Спосіб виготовлення каталізатора для середньотемпературної конверсії карбон (іі) оксиду з водяною парою

Спосіб виготовлення каталізатора для середньотемпературної конверсії карбон (II) оксиду з 3 37401 В основу корисної моделі поставлено задачу розробки екологічно чистого процесу, зниження енерговитрат та спрощення технології приготування каталізатора. Технічний результат забезпечується тим, що в запропонованому рішенні способу виготовлення каталізатора для середньотемпературної конверсії Карбон (II) оксиду з водяною парою процес включає такі технологічні операції: 1) приготування розчинів FeCL3 із FeCL3 × 6H2 O , CrCL3 із CrCL3 × 6H2O , CuCL2 із CuCL2 × 2H2 O та (NH 4)2CO 3; 2) змішування розчинів вказаних хлоридів в одному реакційному просторі при постійному перемішуванні до одержання однорідної консистенції; 4 3) додавання здобутого розчину суміші хлоридів до концентрованого розчину висаджувача (NH4)2CO3 узятому з 10%-м надлишком при постійному перемішуванні; 4) випаровування надлишку рідкої фази отриманого осаду до утворення сухого залишку; 5) таблетування; 6) 2-х стадійне прожарювання в спеціальному реакторі, який оздоблений пристроєм для виділення амоній хлориду з початку при Т=613К до повного завершення процесу відгонки, а потім при Т=673К впродовж двох годин, підйом температури з 293К до 613К проводять при 5-10град/хв., з 613К до 673К при швидкості 10град/хв. Конкретні приклади здійснення запропонованого способу виготовлення каталізатора для середньотемпературної конверсії Карбон (II) оксиду з водяною парою наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Спосіб виготовлення каталізатора для середньотемпературної конверсії Карбон (II) оксиду з водяною парою № Параметри Найменування показників Поза межею 1 3 4 5 6 1 2 1 Вихідні компоненти Хлориди металів Fe, Cr, Cu 2 висаджувач Розчин карбонату амонію 3 4 5 6 7 8 8 9 3 2 Температура виса293 джувача, К Старіння пульпи, год. Масова доля Na в перерахунку на Na2O після промивки пульпи, % Фільтрування пульпи, год Температура сушки 303 пульпи, К Прожарювання пульпи: - підйом температури 3 з 293 до 613К, град/хв.; - витримка при 613К, 80 хв.; - підйом температури 10 з 613 до 983К, град/хв.; - витримка при 983К, 120 хв.; - підйом температури з 293 до 1173K, град/хв.; - витримка при 1173К, хв.; Зовнішній вигляд ка- Таблетки талізатора 298 303 308 Поза ме- Прототип (СТКжею СМТ) 7 8 Сульфати металів Fe, Cr, Cu Розчин Натрій карбонату 313 відсутнє 305 3 відсутнє £ 0,15 6 303 303 303 303 403 5 10 8 12 50 60 45 100 10 10 10 10 120 120 120 120 10 120 Таблетки Таблетки Таблетки Таблетки Таблетки 5 37401 6 Продовження таблиці 1 1 2 10 Розмір таблеток, мм 11 12 13 14 Насипна щільність, кг/дм 3 Ме ханічна міцність при роздавлюванні, МПа Хімічний склад каталізатора, % Fe2O3 Сr2О3 CuO S(VI) Na2O Константа швидкості реакції конверсії, см 3/(г с): при Т=623К 3 9x6 або 6x5 4 5 6 9x6 або 6x5 9x6або6x5 9x6 або 6x5 £ 1,4 £ 1,4 £ 1,4 £ 1,4 £ 1,4 £ 1,4 ³ 2,47 ³ 2,53 ³ 2,60 ³ 2,60 ³ 2,60 ³ 2,50 ³ 90,0 ³ 90,0 ³ 90,0 ³ 90,0 ³ 90,0 ³ 88,0 ³ 8,0 ³ 8,0 ³ 8,0 ³ 8,0 ³ 8,0 ³ 7,5 ³ 2,0 0 ³ 2,0 0 ³ 2,0 0 ³ 2,0 0 ³ 2,0 0 ³ 2,0 £ 0,05 0 0 0 0 0 £ 0,15 ³ 1,77 ³ 1,85 ³ 1,90 ³ 1,90 ³ 1,90 ³ 1,80 Згідно з даними таблиці найбільш оптимальними показниками володіє приклад №2. Приклад №2 Готували розчини вихідних компонентів - хлоридів металів, які потім висаджували за допомогою розчину (NH4)2CO3 при температурі 303 ± 2К Далі утворений осад випаровували, щоб позбутися надлишкової води, та піддавали таблетуванню. Потім прожарювали при температурі за таким режимом: витримували при 613К протягом 60хв, підйом проводили з 293 до 613К зі швидкістю 10град/хв, а після цього здійснювали поступове підняття температури з тією швидкістю аж до 673К та витримували її впродовж двох годин. Активність каталізатора складає не менш 1,9см 3/(г с), що на 5,56% вище ніж в прототипі, при цьому досягнуто 100%-ву чистоту о триманого продукту. Згідно з даних таблиці запропонований спосіб надає можливість одержувати каталізатор більш ефективний ніж в прототипі. Запропонований спосіб виробництва каталізатора для середньотемпературної конверсії Карбон (II) оксиду з водяною парою невідомий з джерел вітчизняної та іноземної інформації, встановлено авторами вперше, Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 7 9x6 або 6x5 8 9x6 або 6x5 що свідчить про відповідність заявленого рішення критеріям новизни. В порівнянні з відомими аналогічними рішеннями запропонована корисна модель має наступні переваги: - спрощується процес приготування каталізатора, так як виключається процес старіння осаду; - знижуються енерговитрати; - пропонується екологічно більш чистий процес, так як немає необхідності утилізації промивної води, яка містить аніон (SO4)2-, який обумовлює постійну жорсткість води; - досягається більш висока чистота цільового продукту, який не містить сполук Сульфур у, котрі є каталітичними отрутами для даного процесу; - технологія є безвідходною за рахунок того, що єдиним побічним продуктом процесу є NH4CL, котрий після сублімації та кристалізації може бути використаним в якості готового продукту. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство РФ №303986 А, 07.10.71. 2. Патент України №40867 кл. B01J23/86, В01J23/885, 2001. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601