Способ устранения пирофорности отходов скелетного никелевого катализатора

 

Изобретение касается каталитической химии ,в частности, устранения пирофорности отходов скелетного никелевого катализатора. Цель - обеспечение пожаровзрывобезопасности процесса и повышение степени обезводороживания катализатора. Устранение пирофорности отходов катализатора проводят обезводороживанием суспендированного в воде катализатора кислородом воздуха при 60-100°С и интенсивном перемешивании в присутствии пенообразующего поверхностно-активного вещества, взятого в массовом соотношении с катализатором (0,2-0,4):1. Эти условия снижают пожаровзрывоопасность процесса за счет окисления выделяющегося водорода, находящегося в газовом объеме пузырьков пены, и исключают таким образом образование взрывоопасных концентраций. Кроме того, повышаются время хранения катализатора без возгорания до года и степень его обезводороживания, которую определяют по степени гидрирования бензохинона остаточным водородом (на катализаторе). В предлагаемом способе концентрации бензохинона (начальная и конечная) одинаковые и составляют 5,2%, а в известном случае концентрация падает с 5,2 до 3,4%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYB JlHH (51)4 В 01 J 25/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АSTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

А0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4253993/23-04 (22) 01.06.87 (46) 15.07.89. Бюл. Р 26 (72) Е,И.Нестерова, Н.А,Вишнякова, N.Ã,Ê0÷åòêoBà, Н,И.Шустров и И.С.Малькова (53) 66.097,3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 679114, кл. В 01 J 25/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 876148, кл. В 01 J 25/00, 1979. (54) СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ ПИРОФОРНОСТИ ОТХОДОВ СКЕЛЕТНОГО НИКЕЛЕВОГО

КАТАЛИЗАТОРА (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности устранения пирофорности отходов скелетного никелевого катализатора. Цель - обеспечение пожаровэрывобезопасности процесса и повышение степени обезводороживания катализатора. Устранение пирофорности отходов катализатора

Изобретение относится к способам обезвреживания отходов скелетного никелевого .катализатора и может быть использовано в химической и химикофармацевтической промышленности.

Целью изобретения является обеспечение пожаровзрывобезопасности процесса и повышение степени обеэводороживания катализатора за счет нагревания водной суспенэии катализатора при 60-100 С и интенсивном перемешиO ванин в присутствии воздуха и пенообразующего поверхностно-активного

„„SU,,1493306 A 1

2 проводят обезводороживанием суспендированного в воде катализатора кислородом воздуха при 60-100 С и интенсивном перемешивании в присутствии и нообраэуь>щего поверхностно-активного вещества, взятого в массовом соотношении с катализатором (0,20,4):1. Эти условия снижают пожаровзрывоопасность процесса эа счет окисления выделяющегося водорода, находящегося в газовом объеме пузырьков пены, и исключают таким образом

Образование взрывоопасных концентраций. Кроме того, псвьппаются время хранения катализатора без возгорания до года и степень его обеэводороживания, которую определяют по степени гидрирования бензохинона осгаточным водородом (на катализаторе). В предлагаемом способе концентрации бензохинона (начальная и конечная) одинаковые и составляют 5.27, а в известном случае кбнцентрация падает с 5,2 до 3,47. 1 табл, вещества (IIAB), взятого в определенном соотношении к катализатору.

Пример 1. В колбу с мешалкой загружают 100 r свежеприготовленного никеля Ренея под минимальным слоем воды, заливают 0,5 л воды (рН раствора равен 7). Засыпают 20 r поверхностно-активного вещества "Лотос" (IIAB:катализатор 0,2: 1). Включают мешалку на 360 об/мин и нагревают реакционную массу до 100 С.

Применение пенообраэующих поверхностно-активных веществ в сочетании

1493306

30 с высокоэффективным перемешиванием позволяет создать в аппарате, где ведется обезвреживание скелетного пирофорного никеля, пену. Лена, с одной стороны, служит депо для доставки кислорода воздуха к поверхности катализатора и для эвакуации с нее десорбировавшегося под воздействием температуры водорода, а с дру- 10 гой стороны, окисление водорода происходит в газовом объеме пузыря пены, где образование взрывных концентраций исключено. Обработку катализатора в указанном режиме ведут 4 ч. Го- 15 рячий раствор фильтруют от взвеси катализатора, осадок сушат на воздухе. Полученный осадок не пирофорен при хранении в контакте с воздухом более 2-х месяцев ° 20

Степень обезводороживания катализатора определяют ио его способности восстанавливать бенэохинон в гидрохинон сорбированным водородом. В плоскодонный двухгорловый сосуд емкостью 50 мп 25 загружают 25 мл 5,2 вес.Х-ного раствора бензохинона в диоксане. Сосуд помещают на качалку и при непрерывном перемешивании пропускают через раствор азот в течение 20-30 мин.

Затем добавляют в сосуд точную навеску 0,9-1,0 r (с точностью да

0,0002 r) влажного обезвреженного катализатора, тщательно промытого водой. Сосуд вновь помещают в качалку и продолжают пропускание азота при встряхивании. Через 4 ч встряхивание и продувку азотом прекращают, отбирают 1 мл пробы раствора и определяют в ней остаточную концентра- 40 цию бенэохинона методом иодометрического титрования.

Пример 2. В аппарат из нержавеющей стали емкостью 10 л загружают 1,650 кг водной пасты отработан- 45 ного пирофорного никеля Ренея, использованного в производстве химфармпрепарата. В аппарат загружают 6 л воды и 500 г поверхностно-активного вещества "Прогресс" (IIAB:катализатор= 50 0,28:1) ° Включают перемешивающее устройство, имеющее скорость вращения 360 об/мин, и нагревают реакционную смесь до 80 С. Перемешнвание о с нагревом ведут 5 ч. Осадок отфиль- 55 тровывают и сушат на открытом фарфоровом нутч-фильтре. Получают непирофорный осадок, хранящийся на воздухе беэ возгорания и самораэогрева более 2-х месяцев. Степень обезводороживания катализатора определяют как и в примере 1. Результаты приведены в таблице, Пример 3 (для сравнения — по прототипу). В аппарат иэ нержавеющей стали загружают 1,50 кг водной пасты отработанного пирофорного катализатора, взятого с того же производства химфармпрепарата, что и в примере 2.

В аппарат заливают 6 л воды и после перемешивания замеряют рН надосадочной жидкости и потенциал напряжения, которые равны соответственно 7 и

0,6 В. Включают перемешивание и барботируют через сифон под слой жидкости сжатый воздух, контролируя периодически потенциал напряжения, как это описано в прототипе, Через 12 ч барботажа воздуха величина потенциала практически не изменилась (0,57 В).

Катализатор сохраняет пирофорность и загорается на воздухе, Степень обезводороживания определяют как и в примере 1.

Результаты приведены в таблице.

Пример 4. В колбу с мешалкой загружают 270 г отработанного пирофорного катализатора от производства другого химфармпрепарата и заливают

1 л воды. рН раствора равен 9, Засыпают 108 r поверхностно-активного вещества "Лотос" (ПАВ:катализатор =

0,4:t) и включают мешалку на

360 об/мин. Нагревают реакционную массу до 60 С и в заданном режиме ь обрабатывают скелетный никель в течение 5 ч. Горячий раствор фильтруют от взвеси катализатора, сушат на воздухе. Получают непирофорный порошок, хранящийся в контакте с воздухом более 12 месяцев, Степень обезводороживания катализатора определяют как и в примере 1.

Результаты приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, при обработке катализатора по изобретению степень обезводороживания увеличивается по сравнению с обработкой катализатора известным способом.

В результате применения предлагаемого способа получают непирофорный обезвреженный катализатор, который не возгорается при хранении на воздухе в высушенном виде более одного года. Настоящий способ пожаровзрывобеэопасен и универсален: он позволяет устранять пирофорность как у свеСпособ получения катаонечная ачальная онцентрация бенэоонцентра1ия бенэолиэатора инона, вес.Х инона, вес.Х

По примеру

2

4

По известной

5,2

5,2

4,0

5,2

5,2

5,2

5,2

5,2 методике свежеприготовленный

3,4

5,2

Составитель В,Теплякова

Редактор М.Бандура Техред М.Дидык

Корректор 0 Кравцова

Заказ 3918/1О Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1493306 6 жеприготовленных, так и отработанных шийся тем, что, с целью обеспе" катализаторов, чения пожаровэрывобеэопасности процесса и повышения степени обезводоФ о р м у л а и э о б р е т е н и я роживания катализатора, водную суспенэию катализатора нагревают при

Способ устранения пирофорности 60-100 С и интенсивном перемешивании отходов скелетного никелевого ката- в присутствии воздуха и пенообразулиэатора путем обеэводороживания сус- ющего поверхностно-активного вещестпендированного в воде катализатора 10 ва, взятого в массовом отношении к кислородом воздуха, о т л и ч а ю— катализатору (0,2-0,4): 1.