Способ получения галюмина-адсорбента и носителя на основе алюмината кальция

 

3l05I6

OlldCA E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиз

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №.Ч, Кл. С Olf 7 02

Заявпе!;о 03.IV.1969 (¹ 1316886 23-26) с присоединением заявки ¹

Приоритет

001бликоиаио 07.111.1972. Бюллетт ш № 9

Комитет по делам изобретеиий и открытий

УД К 661.183.55(088.8) при Совете Мииистрое

СССР

Дата опубликования описания 12.! т,1972

Авторы изобретения

Е. 3, Голосман, В. И. Якерсон, В. С. Соболевский, И. А. Мамаева, Е, А. Боевская, А. М. Варламова и H. И. Романова

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛЮМИНА-АДСОРБЕНТА И НОСИТЕЛЯ

НА ОСНОВЕ АЛЮМИНАТА КАЛЬЦИЯ

Изобрете1ше относится к области приготовле1шя иосителеи и адсорбеитов для каталитичсских процессов.

Известен способ использования алюмииатов кальция в кагалитических процессах и качестве птдравли Ic«Kor связующего, повышающего мехаиическую прочность и термостабильность катализаторов.

Недостатком указанного способа является то, что алюмииат кальция нельзя использовать непосредственно в качестве посителя, так как он имеет очень малую удельную IIGверхпость.

Предложенный способ отличается or известного тем, что ал1оминаты кальция обрабатывают водой при температуре 70 — 90 С, кислотой, например уксусной, при нормальной температуре с последующим прокаливаиием при температуре 200 — 1000 C.

По предложенному способу удельная поверхиость алюмииатов кальция развивается с 2 — 3 лР/-до 250 — 400,11 /:, а адсорбциоииая активность увеличивается до адсорбциош;ой активности цеолитов.

В качестве исходных вещестг использу от продукты цементной промышлеииости — aëoMиваты кальция, которые прокалива1ог при высокой температуре (1000 — 1200"-C); такие алюм11наты кальция обладают удельной иоьерхиостыо порядка 2 112/г (измеряется иа объемной установке ио низкотсмттерат риой

11д«01з бци и азот11) .

Исходиые алюмшга гы кальция подвергают послсдователш1ой oopaooTI в воде и кислот5 иой «рсдс, при этом вхолсрсакции,иротскаю1цсй от IloB«px!10«TII вглубь твердого тела, образуют«)l гидроалюмииаты кальция, хара1.теризуюи;иеся различным сооп1ошсиисм Ca0:

: А1зОа. НзО.

10 Изменение соотношения СаО: А12()з, приводящее к раз1заоотlсе пов IZIIO«TII, п1)отекаег в результате ряда процессов: извлечения тасп1

СаО в видсиерастворимых (иапример СаСОа) или растворимых (например CACO,.) соедиве15 иий, частичного п1дролиза с образоваиисм г:1дроокисей Са и А1, диспроиорциоиироваишя образу1ощихся алюмииатов кальция «различиым соотношением Ca0: А!зОа и т. д. Указанные алюмииаты «различным «оогиоше1шем

20 СаО:AlEO3 содсрж;!T в своей структуре воду

ll являются гидроалюм1шатами. Вода содержится в структуре п1дроалюмииатов по силе связи форме (вода затвореиия, I!uparalI,IIOIIиая вода, коордииациои11о «иязаш1а>1 ио.ш, 25 различные типы гидроксильиыx грi Ill!), к;1к показыва10 г даииые «пектроi lrollll 1с«кого ll тсрмохроматографиче«кого ll:«лелоиа11и11, По данным 11К-«иектрои полосы вал«ип1ы x ll 1еформ ациош1ых колебаний воды ив чи1га ют

30 проявлять«я после различной оорабопси ис.

310516

Таuлпц:t

Зависимость BcHH IHHII удельной tt08«pt(IIOcTH (8) H la!exalt!I>tccKQH ttpo>tttocTH ttocHT«Jttt-cал(амина, приготовл«иного ((а основе моноалюмииата кальция или диалюмината кальция, от условий обработки, температуры ирокаливаиия и времени хранения

S, я!% через год после приготовления

Механическая прочность, Кг,(С.(Р

S, л!"-!г, свежеприготовленного образца

Время прокаливания, час

Температура, С

Условия приготовления

2 — 3

Исходный ttottoалюминат ttëH диал(омипат

Алюминат кальция обработан дистиллированой водой с перемешиванием в течение 10 час при

20 С, затем СНЗСООН 30 >вин и снова дистиллированной водой с перемешивапием в течение !

О час при 20ОС .

400

550

259

253

269

200

265

1000

420 †4

5

Ллюминат кальция обработан дистиллированной водой с перемешиванием при 40 — 50 С, затем

CH„COOI- 30 иьин при 20 С с последующей отмывкой продукта от кислоты

Ллюмипат кальция обработан дистиллированной водой с иптенсивлыга перемешиванием прп

70 †90 в течение 3 час, затем СЕ-4СООЕ1

30 >пин при 30 — 35ОС с последующей отмывкой продукта от кислоты

380 — 400

380

400

Таблица 2

Зависимость адсорбцио ной активности образцов от температуры прокаливания ((збрз>щы прок; ttta(ta>tcu В час и помеща Ittct в экспкаторе над tto,!ой) Адсорбциоиная активность образцов, в;; к весу прокаленного образца

Время нахождения образцов, в зксгн<аторе над водой, в сутках

Температура

Исследуемые образцы прокаливания образцов, "С

20 26 30

6 10 15

20,0

90,8

14,4

55,2

11,9

50,6

400

3,4

0,4

12,6

59,9

24.0

33,4

26,5

26,0

40,7

26,8

33,6

28,4

36,4

28,0

0,07

23,2

26,3

1000

24,4

26,1

19,9

10 7

23,8

9,3

9,1

6,5

4,5

0,05

5,9

3,6

32,8

41,1

31,9

39,9

15,5

18,7

12,1

0,08

17,1

0,09

12,6

30,3

10,3 ходного вещества как следствие образования ряда гидроалюминатов. Термохроматографические данные указывают на последовательное дискретное выделение воды пз образцов по мере нагревания вплоть до 900 С, что является результатом превращения гидроалюминатов, приводящее к значительному развит!но поверхности образцов.

Развитие поверхности протекает во времени и может легко регулироваться. При иереметцивании увеличивается скорость разработки поверхности. Величины удельной п(гперхности алюм! Iíàòов кальция, обрабогаllltr>rx при различных условиях, приведены в табл. 1.

Данные реитгеноструктурного анализа, терИсходный Л1-Са

Al-Ñà, обр. Н О (10+10 «ac)

Al-Са, обр. Н О (10+10 час); после

26 суток в зксикаторе прокален в течение 5 час прн 400 С

Цеолиты NaA (4А)

Активнрованная АЕ Оз

АЕ-Са, обр. Н20 (10+10 час)

А1-Са, обр. Н>О (10+10 «ac)

АЕ-Са, обр. Н«О (10+10 час)

Цеолиты NaA (4Л)

Актпвированная Al OJ

Аl.Са, обр, Н О (10+10 час) мохроматографического и метода 3:11(С показывают, что при длительной гидратации развитию поверхности препятствует образование пленки СаСОз, которую можно снять обработкой, например, раствором уксусной или другой кислоты.

Полученные значения на сжатие образцов, Особенно ири средних температурах ОбработКИ, С!3ИДЕТЕЛЬСТ13У!О О ИХ 13ЫСОКОй !1РОЧ !10СТИ, 10 >1!О поз во. !!reò и13и а!еиятr> р Ia» 3 (3o I!Ill!I>rr llo(итель в разли !Ill>rx производст13!!х, Величины з!сх!!ни>!сско!! пр(3>!ности и13и!3сдеиы в табл. 1.

Л;1сороционна31 активнос! ь а:lюмииатов кальция (3 зависимости OT температуры прокалки

15 показана в табл. ?.

310516

Состики>c.l<> T. Шипи<ко>)п

Текред 3. Тприиеико

Корректор О. Т>орина

Реликт<>р И. Корче«ко

Зикпк <)!1

Il111i1liIl1 Ко)и»тети по )(<".s:<)I ипобре<е>п<>< и о>кр<Г<и» при Сон<)<. Мини >рок СССР

Ииекв<>,,1<, З5, I sи<ек;!>! и;<о., л. i,;>

1и потри фии, и р C:< ï) >I<))) <), .Полученный продукт таблетируют и прокалнвают при 200 — 1000 С. Прокаливание даст возможность регулировать количество воды в адсорбенте.

Пример. иллюминаты кальция обрабаты»ак)т (..Ii I

70 — <)() (: » >еч "пие 3 СО01- в течение 30 .!!(и прн т<н)!Г!сра Гур(30 — -")5 C с посл<., I < l()l>l(Й и Гмь!в!<Ой I IPOÄ I<1 Г! От I< II(. IO > !>! (см. табл. 2(. 11ри данном спо« пп< при!0! î»лсния повсркность раз»ппастся;!о -(00 >< - < . после прокалпваппя при тс;II!<. »a! урс 200-600" (. .

Получсипы!! Ilp0. д 1 T Ii@01 Г !! ()!i 1 0.:)IГ!ер<1 Г)<рс 200 — 1000 (". » за»»си<>10. > ll 0! пр<.,1полагаечы< процеесо» примсн ll!iя. 1(апример, при испо-ib=.îâàí,III алю)!ипг>ГГ< ка. ьцпя в качестве носителя для катализаторов очистки CO и СО> прокаливание необкодимо проводить прп температуре 400 — 500 С, а для катализаторов диссоциации аммиака прокаливание следует проводить при температуре

600 †8 С.

1 (p 0 I;

1О но(пт .!я на основе ал!омината кальция, отлп п1!01!рис)! тем, ГГ0, с целью развития 110-!

<ер. <иостil Il уп(. lи I0111111 алсороционной актнвпосгп при игГ10<1ьзо(аппп его в интервале температур 200 — -1000" (., 11лю мина гы I<;Iëüöliÿ

0() l)