Способ переработки отработанного катализатора сернокислотного производства

 

Сущность изобретения: Осуществляют термообработку отработанного катализатора сернокислотного производства в расплавленном металле с температурой 1050-1300°С. Массовое соотношение отработанный катализатор: расплавленный металл 1 (0,3-30) соответственно

„Ф: ф /

СОГОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИ4Е С K ИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 01 J 23/92

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АатОРСКОМ СВИДЕтКЛЬСтВ / (21) 4920331/04 (22) 19,03,91 (46) 23.07.93, Бюл. ЬЬ 27 (71) Уральский лесотехнический институт им, Ленинского комсомола, Уральский научно-исследовательский химический институт Научно-производственного обьединения "Кристалл" и Сясьский целлюлозно-бумажный комбинат Территориального научно-производственного обьединения

"Центробумпром (72) С.А.Тютюков, Л,Н.Манаева, В.И.Малкиман, В.А.Кихтянин, В,И,Абатуров, Я,LU,Школьник, B,Ï,Букалов, Е.Н,Петухова, С,Б.Шубина, В.В,Мамаев и С.И.Ткачева (56) Патент Японии N 56-11648, С 01 G 81/00, 198",.

Авторское свидетельство СССР

IiJ 719687, кл. В 01 Л 23/92, 1978, Изобретение относится к сернокислотному производству и может быть использовано при регенерации ванадийсодержащих катализаторов, а также в литейном производстве и металлургии для выплавки сплавов, Цель изобретения — повышение производительности процесса и степени десульфуризации катализатора.

Иэображение иллюстрируется следующими примерами.

Пример1, В тигельной печи типа "Волчок" при температуре 1050 С: расплавляли 1,5 кг бронзы и на очищенную поверхность расплава с содержанием серы 0,0437; присаживали 5 кг ОКСП с содержанием серы 12,6 g, и пятиокиси ванадия 7,2ь. Количество бронзы по отношению к ОКСП равно 0,3.

„„.. Ж„„1828764 А 1 (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННОГО КАТАЛИЗАТОРА СЕРНОКИСЛОТНОГО ПРОИЗВОДСТВА (57) Сущность изобретения: Осуществляют термообработку отработан ного катализатора сернокислотного производства в расплавленном металле с температурой

1050-1300 С. Массовое соотношение отработанный катализатор: расплавленный металл 1:(0,3 — 30) соответственно.

После двухчасовой выдержки при этой темА пературе отделили оксидную фазу и проана1 г Ъ ъ лиэировали ее химический соcòàâ. IÆ

Содержание серы составило 2%, что делает 3 материал пригодным для последующей пе- Я) реработки в металлургии (для микрслег:;рования сплавов). 10

Пример 2.

В печи Таммана расплавляли в графитовом тигле навеску бронзы (450 г) и и рисаживали при 1200 С ОКСП в количестве 15 г (содержание серы в ОКСП равнялось 10,2, пятиокиси ванадия 5,3ь). Количество бронзы по отношению к массе ОКСП составило

30. После расплавления ОКСП в течение 5 мин тигель с расплавами металла и шлака охлаждали на воздухе. Содержание серы в металле за время обработки повысилось на

0,01 $ (что составляет 3 от исходного со1828764 держания серы в ОКСП), ванадия — на

0,01%, Содержание серы в оксидной фазе было 0,8%, пятиокиси ванадия — 6,4%, что делает этот материал пригодным для приготовления свежего катализатора.

П р и м e p 3.

В печи Таммана расплавляли в алундавом тигле синтетический чугун в количестве

245 r с содержанием углерода 4,2% и серы

0,010% и присаживали на металл 15 г О.КСП (S=13,0о/, ЧгОь=8,4%). Температура опыта была 1295 С. Отношение массы чугуна к массе ОКСП составило 16,33. После расплавления ОКСП в течение 8 минут тигель с полученными оксидной и металлической фазами охлаждали на воздухе, Содержание серы в чугуне составило 0,26%, ванадия—

0,029%. Содержание серы в оксидной фазе было не более 0,3%, ванадия (Ч205) — 7,4%.

Отношение (па массе) (V)/(Ч)=8,85.

Пример4, В печи Таммана расплавляли в графитовом тигле 15 r бронзы и присаживали при

1200ОС ОКСП в количестве 50 г(садержание серы в ОКСП 12%), Количество бронзы по отношению к массе ОКСП составило 0,3.

После расплавления ОКСП в течение 5 минут тигель с расплавом металла и шлака охлаждали на воздухе. Содержание серы в металле за время обработки повысилось на

0,03%. Содержание серы в оксиднай фазе было 0,95%.

Пример5.

В лечи TBMMBHG расплавляли в графитавом тигле 245 г синтетического чугуна с содержанием углерода 3,4/ и серы 0,01/o, за ем присаживали 8,2 r ОКСП содержащего, 10,6% серы и 6,4% пятиокиси ванадия.

Температура опыта была 1300 С. Отношение массы чугуна к массе ОКСП составило

30. После расплавления ОКСП в течение 5 минут тигель с полученными оксидной и металлической фазами охлаждали на воздухе.

Содержание серы в чугуне составило 0,13%, ванадия — 0,012%, Содержание серы в оксиднай фазе было 0,3%, пятиокиси ванадия— .7,44%, Отношение (V)/(Ч)=9.

Пример 6 (контрольный), В тигельной печи типа "Волчок" при температуре 1040 С расплавляли 1,45 кг бронзы и на очищенную поверхность расплава с содержанием серы 0,044% присаживали 5 кг ОКСП с содержанием серы

10,64% и VzGs 5,92%. Количества бронзы по отношению к ОКСП равно 0,23. После четырехчасовой выдержки при этой температуре отделили оксидную фазу от металлической и визуально установили, что она (оксидная фаза) неоднородна: имеются остатки ОКСП, После дробления, усреднения и проведения. химического анализа оксиднай фазы получены следующие данные: содержание серы составило 2,34% (недостаточно низкое), а пятиокиси ванадия 7,28%, 5 Пример 7 (контрольнь!й), В печи Таммана расплавляли в графитовом тигле 245 г синтетического чугуна с содержанием углерода 3,4 / и серы 0,01,/ затем присаживали 8 r ОКСП, содержащего

10,6% серы и 6,4% пятиокиси ванадия, Температура опыта была 1305 С, Отношение массы чугуна к массе ОКСП составило 30,62.

После расплавления ОКСП в течение 5 минут тигель с полученными аксидной и металлической фазами охлаждали на воздухе, Содержание серы в чугуне составило

0,125%, ванадия 0,02%, Содержание серы в оксидной фазе была 0,29%, а пятиокиси ва. надия — 6,3%. Отношение (V)/(Vj=5, Сниже20 ние содержания серь. в оксиднай фазе против достигнутого в заявляемом способе незначительно, а содержание в ней ванадия снижается (в металле, вследствие развития процессов восстановления ванадия ега са25 держание соответственно возрастает). Следовательно, превышение температуры уровня 1300 С и снижение уровня 1050ОС нецелесообразно.

Температура 1050 — 1300 С для термгабработки ОКСП обусловлена необходимостью поддержания реагентов (ОКСП) и жидкого металла в процессе обработки в жидкопадвижном состоянии для сохранения достаточна высоких теплофизических и

35 физико-химических свойств, Экспериментальна установлено, что при температуре термообработки ниже 1050 С ОКСП находится в твердом состоянии, тепло- и массообменные процессы заторможены и

40 достаточные производительность и степень десульфурации в процессе переработки.не достигаются — ОКСП непригоден для повторного использования. При температуре выше 1300ОС начинается заметный переход ванадия из ОКСП в металл, т,е. происходит обеднение оксидной фазы, идущей в повторную переработку для регенерации

ОКСП. Это снижает эффективность предлагаемого способа переработки ОКСП, Кроме того, -аметного прироста степени десульфурации при температуре свыше 1300 С не происходит.

Требуемое количество жидкого металла для переработки составляет 0,3-30 ат масси

ОКСП. При расходе расплава металла менее

0,3 не обеспечивается в полной мере эффект повышения производительности переработки и степени завершенности десульфурации. В там случае, когда количества расплавленного металла превышает 30, не1828764

Составитель Н.Стрижова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор C.Ïåêýpb

Редактор аказ 2462 тираж Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, /жгород, ул<,Гагарина, 101 оправданно возрастают трудности отделения жидкой фазы от металлической. Кроме

TQÃо, снижается производительность переработки (количество перерабатываемого за цикл ОКСП относительно мало), 5

Преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что интенсифицируются теплообменные процессы при нагреве

ОКСП, испол ьзуется физическое тепло и физико-химические свойства расплавленного 10 металла, Положительный эффект достигается за счет снижения выбросов в атмосферу и сокращения времени обработки (т.е, возрастаетт производительность процесса), Предлагаемый способ по сравнению с 15 прототипом позволяет снизить продолжительность процесса переработки не менее чем в 2 раза, а при одновременном увеличе нии степени десульфурации ОКСП вЂ” в 1,5-2,0 раза, При этом появляется возможн";."ã.-òTü утилизировать отходы сернакислотного производства.

Формула изобретения

Способ переработки отработанного катализатора сернОкислотного производства в расплавленном состоянии путем термообработки, о т л и ч а ю и, и и с я тем, что. с целью повышения <<роизводительности процесса и с-епени десульфуризации катализатора, термообработку осуществляют ".расплавленном металле с темпера<урой

1050-1300 С при массовом соотношении отработанный катализатор; расплавленный металл ": (0,3 — 30) соответственно,