початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2282496

Спосіб приготування МЕДЬЦІНКАЛЮМІНІЕВОГО КАТАЛІЗАТОРА (ВАРІАНТИ)

Ім'я винахідника: Комова Зоя Володимирівна (RU); Фірсов Олег Петрович (RU); Вейнбендер Олександр Якович (RU); Шаркіна Валентина Іванівна (RU)
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю "АЛВІГО-М" (RU)
Адреса для листування: 111123, Москва, ш. Ентузіастів, 38, ТОВ "АЛВІГО-М", В.Ф. Довганюк
Дата початку дії патенту:

Винахід відноситься до області виробництва медьцінкалюмініевих каталізаторів, які використовуються для низькотемпературної конверсії оксиду вуглецю водяною парою, для низькотемпературного синтезу метанолу, для процесів гідрування і дегідрування різних органічних сполук. Описано спосіб приготування каталізатора, що включає отримання аміачно-карбонатних розчинів міді і цинку, обробку алюминийсодержащего сировини аміачно-карбонатних розчином цинку, змішання обробленого або його суміші з необробленим алюминийсодержащих сировиною і з'єднань міді і цинку, витримування в реакторі отриманої суспензії при підвищеній температурі і перемішуванні, відділення утворилася катализаторной маси від розчину, сушку, прогартовування і гранулювання, при цьому обробку алюминийсодержащего сировини аміачно-карбонатних розчином цинку проводять при температурі 75-90 ° С і витримці при перемішуванні до закінчення розкладання аміачно-карбонатного розчину цинку, а змішання сполук міді, цинку і алюминийсодержащего сировини проводять дозовано, підтримуючи температуру в реакторі 75-90 ° С і задане відношення міді до цинку в рідкій фазі суспензії, при цьому з'єднання цинку вводять в реактор у вигляді аміачно-карбонатного розчину або оксиду, або основного карбонату, а з'єднання міді - у вигляді аміачно-карбонатного розчину, і атомне відношення міді до цинку в отриманому каталізаторі складає (0,55-2,2): 1 при атомному утриманні алюмінію від 2,6 до 10,6. Технічний результат - створення простої та економічної технології приготування медьцінкалюмініевих каталізаторів, що не має шкідливих стічних вод і газових викидів та забезпечує отримання високоактивних, стабільних і механічно міцних каталізаторів.

ОПИС ВИНАХОДИ

Пропонований винахід відноситься до області виробництва медьцінкалюмініевих каталізаторів, які використовуються для низькотемпературної конверсії оксиду вуглецю водяною парою, для низькотемпературного синтезу метанолу, для процесів гідрірованіяі і дегідрування різних органічних сполук, наприклад для дегідрірованія циклогексанолу в циклогексанон у виробництві капролактаму, для очищення газів від домішок сірки, оксиду вуглецю, кисню та ін.

Відомий спосіб приготування медьцінкалюмініевого каталізатора, що включає приготування розчину азотно-кислого алюмінію шляхом розчинення його гідроксиду в розчині азотної кислоти, з надлишком її проти стехіометрії, розчинення оксиду цинку в надлишкової азотній кислоті, що міститься в розчині азотно-кислого алюмінію, приготування розчину азотно-кислої міді шляхом розчинення металевої міді в розчині азотної кислоти, з подачею утворилися нітрозних газів в абсорбер для поглинання, отримання робочого розчину шляхом змішування у відповідних кількостях приготованих розчинів азотно-кислих солей міді, цинку, алюмінію, приготування облягати агента - розчину карбонату натрію розчиненням твердої солі в воді, осадження (одне - або двухстадийное) нерозчинних сполук міді, цинку, алюмінію при заданих температурі і рН, шляхом одновременого або поетапного вливання в реактор-осадитель змішаного азотно-кислого розчину міді, цинку, алюмінію і розчину карбонату натрію. Обложену катализаторную масу перемішують, охолоджують до 40-45 ° С, фільтрують від маточного розчину і промивають на фільтрі водою з температурою 40-45 ° С до відсутності в промивної воді нітрату натрію. Матковий розчин і промивні води відправляють на очистку, а відмиту катализаторную масу сушать при 150 ° С, а потім прожарюють при температурі 280-400 ° С до вмісту в ній карбонат-іона не більше 7 мас.% (На CO _2). Прокаленную масу таблетіруют.

За даним способу отримують каталізатор для низькотемпературного синтезу метанолу. (Деклараційний патент України №51460, B 01 J 37/03, 23/80, 2002).

Недоліком відомого способу є утворення великої кількості промивних вод, забруднених нітратом натрію і потребують спеціальної очистки, а й необхідність ретельного підтримки заданого режиму в процесі осадження, особливо рН, що знаходиться у вузькому інтервалі (6,5-6,9). В результаті допускається невоспроизводимость властивостей обложеної маси і відповідно готового каталізатора. Азотна кислота, що застосовується для приготування азотно-кислих розчинів, володіє сильною хімічною агресивністю, а при розчиненні в ній металевої міді виділяються оксиди азоту, які і потребують утилізації.

Відомий і спосіб приготування медьцінкалюмініевого каталізатора для синтезу метанолу шляхом термічного розкладання аміачно-карбонатних комплексів міді та цинку при температурі 60-100 ° С в присутності гідроксиду алюмінію. Даний спосіб включає приготування аміачно-карбонатних розчинів міді і цинку, змішання приготованих розчинів і введення в отриману суміш гідратованого, гелеобразного оксиду алюмінію - Al ₂ O ₃ · Н ₂ O, витримку отриманої суспензії при температурі 75,5-99 ° С до розкладання аміачно -карбонатних комплексів міді та цинку з утворенням основних карбонатів, відділення катализаторной маси на фільтрі і прогартовування її при 280 ° с, пресування прокаленного порошку в таблетки (Патент США №4279781, 502-343, 1981 г.).

Даний спосіб приготування відрізняється від представленого вище порівняльної простотою і відсутністю шкідливих викидів, але має ряд недоліків.

Так, спільне розкладання аміачно-карбонатних комплексів міді та цинку з змішаного розчину не забезпечує їх досить повного соосаждения і отримання катализаторной маси однорідної по Крісталлохимічеськая складу: швидкість розкладання цинкового комплексу в 3-4 рази вище, ніж комплексу міді.

Найбільш близьким до пропонованого винаходу по технічній сутності є спосіб приготування медьцінкалюмініевого каталізатора, що включає приготування аміачно-карбонатних розчинів міді і цинку, змішування розчинів аміачно-карбонатних комплексів міді та цинку, обробку гідроксиду алюмінію аміачно-карбонатних розчином цинку, змішання аміачно-карбонатного розчину міді та цинку з суспензією свіжоосадженого гідроксиду алюмінію, необробленість або обробленого аміачно-карбонатних розчином цинку або їх сумішшю з отриманням суспендованих реакційної суміші, подачу в безперервному режимі реакційної суміші в реактор, що містить рідку середу, що представляє собою аміачно-карбонатний розчин міді і цинку, підтримуючи при цьому в реакторі температуру 84-96 ° С при безперервному барботировании СО ₂ і підтримці сумарною концентрації міді і цинку на рівні 100-120 г / л.

Суспендованих катализаторную масу частково відкачують на фільтр і відокремлений осад сушать при 105 ° С, прожарюють при 300 ° С і порошок пресують в таблетки (Патент РФ №1774556, B 01 J 37/04, 23/80, 1995 г.).

Недоліками даного способу приготування каталізатора є:

- Освіту цінкалюмініевого попередника (стабілізатора) зі шпінельної структурою не забезпечують прийняті умови обробки гідроксиду алюмінію аміачно-карбонатних розчином цинку при температурі 65-70 ° С без відповідної витримки і контролю за ступенем його розкладання: в цінкалюмініевую шпинель (ZnAl ₂ O ₄₎ цинк входить у вигляді катіона (Zn ^2+);

- Однорідності кристаллохимического складу осаждаемой катализаторной маси при подачі в реактор реакційної суміші з певною швидкістю і підтриманням сумарною концентрації міді і цинку на рівні 100-120 г / л не забезпечать без контролю за кількістю обложеної маси і заданим відношенням міді до цинку в рідкій фазі реактора, так як аміачно-карбонатний розчин цинку менш стійкий і буде осідати значно швидше;

- Використання в якості сировини свіжоосадженого гідроксиду алюмінію значно ускладнює технологію приготування каталізатора: отримання гідроксиду шляхом осадження з нітратних солей вимагає ретельної відмивання від нітрат-іонів.

Технічним результатом, на яке направлено винахід, є створення простої та економічної технології приготування медьцінкалюмініевих каталізаторів, що не має шкідливих стічних вод і газових викидів та забезпечує отримання високоактивних, стабільних і механічно міцних каталізаторів.

Технічний результат досягається в першому варіанті способу приготування каталізатора, що включає отримання аміачно-карбонатних розчинів міді і цинку, обробку алюминийсодержащего сировини аміачно-карбонатних розчином цинку, змішання обробленого алюминийсодержащего сировини або суміші його з необробленим алюминийсодержащих сировиною і з'єднань міді і цинку, витримування в реакторі отриманої суспензії при підвищеній температурі і перемішуванні, відділення утворилася катализаторной маси від розчину, сушку, прогартовування і гранулювання, відповідно до винаходу обробку алюминийсодержащего сировини аміачно-карбонатних розчином цинку проводять при температурі 75-90 ° С і витримці при перемішуванні до закінчення розкладання аміачно-карбонатного розчину цинку , а змішання сполук міді, цинку і алюминийсодержащего сировини проводять дозовано, підтримуючи температуру в реакторі 75-90 ° С і задане відношення міді до цинку в рідкій фазі утворилася суспензії, при цьому з'єднання цинку вводять в реактор у вигляді аміачно-карбонатного розчину або оксиду, або основного карбонату, а з'єднання міді - у вигляді аміачно-карбонатного розчину, і атомне відношення міді до цинку в отриманому каталізаторі складає (0,55-2,2): 1 при атомному утриманні алюмінію від 2,6 до 10,6.

Згідно з другим варіантом способу приготування каталізатора, що включає отримання аміачно-карбонатних розчинів міді і цинку, змішання алюминийсодержащего сировини і з'єднань міді і цинку, витримування в реакторі отриманої суспензії при підвищеній температурі і перемішуванні, відділення утворилася катализаторной маси від розчину, сушку, прогартовування і гранулювання, змішання сполук міді, цинку і алюминийсодержащего сировини проводять дозовано, підтримуючи температуру в реакторі 75-90 ° С і задане відношення міді до цинку в рідкій фазі суспензії, при цьому з'єднання цинку вводять в реактор у вигляді аміачно-карбонатного розчину або оксиду або основного карбонату, а з'єднання міді - у вигляді аміачно-карбонатного розчину, і атомне відношення міді до цинку в отриманому каталізаторі складає (0,55-2,2): 1 при атомному утриманні алюмінію від 2,6 до 10,6.

Як в першому, так і в другому варіантах способу як алюминийсодержащего сировини використовують гідроксидні або оксидні сполуки алюмінію, які мають переважно мелкокристаллическую структуру до 100 Å або минулі механохимічеськую активацію.

Відмінні ознаки варіантів способу даного винаходу полягають у тому, що в першому варіанті обробку алюминийсодержащего сировини аміачно-карбонатних розчином цинку проводять при температурі 75-90 ° С і витримці при перемішуванні до закінчення розкладання аміачно-карбонатного розчину цинку, а змішання сполук міді, цинку і алюминийсодержащего сировини проводять дозовано, підтримуючи температуру в реакторі 75-90 ° С і задане відношення міді до цинку в рідкій фазі суспензії, при цьому з'єднання цинку вводять в реактор у вигляді аміачно-карбонатного розчину або оксиду або основного карбонату, а з'єднання міді - в вигляді аміачно-карбонатного розчину, і атомне відношення міді до цинку в отриманому каталізаторі складає (0,55-2,2): 1 при атомному утриманні алюмінію від 2,6 до 10,6, а в другому варіанті здійснюють змішання сполук міді, цинку і алюминийсодержащего сировини і дозовано при тих же умовах, що і в першому варіанті способу.

Додаткові відмітні ознаки як для першого, так і для другого варіантів способу полягають в тому, що в якості алюминийсодержащего сировини використовують гідроксидні або оксидні сполуки алюмінію, які мають переважно мелкокристаллическую структуру до 100 Å або минулі механохимічеськую активацію.

Пропонований винахід відповідає умові патентоспроможності - новизна, оскільки з рівня техніки не вдалося знайти технічного рішення, істотні ознаки якого повністю збігалися б з усіма ознаками, наявними в незалежних пунктах формули винаходу.

і пропоноване винахід відповідає умові патентоспроможності - винахідницький рівень, оскільки з рівня техніки не вдалося знайти технічного рішення, відмінні ознаки якого забезпечували виконання таких же технічних завдань, на вирішення яких спрямовано винахід.

Винахід ілюструється нижченаведеними прикладами.

Для приготування каталізаторів, представлених в наведених нижче прикладах, використані аміачно-карбонатні розчини міді і цинку, отримані розчиненням їх оксидів в розчинах карбонату амонію з заданим співвідношенням NH ₃ і СО _2. Для приготування розчинів можуть використовуватися і основні солі міді і цинку або їх метали. У приготованих розчинах концентрація міді або цинку становила 100-120 г / л і масове відношення Cu (Zn): NH _3: СО ₂ = 1: 1,25: 0,8.

приклад 1
У реактор розкладання вводять 0,325 л водної суспензії, що містить 18,9 г гідроксиду алюмінію зі структурою беміт (AlOOH) і розміром кристалів 80-100 Å, підігрівають до 80-85 ° С і додають 0,11 л аміачно-карбонатного розчину цинку, що містить (в грамах): Zn - 10,5; NH ₃ - 13,2; СО ₂ - 8,5. Вміст реактора витримують при температурі 80-85 ° С і інтенсивному перемішуванні до закінчення розкладання аміачно-карбонатного розчину цинку. Потім в реактор вводять 0,56 л змішаного аміачно-карбонатного розчину міді і цинку, що містить (в грамах): Cu - 28, Zn - 28,8, NH ₃ - 71,8, CO ₂ - 46,5, дозуючи його так , щоб відношення міді до цинку в рідкій фазі реактора знаходилося на рівні 2,1-2,2. Після закінчення пріліваніем розчину суспензію в реакторі перемішують для вирівнювання концентрацій і доразложенія залишків аміачно-карбонатних солей до змісту NH ₃ в розчині 2-3 г / л. Утворену катализаторную масу фільтрують, сушать і прожарюють при температурі 280-290 ° С до вмісту летких в прожарюємо масі - 8-15 мас.%, А потім отриманий порошок пресують в таблетки.

В приготованому каталізаторі ставлення Cu: Zn = 0,71, а атомне зміст Al - 7,62.

приклад 2
У реактор заливають 0,325 л водної суспензії, що містить 24 г технічного гідроксиду алюмінію - AL (ОН) _3, минулого механохимічеськую активацію в бісерної млині (30 хв), нагрівають її до 85-90 ° С і додають 0,11 л аміачно-карбонатного розчину цинку, що містить (в грамах): Zn - 10,5; NH ₃ - 13,2; СО ₂ - 8,5. Вміст реактора витримують при зазначеній температурі до закінчення розкладання аміачно-карбонатного розчину цинку, після чого вводять в реактор 49 г оксиду цинку і починають дозувати 0,28 л аміачно-карбонатного розчину міді, підтримуючи концентрацію міді в рідкій фазі 2,0-2,5 г / л. Далі каталізатор готують як в прикладі 1.

приклад 3
У реактор заливають 0,325 л водної суспензії, що містить 16 г активного оксиду алюмінію - Al ₂ О _3, нагрівають до 75 ° С і додають 0,11 л аміачно-карбонатного розчину цинку, що містить (в грамах): Zn - 10,5; NH ₃ - 13,2; CO ₂ - 8,5 і витримують при перемішуванні до закінчення розкладання аміачно-карбонатного розчину цинку, потім в реактор заливають 0,28 л аміачно-карбонатного розчину міді і починають дозувати 68,5 г основного карбонату цинку - 0,9 ZnCO ₃ 0, 1 Zn (OH) _2, підтримуючи в реакторі температуру 75 ° С і ставлення Cu: Zn в рідкій фазі на рівні 0,75. Далі приготування як в прикладі 1.

приклад 4
У реактор заливають 0,325 л водної суспензії, що містить 18,9 г беміт, нагрівають до 87-88 ° С і додають 0,11 л аміачно-карбонатного розчину цинку, вміст реактора витримують при зазначеній температурі і перемішуванні до закінчення розкладання аміачно-карбонатного розчину цинку , потім в реактор вливають 0,28 л аміачно-карбонатного розчину міді і відразу починають дозувати 0,393 л аміачно-карбонатного розчину цинку, підтримуючи в реакторі задану температуру і співвідношення Cu: Zn в рідкій фазі суспензії на рівні 0,75. Утворену суспензію катализаторной маси ретельно перемішують, а далі приготування як в прикладі 1.

приклад 5
У реактор заливають 0,325 л водної суспензії, що містить 18,9 г беміт, нагрівають до 75 ° С, додають 0,11 л аміачно-карбонатного розчину цинку. Суспензію витримують при заданій температурі до закінчення розкладання аміачно-карбонатного розчину цинку, потім вливають в реактор 0,28 л аміачно-карбонатного розчину міді і починають дозувати оксид цинку, підтримуючи в реакторі задану температуру і співвідношення Cu: Zn в рідкій фазі на рівні 0, 71. Далі приготування як в прикладі 1.

приклад 6
У реактор розкладання вводять 0,325 л водної суспензії, що містить 18,9 г гідроксиду алюмінію зі структурою беміт (AlOOH), підігрівають до 75 ° С і заливають 0,06 л аміачно-карбонатного розчину цинку, що містить (в грамах): Zn - 5, 7, NH ₃ - 7,2, СО ₂ - 4,6. Зміст реактора витримують при температурі 75-80 ° С і інтенсивному перемішуванні до змісту NH ₃ в рідкій фазі, близьке до 1 г / л. Потім, підтримуючи задану температуру, в реактор дозують 0,61 л аміачно-карбонатного розчину міді і цинку, що містить (в грамах): Cu - 28, Zn - 33,6, NH ₃ - 77,8, СО ₂ - 50,4 зі швидкістю, яка забезпечує концентрацію міді і цинку в рідкій фазі суспензії, що відповідає Cu: Zn = 2,3-2,4. Далі каталізатор готують як в прикладі 1.

Приготований каталізатор має склад, відповідний відношенню Cu: Zn = 0,71, а атомне зміст алюмінію - 7,62.

приклад 7
У реактор заливають 0,325 л водної суспензії, що містить 9,5 г беміт - AlOOH і 12 г технічного гідроксиду алюмінію, і нагрівають до 90 ° С. У суспензію заливають 0,11 л аміачно-карбонатного розчину цинку і при перемішуванні витримують до закінчення розкладання аміачно-карбонатного розчину цинку, після чого починають дозувати суміш аміачно-карбонатних розчинів міді і цинку, підтримуючи задану температуру і співвідношення Cu: Zn в рідкій фазі, рівне 2,1-2,5. Після закінчення дозування розчинів суспензію катализаторной маси ретельно перемішують і далі приготування як в прикладі 1.

приклад 8
У реактор вводять 0,325 л водної суспензії, що містить 18,9 г гідроксиду алюмінію зі структурою беміт (AlOOH), підігрівають при інтенсивному перемішуванні до 88-90 ° С і починають вводити в реактор 0,67 л аміачно-карбонатного розчину міді, цинку, що містить (в грамах): Cu - 28, Zn - 39,3, NH ₃ - 85, CO ₂ - 55, дозуючи його зі швидкістю, яка забезпечує співвідношення Cu: Zn в рідкій фазі суспензії на рівні 2,5. Далі приготування і склад каталізатора як в прикладі 1.

приклад 9
У реактор вводять 0,325 л водної суспензії, що містить 18,9 г беміт (AlOOH), нагрівають до 85-88 ° С, заливають 0,28 л аміачно-карбонатного розчину міді, що містить (в грамах): Cu - 28, МН ₃ - 35,5, СО ₂ - 23,1, і при інтенсивному перемішуванні відразу починають дозувати 0,39 л аміачно-карбонатного розчину цинку, що містить (в грамах): Zn - 39,3, NH ₃ - 49,5, СО ₂ - 31,9, зі швидкістю, яка забезпечує в рідкій фазі суспензії ставлення Cu: Zn = 2,5. Далі приготування і склад каталізатора як в прикладі 1.

приклад 10
У реактор вводять 0,325л водної суспензії, що містить 18,9 г гідроксиду алюмінію зі структурою беміт, нагрівають до 80-85 ° С, заливають 0,28 л аміачно-карбонатного розчину міді, що містить (в грамах): Cu - 28, NH ₃ - 35,5, CO ₂ - 23,1, додають 0,1 розчину карбонату амонію, що містить (в грамах): NH ₃ - 14,5 і CO ₂ - 9,5, і при інтенсивному перемішуванні починають дозувати 49 г оксиду цинку (ZnO), підтримуючи швидкістю його подачі в рідкій фазі суспензії реактора ставлення Cu: Zn = 0,71-0,75. Далі приготування і склад каталізатора як в прикладі 1.

приклад 11
У реактор розкладання вводять 0,325 л водної суспензії, що містить (в грамах) 18,9 г беміт (AlOOH), нагрівають до 77-80 ° С, заливають 0,28 л приготовленого аміачно-карбонатного розчину міді, додають 0,1 л розчину карбонату амонію, що містить (в грамах): NH ₃ - 14,5, СО ₂ - 9,5, і при інтенсивному перемішуванні дозують 59,3 г порошку основного карбонату цинку. Далі приготування і склад каталізатора як в прикладі 10.

приклад 12
У реактор вводять 0,325 л водної суспензії, що містить 16 г активного оксиду алюмінію ( Al ₂ O _3), нагрівають до температури 85-88 ° С, заливають 0,28 л приготовленого аміачно-карбонатного розчину міді, додають 0,1 л розчину карбонату амонію, що містить (в грамах): NH ₃ - 14,5, СО ₂ - 9,5, і при інтенсивному перемішуванні починають дозувати 49 г оксиду цинку (ZnO). Далі приготування і склад каталізатора як в прикладі 10.

приклад 13
У реактор вводять 0,325 л водної суспензії, що містить 24,5 г свіжоосадженого гідроксиду алюмінію - Al (ОН) _3, нагрівають до 75-80 ° С, заливають 0,28 приготованого аміачно-карбонатного розчину міді, додають 0,1 л розчину карбонату амонію , що містить (в грамах): NH ₃ - 14,5, СО ₂ - 9,5, і при перемішуванні дозують ZnO, підтримуючи в рідкій фазі ставлення Cu: Zn на рівні 0,71-0,75. Далі приготування і склад каталізатора як в прикладі 10.

приклад 14
У реактор вводять 0,325 л водної суспензії, що містить 24 г технічного гідроксиду алюмінію - Al (ОН) _3, минулого механохимічеськую обробку в біссерной млині протягом 30 хвилин, нагрівають суспензію до 85-90 ° С, заливають 0,28 л приготовленого аміачно-карбонатного розчину міді, додають 0,1 л розчину карбонату амонію, що містить (в грамах) NH ₃ - 14,5, CO ₂ - 9,5, і при інтенсивному перемішуванні дозують ZnO, як в прикладі 13. Далі приготування і склад каталізатора як в прикладі 10.

приклад 15
У реактор розкладання вводять 0,2 л водної суспензії, що містить 5,9 г гідроксиду алюмінію зі структурою беміт (AlOOH) з розміром кристалів 80-100 Å, нагрівають до 75-80 ° С, засипають 25 г оксиду цинку (ZnO) і дозують 0,44 л аміачно-карбонатного розчину міді, що містить (в грамах): Cu - 44, NH ₃ - 55,8, СО ₂ - 36,3. Отриману суспензію витримують при інтенсивному перемішуванні до закінчення розкладання аміачно-карбонатних розчинів міді і цинку (вміст NH ₃ в рідкій фазі суспензії 2-3 г / л). Далі приготування каталізатора як в прикладі 1.

В приготовленном катализаторе отношение Cu:Zn=2,2, а атомное содержание алюминия (Al) - 2,6.

Пример 16
В реактор разложения вводят 0,42 л водной суспензии, содержащей 12,5 г гидроксида алюминия со структурой бемита (AlOOH), нагревают до 85-90°С, заливают 0,2 л аммиачно-карбонатного раствора меди, содержащего (в граммах): Cu - 20, NH ₃ - 25,3, CO ₂ - 16,5. В полученную суспензию при интенсивном перемешивании дозируют 0,36 л аммиачно-карбонатного раствора цинка, содержащего (в граммах): Zn - 36, NH ₃ - 45,4, CO ₂ - 29,3, со скоростью, обеспечивающей отношение Cu:Zn в жидкой фазе суспензии на уровне 3,0-3,5. Далее приготовление катализатора как в примере 1. В приготовленном катализаторе отношение Cu:Zn=0,55, а атомное содержание алюминия (Al) - 10,6.

Предлагаемые варианты способа приготовления катализатора на основе меди, цинка и алюминия позволяют получить следующие преимущества:

- Так обробка алюминийсодержащего сировини аміачно-карбонатних розчином цинку при температурі 75-90 ° С, що супроводжується його розкладанням, призводить до утворення катіонів цинку (Zn ^2+), здатних вступати у взаємодію з алюминийсодержащих сировиною з утворенням високодисперсного термічно стійкого цінкалюмініевого з'єднання, зі шпінельної структурою (ZnAl ₂ O _4), що забезпечує формування в каталізаторі мелкокристаллического, стабільного медьцінкового з'єднання, відповідального за його каталітичні властивості;

- Дозоване введення основних компонентів каталізатора в реактор розкладання викликано тим, що аміачно-карбонатні розчини міді і цинку володіють різною стійкістю до розкладання: константа нестійкості цинкового розчину в 3-4 рази перевищує цей показник для аналогічного розчину міді. Тому їх спільне розкладання призводить до збагачення утворилися твердих продуктів розкладання сполуками цинку: катализаторная маса стає неоднорідною, без належного соосаждения міді з цинком. Підтримка в рідкій фазі реактора заданого співвідношення між міддю і цинком шляхом дозування компонентів з урахуванням різної швидкості розкладання їх аміачно-карбонатних розчинів і хімічного складу каталізатора дозволяє формувати катализаторную масу з однорідним фазовим і Крісталлохимічеськая складом, який і визначає високі каталітичні властивості готового каталізатора;

- При введенні в реактор сполук цинку в твердому стані у вигляді оксиду (карбонату) досягається несподіваний позитивний ефект - створюється саморегулівних процес розкладання-освіти: аміачно-карбонатний розчин міді розкладається і виділяються продукти розкладання NH ₃ і CO ₂ взаємодіють з оксидом цинку з утворенням його аміачно-карбонатного розчину, який, розкладаючись спільно з аміачно-карбонатних розчином міді, утворює більш однорідну медьцінковую структуру, оточену на алюминийсодержащих сировину. Виділяються при цьому NH ₃ і СО ₂ розчиняють чергову порцію оксиду (карбонату) цинку. При такому способі введення сполук цинку, поряд з отриманням однорідної високодисперсною катализаторной маси, відповідальної за високі каталітичні властивості готового каталізатора, спрощується і здешевлюється технологія приготування: зменшується витрата вуглеамонійної солі і скорочується тривалість операції розкладання;

- Застосування в якості алюминийсодержащего сировини готових, що випускаються промисловістю гідроксидів і оксидів алюмінію з мелкокристаллической структурою і відповідно досить реакційноздатних дозволяє отримати каталізатори з високими каталітичні властивості, включаючи термостійкість і стабільність в роботі, спростити і здешевити технологію за рахунок виключення стадії отримання свіжоосадженого гідроксиду алюмінію, що має забруднені стічні води.

Характеристика каталітичних властивостей зразків каталізаторів, отриманих відповідно до варіантів запропонованого способу, приведена в таблиці.

З даних таблиці випливає, що медьцінкалюмініевие каталізатори, приготовані відповідно до пропонованого винаходом (приклади 1-16), мають високу активність, термостабільність, селективність при достатньої механічної міцності.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб приготування медьцінкалюмініевого каталізатора, що включає отримання аміачно-карбонатних розчинів міді і цинку, обробку алюминийсодержащего сировини аміачно-карбонатних розчином цинку, змішання обробленого алюминийсодержащего сировини або його суміші з необробленим алюминийсодержащих сировиною і з'єднань міді і цинку, витримування в реакторі отриманої суспензії при підвищеній температурі і перемішуванні, відділення утворилася катализаторной маси від розчину, сушку, прогартовування і гранулювання, що відрізняється тим, що обробку алюминийсодержащего сировини аміачно-карбонатних розчином цинку проводять при температурі 75-90 ° С і витримці при перемішуванні до закінчення розкладання аміачно-карбонатного розчину цинку, а змішання з'єднань міді, цинку і алюминийсодержащего сировини проводять дозовано, підтримуючи температуру в реакторі 75-90 ° С і задане відношення міді до цинку в рідкій фазі утворилася суспензії, при цьому з'єднання цинку вводять в реактор у вигляді аміачно-карбонатного розчину, або оксиду, або основного карбонату, а з'єднання міді - у вигляді аміачно-карбонатного розчину, і атомне відношення міді до цинку в отриманому каталізаторі складає (0,55-2,2): 1 при атомному утриманні алюмінію від 2,6 до 10,6.

2. Спосіб приготування медьцінкалюмініевого каталізатора, що включає отримання аміачно-карбонатних розчинів міді і цинку, змішання алюминийсодержащего сировини і з'єднань міді і цинку, витримування в реакторі отриманої суспензії при підвищеній температурі і перемішуванні, відділення утворилася катализаторной маси від розчину, сушку, прогартовування і гранулювання, що відрізняється тим , що змішання сполук міді, цинку і алюминийсодержащего сировини проводять дозовано, підтримуючи температуру в реакторі 75-90 ° С і задане відношення міді до цинку в рідкій фазі суспензії, при цьому з'єднання цинку вводять в реактор у вигляді аміачно-карбонатного розчину, або оксиду, або основного карбонату, а з'єднання міді - у вигляді аміачно-карбонатного розчину, і атомне відношення міді до цинку в отриманому каталізаторі складає (0,55-2,2): 1 при атомному утриманні алюмінію від 2,6 до 10,6.

3. Спосіб за п.1 або 2, який відрізняється тим, що в якості алюминийсодержащего сировини використовують гідроксидні або оксидні сполуки алюмінію, які мають переважно мелкокристаллическую структуру до 100Å або минулі механохимічеськую активацію.

Версія для друку
Дата публікації 05.12.2006гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів