали в реактор по примеру 2. Окисление сульфитсодержащих стоков проводили при комнатной температуре, атмосферном давлении, подаче воздуха 10 л на 1 л окисляемого раствора в течение 30 мин, затем раствор сливали и анализировали на остаточное содержание сульфит-ионов и присутствие сульфат-ионов. В таком режиме катализатор отработал в течение 40 ч. Анализ на присутствие сульфит-ионов и сульфат-ионов проводили в каждом 10-м опыте.
microsphere 10
chromium oxide 3
polymer binder the rest
The catalyst was loaded into the reactor according to Example 2. Oxidation of sulfite-containing effluents was carried out at room temperature, atmospheric pressure, air supply of 10 L per 1 liter of oxidizable solution for 30 minutes, then the solution was drained and analyzed for the residual content of sulfite ions and the presence of sulfate ions. In this mode, the catalyst worked for 40 hours. Analysis for the presence of sulfite ions and sulfate ions was carried out in every 10th experiment.

Сравнительные данные по определению каталитической активности предлагаемого катализатора в сравнении с известным приведены в табл. 3. Comparative data on the determination of the catalytic activity of the proposed catalyst in comparison with the known are given in table. 3.

При использовании в качестве носителя катализатора активированного угля происходит преимущественно адсорбция сульфат-ионов. Через 6 ч работы катализатора на активном угле катализатор необходимо частично заменять, так как происходит насыщение пор носителя сульфит, сульфат-ионами, поры забиваются золой и катализатор практически дезактивируется. When activated carbon is used as a catalyst carrier, sulfate ions are predominantly adsorbed. After 6 hours of operation of the catalyst on activated carbon, the catalyst must be partially replaced, since the pores of the support are saturated with sulfite, sulfate ions, the pores are clogged with ash and the catalyst is practically deactivated.

Механическое разрушение гранул катализатора на активированном угле при работе в условиях кипящего слоя начинается уже через 3 ч эксплуатации катализатора. Через 40 ч работы катализатора в условиях кипящего слоя гранулы активированного угля истираются практически на 80%
Как следует на основании вышеизложенного, а также из представленных в таблице данных, катализатор заявляемого состава обладает достаточно высокой механической прочностью при эксплуатации в условиях кипящего слоя, не забивается золой и превосходит катализатор-прототип по каталитической активности при окислении растворов, содержащих сульфит-ион и механические примеси.
The mechanical destruction of activated carbon catalyst granules during operation in a fluidized bed begins after 3 hours of operation of the catalyst. After 40 hours of operation of the catalyst in a fluidized bed, activated carbon granules wear out by almost 80%
As follows from the foregoing, as well as from the data presented in the table, the catalyst of the claimed composition has a sufficiently high mechanical strength during operation in a fluidized bed, is not clogged with ash and exceeds the prototype catalyst in catalytic activity in the oxidation of solutions containing sulfite ion and mechanical impurities.

Высокая каталитическая активность предлагаемого катализатора достигается за счет значительного диспергирования нанесенного активного компонента и оксидов металлов переменной валентности, входящих в структуру микросферы, обеспечиваемое структурой микросферы. High catalytic activity of the proposed catalyst is achieved due to the significant dispersion of the deposited active component and oxides of metals of variable valency included in the structure of the microsphere, provided by the structure of the microsphere.

Claims (1)

Катализатор для окисления сернистых соединений, содержащий активный компонент на носителе, отличающийся тем, что в качестве активного компонента он содержит оксид хрома, в качестве носителя микросферу золы-уноса ТЭС и дополнительно полимерное связующее при следующем соотношении компонентов, мас. A catalyst for the oxidation of sulfur compounds containing an active component on a carrier, characterized in that it contains chromium oxide as an active component, a TPP fly ash microsphere and an additional polymer binder in the following ratio of components, wt. Микросфера золы-уноса ТЭС 10 15
Оксид хрома 3 5
Полимерное связующее Остальное
Microsphere of fly ash TPP 10 15
Chromium oxide 3 5
Polymer binder Else
RU94025038A 1994-07-04 1994-07-04 Catalyst for sulfurous compound oxidation RU2067496C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94025038A RU2067496C1 (en) 1994-07-04 1994-07-04 Catalyst for sulfurous compound oxidation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94025038A RU2067496C1 (en) 1994-07-04 1994-07-04 Catalyst for sulfurous compound oxidation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94025038A RU94025038A (en) 1996-08-10
RU2067496C1 true RU2067496C1 (en) 1996-10-10

Family

ID=20158043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94025038A RU2067496C1 (en) 1994-07-04 1994-07-04 Catalyst for sulfurous compound oxidation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2067496C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2142848C1 (en) * 1997-11-21 1999-12-20 Иркутская ТЭЦ-10 Catalyst for oxidation of inorganic and organic compounds in biological sewage purification stage

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Заявка ФРГ N 3614005, кл. B 01 D 53/34, 1987. Заявка Великобритании N 1602218, кл. B 01 D 53/36, 1977. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2142848C1 (en) * 1997-11-21 1999-12-20 Иркутская ТЭЦ-10 Catalyst for oxidation of inorganic and organic compounds in biological sewage purification stage

Also Published As

Publication number Publication date
RU94025038A (en) 1996-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5145657A (en) Method for purification of gas
EP0514177B1 (en) Catalyst for treating wastewater, process for producing it, and process for trating wastewater with the catalyst
US4732688A (en) Effluent treatment
US5849256A (en) Method for oxidizing carbon monoxide in a gas stream containing oxidizable sulphur compounds
EP0686427A1 (en) Catalyst for processing waste water, production method thereof, and method of processing waste water using the catalyst
KR20020025052A (en) A Catalyst for Selective Catalytic Reduction of Nitrogen Oxides and A Method for Preparing the Same
JPH0510977B2 (en)
US5462693A (en) Air purifying agent and a process for producing same
WO1994021373A1 (en) Nitrogen oxide decomposing catalyst and denitration method using the same
US6756022B2 (en) Apparatus for removing sulfur-containing component in fuel
US5260248A (en) Stable high temperature manganese based oxidation catalyst
JPS594175B2 (en) Nitrogen oxide removal using coated catalysts
EP0722767A1 (en) Catalyst for purifying exhaust gases
RU2067496C1 (en) Catalyst for sulfurous compound oxidation
US6589495B2 (en) Process for reducing the levels of halogenated hydrocarbons
JP2000079157A (en) Method for decomposing/removing formaldehyde in air
RU2089287C1 (en) Catalyst for oxidizing sulfur compounds
EP0404958A4 (en) Catalyst for liquid-phase oxidation of sulfur-containing compounds
RU2142848C1 (en) Catalyst for oxidation of inorganic and organic compounds in biological sewage purification stage
JPH07185569A (en) Treatment of nitrate radical-containing waste water
JPH0227035B2 (en)
CN108993544B (en) Catalyst for removing NOx and VOCs in low-temperature high-sulfur tail gas and preparation and application thereof
US20130004396A1 (en) Processes and apparatuses for eliminating elemental mercury from flue gas using deacon reaction catalysts at low temperatures
JP3262017B2 (en) Fuel reformer
JPH08332384A (en) Catalyst for decomposition of exhaust gas containing noxious organic compound, and exhaust gas treatment