Способ определения каталитической активности катализаторов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсннх

Социалнстичесн их

Реслублин

<п783673 (61) Дополнительное к авт. спид-ву— (22) Заявлено 08. 12. 78 (21) 2694446/18-25 с присоединением заявки HP(23) Приоритет—

Опубликовано 301LSQ Бюллетень М 44 Дата опубликования описания 301130 (5 )рд. )(л 3

G 01 и 27/46

Государственный «омнтет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 542. 97 (088.8) о (72) Авторы изобретения

Б.И.Масленников, _#_.È.Tîìèøêo, A.Ã.Àìåëèí, A.Н.Кабанов, Г.В.Михайлов и В.И.Кирьянова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕЙИЯ КАТАЛИТИЧЕСКОИ

АКТИВНОСТИ КАТАЛИЗАТОРОВ

Изобретение относится к области определения активности катализаторов и может найти применение, например, при определении активности ванадиввых катализаторов окисления сернистого ангидрида в серный.

Известны способы определения активности катализаторов, основанные на определении выхода продуктов реакции. Чем больше выход продукта (сте- l6 пень превращения исходного вещества) при определенных параметрах процесса, тем выше активность катализатора. Наиболее распространенными являются проточный и проточно-циркулярный способы 11.

В проточном способе газовая смесь пропускается через слой катализатора в течение определенного 26 времени, необходимого для достижения динамического равновесия между газовой фазой и катализатором, с последующим определением концентрации сернистого ангидрида на входе и выходе 25 из реактора.

Недостатками поточного метода являются: большое количество катализатора, необходимое для его исследования, трудоемкость, длительность. 30

В проточно-циркуляционном способе измерения активности осуществляют путем определения концентраций компонентов в циркулирующей смеси. Перемешивание газов осуществляется применением интенсивной циркуляции реакционной смеси через каТализатор в замкнутом объеме при непрерывном поступлении и выведении газового потока, причем количество циркулирующего газа должно значительно превышать количество вновь вводимого исходного газа.

Циркуляция осуществляется с помощью насосов.

Недостатками проточно-циркуляционного способа являются: сложность аппаратурного оформления, необходимость достаточно большого количества исходных веществ и времени для достижения стационарного состояния.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения каталитической активности катализаторов, содержащий пропускание газовой смеси через слой катализатора до достижения динамического равновесия между газовой средой и катализатором (2) .

Недостатками данного способа являются;малая точность измерения актив783673 нОсти, необходимость использования большого количества катализатора в виде нарезанных мелко гранул, что осложняет процесс определения активности, трудоемкость, длительность, субъективность оценки анализа.

Целью изобретения является уменьшение количества катализатора, требующегося для определения его активности, упрощение и ускорение процесса, увеличение точности измерения.

Цель достигается тем, что измеря- 1© ют разность потенциалов, возникающую на концах работающего слоя катализатора, с помощью каталитически инертнЫх по отношению к исследуемой реакцнонной среде электродов. 39

Кроме того, в качестве работающего слоя используют гранулу катализатора.

Экспериментальным путем н лабораторных условиях было установлено, що что на концах работающего слоя (или на концах работающей гранулы катализатора) возникает разность потенциалов. Возникающая разность потенциалон, подобно степени превращения вещества, зависит от всех параметров процесса, таких как концентрация нещестна в газовой фазе, температура, состав катализатора, скорость газового потока, высота работающего слоя (длина работающей гранулы), величина Зц

- поверхности катализатора.

На чертеже изображена схема процесса определения каталитической активности ванадиеного катализатора, где н качестве слоя катализатора бе- Я$ рется одна гранула.

В трубчатый реактор 1 помещена гранула 2 катализатора, к концам которой подсоединены электроды 3.

Возникающая на концах гранулы н процессе окисления сернистого ангидрида в серный разность потенциалов измерялась с помощью приборов, позволяющих измерять разность потенциалов или электродвижущую силу, таких как катодный нольтметр,электрометр, потенциометр.

Разность потенциалов, возникающая на концах работающей гранулы нанадиевого катализатора, и степени превращения сернистого ангидрида на этом катализаторе зависят от состава актинного компонента, от температуры, от количества активного . компонента в катализаторе, от длины гранулы. Разность потенциалов и сте- 5$ пень превращения симбатно меняются в зависимости от каждого иэ перечисленных параметров. Поэтому можно сделать вывод, что чем выше активность катализатора, тем больше значение величины разности потенциалов, возникающей на концах работающего слоя (гранулы) катализатора. Поэтому rio величине разности потенциалов,. возникающей на концах работающего слоя (гранулы) катализатора, можно судить об активности этого катализатора.

Точность оценки активности катализатора по известному способу составляет 15%.

Точность в оценке активности в предлагаемом способе около 0,50%.

Поэтому предлагаемый способ можно считать эталонным для известного способа.

Преимущество предлагаемого способа определения каталитической актив-, ности катализаторов заключается и возможности использования малого количества катализатора для определения его активности, процесс определения упрощается и ускоряется примерно в три раза го сравнению с известным, имеется возможность использования точных приборов, что исключает субъективность оценки активности, значительно увеличивается точность оценки активности катализатора.

Формула изобретения

1. Способ определення каталитической активности катализаторов, включающий пропускание газовой смеси через слой катализатора до достижения динамического равновесия между газоной средой и катализатором, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности определения активности катализатора, измеряют разность потенциалон, возникающую на концах работающего слоя катализатора, с помощью каталитически инертных по отношению к исследуемой реакционной среде электродов, 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве работающего слоя используют гранулу катализатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Борессов Г.K. и Слинько М.Г.

"Химическая промышленность", Р 1, 19,, 1955, с.3-18.

2.Кальман Ф.Н.,Бруцкус Е.Б. и Отерович P.Õ, Методы анализа при контроле производстна серной кислоты и фосфорных удобрений. Yi., 1965, с.5-30 (прототип).

783673

Составитель Л.Дикая

Редактор Е.Абрамова Техред С.Мигунова Корректор Н.григорук

Закаэ 8537/4б Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4