Введение к работе
Актуальность работы. Оернвя кислота является важнейшим продуктом химической промьгашенности. Основными катализаторами, используемыми в сернокислотном синтезе являются ванадиевые катализаторы. В процессе эксплуатации ванадиевых контактных масс происходит их дезактивация. Утилизация отработанных сернокислотных катализаторов является частью важнейией социально- экономической проблемы ликвидации промышленных отходов с целью извлечения из них дефицитных компонентов, а также зашиты окружающей среды от вредных для человека и природы веществ.
Была поставлена задача разработки технологии, позволяющей регенерировать такие ванадиевые катализаторы как СВД.. СВС и ИК-1-6 непосредственно в цехах по их производству. В этом отношении перспективным являются щелочные методы переработки дезактивированной контактной массы на основе ванадата калия, так как указанное соединение применяется для синтеза большинства ванадиевых катализаторов. Таким образом создаются условия для разработки малоотходной технологии регенерации отработанных катализаторов.
Работа проводилась в соответствии с темой 05 "Разработка безотходных способов производства катализаторов, носителей и адсорбентов на основе методов мехеяохимической активации", утвержденной Постановлением ГКНТ Я 68 от 11.03.87: Целью работы являлась разработка технологической схемы регенерации дезактивированных сернокислотных ванадиевых катализаторов с получением контактных масс не уступающих по активности свежеприготовленным..
В соответсвии с этим была поставлена задача разработать технологическую схему регенерации, для чего необходимо было выполнить следующие этапы исследования:
-изучить физико- химические свойства дезактивированных ванадиевых катализаторов:
-определить необходимость стадии измельчения для разрабатываемой технологической схемы регенерации ванадиевого катализатора и подобрать на основе эксперимента соответствущее кзмельчеюиее оборудование.
-на основе опытных денных установить оптимальные параметры ведегая процесса растворения отработанного катализатора в щелочном раотворэ ванадата калия.
-подобрать возможные метода интенсификации процесса растворения на основе методов механоактивации и добавок органических оснований, -рассмотреть процесс осаждения и старения, перешедшего в раствор из отработанного катализатора, силикагеля в сложной системе (раствор отработанного катализатора в ванадате калия), как отдельной стадии процесса регенерации, для формирования его оптимальной удельной поверхности и пористости,
-исследовать влияние разрабатываемых технологических стадий на
конечные физико-химические свойства ванадиевого катализатора.
Научная новизна работы. Впервые , исследована сложная
многокомпонентная система, представляющая собой раствор компонентов
отработанного катализатора в щелочном растворе ванадате калия.
Определено влияние предварительной подготовки и основных параметров
системы на степень растворения отработанного катализатора (его
основных компонентов). Изучены метода интенсификации процесса
растворения с помощью обработки раствора ультразвуком и добавок
органических оснований. Для описания процесса растворения основных
компонентов отработанного катализатора предложена математическая
модель- уравнение сжимающихся сфер. Изучен процесс осаждения' и
последуюпвго старения, перешедшего в раствор из отработанного
катализатора, силикагеля в сложной системе (раствор отработанного
катализатора в ванадате калия). На основе отработанных
катализаторов ИК-1-6 и СВД получены активные, термостабильные
катализаторы. ' :
Полученные данные представляют собой основу для дальнейшей разработки способов регенерации ванадиевых катализаторов. "j Практическое значение работа. На основе результатов проведенных исследований по регенерации дезактивированных ,ванадиевых катализаторов предложена гибкая технологическая схема регенерации, которая может Сыть реализована с минимумом затрат на установку дополнительного оборудования в цехах по производству ванадиевых контактных масо вне зависимости от типа изготовляемого катализатора (ИК-1-6, СВД, СВС). Данная технологическая схема реализована в цехе ванадиевых катализаторов Воскресенского п/о 'Минудобрения'.. Апробашя работы. Основные положения и результат работы доложены и обсуждены на Х7 Всесоюзной конференции по химической технологии неорганических веществ (Казань, 1991). V Всесоюзной научной конференции "Механика сыпучих материалов" (Одесоа, 1991), научно-технической конференции преподавателей и сотрудников ИХТИ (Иваново, 1991. 1992 Г.Г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, получено 1
авторское свидетельство.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из
