Экстракция соединений калия с поверхности отработанного мало-концентрированного катализатора СНП
С целью изучения вымывающей способности по отношению к соединениям калия были проведены исследования с применением таких экстрагентов как вода и раствор хлороводородной кислоты с массовой долей HCl 10 %, которая является универсальным экстрагентом, способствующим вымыванию с поверхности отработанного катализатора всех перечисленных выше соединений, блокирующих активные центры серебра. Но в данной работе сделана попытка количественно описать экстрагирующие свойства воды. Эксперименты проводили при различных температурных режимах в частности, 298, 303, 308, 318, 338 и 363 К. Полученные при этом результаты сведены в табл. 2 и 3. Исходные и текущие концентрации ионов калия в образцах регенерируемого катализатора СНП определяли с помощью масспектрометра ЭМАЛ –2.
Таблица 2
Динамика вымывания соединений калия с поверхности
отработанного катализатора СНП водой
Время обработ-ки, мин | Температу-ра, К | Температу-ра, К | Температу-ра, К | Температу-ра, К |
298 | 308 | 338 | 363 | |
10 | 0,21 | 0,27 | 0,41 | 0,73 |
20 | 0,35 | 0,59 | 0,72 | 0,93 |
30 | 0,54 | 0,75 | 0,86 | 0,99 |
40 | 0,67 | 0.82 | 0,92 | 1,00 |
50 | 0,73 | 0,89 | 0,95 |
|
Таблица 3
Динамика вымывания соединений калия с поверхности
отработанного катализатора СНП хлороводородной кислотой
Время обработки, мин | Температура, К | Температура, К | Температура, К |
298 | 303 | 308 | |
10 | 0,09 | 0,13 | 0,15 |
20 | 0,20 | 0,26 | 0,31 |
30 | 0,29 | 0,35 | 0,39 |
40 | 0,34 | 0,39 | 0,43 |
50 | 0,38 | 0,43 | 0,47 |
Для математической обработки данных, характеризующих степень извлечения ионов калия с поверхности отработанного прошедшего промышленные испытания малоконцентрированного катализатора СНП, было выбрано уравнение первого порядка, учитывающее влияние на константу скорости экстракции времени его обработки.
, (1)
где a - степень извлечения соединений калия с поверхности катализатора;
t - время обработки поверхности катализатора водой, мин.
Использование зависимости (1) дало возможность рассчитать кинетические параметры процесса извлечения примесных соединений калия из малоконцентрированного катализатора серебро на пемзе, "пробежавшего" в промышленных условиях более 120 суток. Их значения приведены в табл. 4, 5.
С помощью уравнения Аррениуса была найдена зависимость константы скорости процесса извлечения ионов калия:
(2)
Таблица 4
Кинетические параметры процесса экстракции
соединений калия с поверхности отработанного
малоконцентрированного катализатора СНП водой
| 298 К | 318 К | 338 К | 368 К |
kT | 0,028 | 0,042 | 0,063 |