Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Уже несколько десятилетий в производстве серной кислоты контактным способом используют ванадиевые катализаторы. Учитывая многотоннажность производства серной кислоты, ежегодное потребление ванадиевых катализаторов составляет более 10 тыс. тонн только в нашей стране. Наиболее совершенны!.! из них является катализатор ИК 1-6, выпускаемый на Воскресенском АО "Минудобрения".
В настоящее время наблюдается дефицит ванадийсодержащето сырья, тогда как большое количества отработанного ванадиевого катализатора (DBK) не находит прш/іенешія. Отработанные ванадиевые катализаторы составляют основную часть високотоксичних отходов сернокислотного производства и представляют реальную опасность для окружающей среды - соединения ванадия ядовиты, имеют сравнительно хорошую растворимость в воде и, следовательно, могут легко вымываться атмосферными водами, загрязняя окружающую среду.
Поэтому представляется актуальным решить параллельно две важные проблемы: осуществить производство ноеого катализатора на базе отработанного и одновременно ликвидировать экологически опасные отходы.
ПЕЛЬ РАЕОТЫ - исследование причин дезактивации ванадиевого катализатора ИК 1-6 в процессе его промышленной эксплуатации и разработка на их основе технологии регенерации.
Для достижения поставленной цеди были выполнены следующие исследования:
проведено комплексное исследование причин дезактивации ванадиевого катализатора ИК 1-6 в процессе его промышленной эксплуатации на первом слое сернокислотных систем, работающих на концентрированном газе;
на основании физпко-хішических исследований причин дезактивации промышленного катализатора ИК 1-6 дано обоснование для разработки технологии вовлечения отработанного ванадиевого катализатора в производственный цикл (его регенерацию);
изучено влияние технологических условий на фнэнко-химические характеристики получаемого катализатора: активность, пористость, термостабнлъкость, прочность и подобраны технологические параметры приготовления промышленного катализатора с использованием отработанного,;
разработана технология регенерацій отработанного ванадие-
- z -
вого катализатора Ж 1-6;
- проведены промышленные испытания регенерированного катализатора.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Проведено комплексное исследование физико-химических причин термической дезактивации промышленного ванадиевого катализатора ИК 1-6.
Анализ отработанного ванадиевого катализатора показал, что в процессе эксплуатации катализатора происходит значительное изменение пористой структуры катализатора: снижение общего объема пор, значительное уменьшение меэопор и увеличение доли и объема крупных транспортных пор.
Показано, что часть активного компонента может вступать в химическое взаимодействие с носителем, а часть блокироваться в порах, что снижает количество активного компонента, участвующего в элементарных актах каталитического процесса.
Подтвержден факт миграции активного компонента катализатора в направлении, обратном движению газового потока, и установление, что при этом происходит изменение мольных отношений K2O/V2O5 и Na-jO/Va05.
Предложен механизм перераспределения активного компонента по высоте слоя катализатора.
Обоснован способ регенерации ОВК путем его механохнмической активации и гомогенизации состава.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ*РАБОТЫ. На основании результатов проведенных исследований предложена технологическая схема регенерации отработанного ванадиевого катализатора ИК 1-6, которая реализована с минимальными капитальными затратами на установку дополнительного оборудования в цехе по производству ванадиевых катализаторов Воскресенского АО "Микудобрения".
Разработана техническая документация для приготовления промышленной партии регенерированного катализатора на Воскресенском АО "Минудобрения".
На этом, же предприятии в цехе ванадиевых катализаторов получена промышленная партия катализатора Р-ИК 1-6 в количестве 10 т. и загружена на первый слой контактного аппарата сернокислотной системы СК - 28.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены на VIII Международной конференции па химии и химической технологии "МКХГ - 94".
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 5 работ. СТРУКТУРА К ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертацкснн работа состоит из
введения, пяти глав, выводов, списка литературы, содержащего ..; наименований и приложения. Работа изложена на /??*? страницах машинописного текста, включая /Л. таблиц и && рисунков.
