專利名稱：一種SO₂氧化反應(yīng)催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種so2氧化反應(yīng)催化劑的制備方法，更具體地涉及一種催化so2氧化 反應(yīng)的釩催化劑的制備方法。
背景技術(shù)：
S02與氧進(jìn)行氧化反應(yīng)生成S03、S03被水吸收生成硫酸；此外S03也可作為磺化反 應(yīng)的原料氣，因此so2氧化反應(yīng)在硫酸工業(yè)和基礎(chǔ)化工中占有相當(dāng)重要的位置。so2的氧化 使用過(guò)三種固體催化劑鐵催化劑、鉬催化劑和釩催化劑。鐵催化劑價(jià)格低廉，要在640°c 以Fe203形式存在才有活性，高于640°C平衡轉(zhuǎn)化率很低。由于S02氧化反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)， 因而鐵催化劑未被普遍采用。鉬催化劑價(jià)格昂貴，并極易受砷和氟化物的毒害而失活，影響 催化劑的使用壽命。自從上世紀(jì)20年代中期起逐步被釩催化劑取代。釩催化劑價(jià)格低，耐 砷、氟等毒物的能力比鉬催化劑強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)。在60年代以前，由于釩催化劑在較低溫度 (400 420°C )下活性不如鉬催化劑，鉬催化劑還有少數(shù)市場(chǎng)；60年代以后，所有生產(chǎn)釩催 化劑的國(guó)家都掌握了制造低溫釩催化劑的技術(shù)，近代低溫釩催化劑在360°C左右即有明顯 活性，釩的價(jià)格相對(duì)越來(lái)越低，鉬催化劑便全部被排除了。目前全世界硫酸生產(chǎn)都使用釩催 化劑。釩催化劑的主要化學(xué)組分是五氧化二釩V205 (主催化劑)，硫酸鉀K2S04 (或部分硫 酸鈉Na2S04，助催化劑)，二氧化硅Si02(載體，通常用硅藻土 ；或加入少量的鋁、鈣、鎂的氧 化物)，通稱為釩-鉀(鈉)_硅體系催化劑。釩催化劑的制備方法有許多種，在我國(guó)最常用 的方法是，將V205溶解于K0H中，然后用硫酸中和并添加其他助劑及粘結(jié)劑，再與作為載體 的硅藻土混合成型、干燥、煅燒。該方法主要包括硅藻土的預(yù)處理工序、化釩及中和工序、混 合碾壓成型工序。在硅藻土的使用上主要以山東臨朐硅藻土(簡(jiǎn)稱山東土)為主。但是該 方法在實(shí)際應(yīng)用中以以下幾個(gè)缺點(diǎn)1.硅藻土的預(yù)處理工序、化釩及中和工序中都需要進(jìn)行酸處理、不具有環(huán)境友好 性，其有操作安全威脅。因?yàn)樯綎|硅藻土中含粘土及石英等混和物，需要將硅藻土與水混合到一定濃度 的漿液，按硅藻土與粘土及石英等混和物的比重不同將砂粒、雜物等除去；該硅藻土除含 64. 0%左右的Si02外，還含A1203在8. 0%、Fe203在7. 0%左右，A1203和Fe203的存在將影 響產(chǎn)品的性能。因此國(guó)內(nèi)所有釩催化劑生產(chǎn)廠家都采用硫酸溶解硅藻土中的氧化鐵和氧 化鋁，使生成可溶性的硫酸鹽和游離酸經(jīng)過(guò)濾、水洗使硅藻土中氧化鐵和氧化鋁分別達(dá)到 (1. 5%和< 3. 5%生產(chǎn)工藝所要求的指標(biāo)。具體化學(xué)反應(yīng)方程式為Fe203+3H2S04 — Fe2 (S04) 3+3H20Fe0+H2S04 — FeS04+H20A1203+3H2S04 — Al2 (S04) s+3H20Mg0+H2S04 — MgS04+H20因此在生產(chǎn)每噸釩催化劑時(shí)將要消耗0. 52噸的濃度為92%的硫酸和將排放18立
3方左右的含硫酸的酸性水，這些酸性水很難處理，如直接排放造成環(huán)境污染。該生產(chǎn)方法流程中還需化釩工序和中和工序；化釩的目的是制備符合工藝要求的 釩酸鉀和苛性鉀的混合溶液，其方程式v205+2k0h — 2kv03+h20中和的目的是將kv03(為了配制成一定的鉀釩比而加入的k0h，因?yàn)殁C催化劑中的 主要活性組分為v205助催化劑為k2so4)與h2so4中和生成k2so4，以得到v2o5-k2so4的混合 物，中和反應(yīng)方程式為2kv03+h2s04 — k2s04+v205+h202k0h+h2s04 — k2s04+h20硫酸的使用，不僅污染環(huán)境，還容易泄漏容易造成人員傷害。2.生產(chǎn)工序多、耗時(shí)多，成本高上述的釩催化劑生產(chǎn)工藝硅藻土的預(yù)處理工序、化釩和中和工序都需要較長(zhǎng)的時(shí) 間，因而在耗時(shí)的同時(shí)，也增加了生產(chǎn)成本和安全成本。在上世紀(jì)八十年代我國(guó)研發(fā)人員開(kāi)始研究利用東北長(zhǎng)白山硅藻土(簡(jiǎn)稱東北土) 作為釩催化劑的載體，當(dāng)時(shí)研究認(rèn)為東北土雖然品位較高，Si02在86. 0%左右、氧化鐵和氧 化鋁分別都能達(dá)到< 1.5%和< 3.5%，不再需要進(jìn)行酸處理，但是由于東北土與山東土在 結(jié)構(gòu)上的差異，全部用東北硅藻土作為釩催化劑的載體生產(chǎn)出的釩催化劑產(chǎn)品的強(qiáng)度達(dá)不 到指標(biāo)要求。因此至今全國(guó)釩催化劑生產(chǎn)廠家還沒(méi)有全部用東北硅藻土生產(chǎn)釩催化劑，仍 按一定比例選用經(jīng)過(guò)酸處理后的山東硅藻土和東北硅藻土進(jìn)行混合使用(一般采用40% 的山東硅藻土和60%的東北硅藻土 )。本發(fā)明的目的在于提供一種工藝流程簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生含酸廢水、并能生產(chǎn)出合乎強(qiáng) 度要求的釩催化劑的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種502氧化反應(yīng)催化劑的制備方法，更具體地本發(fā)明提供了一種 催化so2氧化反應(yīng)的釩催化劑的制備方法。所述方法包括以下步驟
(1)將硅藻土、五氧化二釩和硫酸氫鉀混合后進(jìn)行碾壓；
(2)對(duì)碾壓后的混合物進(jìn)行擠壓成形；
(3)對(duì)擠壓成形物進(jìn)行干燥；
(4)對(duì)干燥物進(jìn)行煅燒。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)先技術(shù)方案中，在步驟(1)中所述硅藻土、五氧化二釩和硫酸
7. 5-8. 5% ； 22-32% ； 60. 5-69. 5%。
-個(gè)優(yōu)先技術(shù)方案中，在步驟(1)中還混合有硫酸鈉，所述硅藻土、
氫鉀按以下比例混合五氧化二釩硫酸氫鉀硅藻土在本發(fā)明的另 五氧化二釩、硫酸氫鉀和硫酸鈉按以下比例混合五氧化二釩6.3-8.0%khs0420-30% ；
Na2S049-15% ；硅藻土48-63%。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)先技術(shù)方案中，所述硅藻土的化學(xué)構(gòu)成為86.00%的Si02、 3. 50% 的 A1203、1. 50% 的 Fe203、0. 50% 的 Mg0、0. 55% 的 Ca0、0. 48% 的 Na20、0. 92% 的 K20、 0. 30%的 Ti02、6. 25%的燒失量。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)先技術(shù)方案中，步驟(2)所述的碾壓時(shí)間為20-100分鐘。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)先技術(shù)方案中，步驟(2)所述的所述碾壓時(shí)間為60分鐘。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)先技術(shù)方案中，步驟(4)所述的煅燒時(shí)間為1-3小時(shí)，。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)先技術(shù)方案中，步驟(4)所述的煅燒時(shí)間為2小時(shí)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)先技術(shù)方案中，步驟(4)所述煅燒溫度為450-750°C在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)先技術(shù)方案中，步驟(4)所述煅燒溫度為600°C。本發(fā)明提供的釩催化劑制備方法直接采用了高Si02含量、低Al203、Fe203含量的東 北硅藻土，不需進(jìn)行酸處理，不會(huì)產(chǎn)生含酸廢水；該制備方法還直接采用硫酸氫鉀組分，也 不需要化釩和中和工序。本發(fā)明所提供的方法不僅縮短了釩催化劑的生產(chǎn)流程，節(jié)省了生 產(chǎn)線的建設(shè)投資和產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，更主要是生產(chǎn)過(guò)程不需要硫酸，因此不會(huì)產(chǎn)生含酸廢 水，不會(huì)造成環(huán)境的污染。根據(jù)本發(fā)明制備的釩催化劑具有優(yōu)異的S02氧化反應(yīng)催化性能，不僅達(dá)到或超過(guò) HG2086-2004的中華人民共和國(guó)化工行業(yè)釩催化劑產(chǎn)品的性能標(biāo)準(zhǔn)，而且催化活性與美國(guó) 孟山都Lpl20釩催化劑的催化活性相當(dāng)。


圖1.釩催化劑生產(chǎn)工藝流程。
圖2.不同碾壓時(shí)間與強(qiáng)度的曲線圖。
圖3.不同焙燒溫度與強(qiáng)度的曲線圖。
圖4.Lpl20床層溫度分布曲線。
圖5.LT4-H床層溫度分布曲線。
圖6.S107-1H床層溫度分布曲線。
圖7.410°C入口溫度1#樣、2#樣、3#樣床層溫度分布曲線。
圖8.420°C入口溫度1#樣、2#樣、3#樣床層溫度分布曲線。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種使用優(yōu)質(zhì)的高Si02含量、低A1203、Fe203含量的東北硅藻土，以 及采用含鉀硫酸鹽制備催化Si02氧化的釩催化劑的方法，該方法制備出的釩催化劑具有良 好的強(qiáng)度和催化活性。圖1顯示了本發(fā)明釩催化劑的制備流程。以下各實(shí)施例是具體的工 作示例。以下實(shí)施例是為了更詳細(xì)地描述本發(fā)明，對(duì)本發(fā)明的制備方法中的各個(gè)因素、以 及根據(jù)本方法制備出的釩催化劑的活性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，其中的任何數(shù)據(jù)都不構(gòu)成本發(fā)明的限 制，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。本發(fā)明實(shí)施例中使用到的原材料在表1中列出，這些原材料都可以商業(yè)獲得。表1 原材料規(guī)格
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本發(fā)明實(shí)施例中使用到的實(shí)驗(yàn)設(shè)備在表2中列出，這些設(shè)備都可以商業(yè)獲得。表2:儀器設(shè)備 本發(fā)明實(shí)施例中使用到的試劑在表3中列出。表3:試劑 實(shí)施例1.碾壓時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響在碾子內(nèi)加入200公斤東北硅藻土并按S101和S101-2H產(chǎn)品(S101和S101-2H配 比相同，S101 是條形，S101-2H 是環(huán)形)的配比(V205 7. 5-8. 5% ；K2S04 22-32% ；硅藻土 60. 5-69. 5% )加入V205、硫酸鉀和適量水進(jìn)行碾壓，分別碾至20、30、40、50、60、80、100分 鐘取出碾壓后物料用雙螺旋擠條機(jī)進(jìn)行擠條和擠環(huán)(條狀圓柱體的直徑為q>5mm、長(zhǎng)度為 6 15mm ；空心環(huán)狀圓柱體的外徑(p95mm、內(nèi)徑(p45mm、長(zhǎng)度為10 15mm)，擠出的條和環(huán) 放入烘箱120°C干燥4小時(shí)后再放入高溫爐600°C焙燒2小時(shí)。按HG2086-2004的中華人民共和國(guó)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求分別取出各碾壓時(shí)間的 40顆焙燒后的條和環(huán)在智能強(qiáng)度測(cè)壓儀上進(jìn)行顆粒徑向抗壓碎力的測(cè)定，該試樣的編號(hào)為 LT1和試樣LT1-H(化學(xué)組分見(jiàn)表4)。另外再在碾子內(nèi)加入200公斤東北硅藻土并按S101和S101-2H產(chǎn)品的配比加入 v205、硫酸氫鉀和適量水進(jìn)行碾壓，分別碾至20、30、40、50、60、80、100分鐘取出碾壓后物料 用雙螺旋擠條機(jī)進(jìn)行擠條和擠環(huán)，同樣按上面烘干、焙燒和顆粒徑向抗壓碎力測(cè)定的條件 進(jìn)行抗壓碎力的測(cè)定，該試樣的編號(hào)為L(zhǎng)T2和LT2-H(化學(xué)組分見(jiàn)表4)。上面試樣的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5和圖2。表4:試樣的化學(xué)組分 表5 不同碾壓時(shí)間的徑向抗壓碎力數(shù)據(jù) 從表5的數(shù)據(jù)和圖2中的曲線可以看出隨著碾壓時(shí)間的增加試樣的強(qiáng)度也隨著增 強(qiáng)，碾壓時(shí)間在60分鐘之前試樣的強(qiáng)度有明顯增強(qiáng)，60分鐘后試樣的強(qiáng)度增加不明顯。另 外選用硫酸氫鉀的試樣強(qiáng)度要比選用硫酸鉀的試樣強(qiáng)度高。實(shí)施例2.碾壓時(shí)間對(duì)活性的影響按HG2086-2004的中華人民共和國(guó)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)釩催化劑的活性檢驗(yàn)方法對(duì)不 同碾壓時(shí)間的試樣進(jìn)行活性的測(cè)定，其結(jié)果見(jiàn)表8。表6:活性檢測(cè)數(shù)據(jù) 從表6中的數(shù)據(jù)可以看出碾壓時(shí)間的不同對(duì)試樣的活性沒(méi)有大的影響。實(shí)施例3.焙燒溫度對(duì)強(qiáng)度的影響
在碾子內(nèi)加入100公斤東北硅藻土并按S101和S101-2H產(chǎn)品的配比加入V205、硫 酸鉀和適量水進(jìn)行60分鐘的碾壓，碾壓后的物料用雙螺旋擠條機(jī)進(jìn)行擠條和擠環(huán)(條狀圓 柱體的直徑為(p5mm、長(zhǎng)度為6 15mm ；空心環(huán)狀圓柱體的外徑cp95mm、內(nèi)徑(p45mm、長(zhǎng)度 為10 15mm)，擠出的條和環(huán)放入烘箱120°C干燥4小時(shí)。干燥后的條分別放入高溫爐進(jìn) 行 450°C、500°C、550°C、600°C、650°C、70(rC、75(rC各焙燒 2 小時(shí)。按 HG2086-2004 的中華 人民共和國(guó)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求分別取出各焙燒后的40顆條和環(huán)在智能強(qiáng)度測(cè)壓儀上進(jìn) 行顆粒徑向抗壓碎力的測(cè)定，該試樣的編號(hào)為L(zhǎng)T3和試樣LT3-H(化學(xué)組分見(jiàn)表7)。另外再在碾子內(nèi)加入100公斤東北硅藻土并按S101和S101-2H產(chǎn)品的配比加入 v205、硫酸氫鉀和適量水進(jìn)行60分鐘碾壓，碾壓后物料用雙螺旋擠條機(jī)進(jìn)行擠條和擠環(huán)，同 樣安上面烘干、各焙燒溫度和顆粒徑向抗壓碎力測(cè)定的條件進(jìn)行抗壓碎力的測(cè)定，該試樣 的編號(hào)為L(zhǎng)T4和LT4-H(化學(xué)組分見(jiàn)表7)。上面試樣的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表8和圖3。表7 試樣的化學(xué)組分 表8 不同焙燒溫度的徑向抗壓碎力數(shù)據(jù)
90. 596. 6102. 9104. 5105. 1105. 6 從表8的數(shù)據(jù)和圖3中的曲線可以看出隨著焙燒溫度的增加試樣的強(qiáng)度也有所增 強(qiáng)，焙燒溫度在550°C之前試樣強(qiáng)度的增強(qiáng)趨勢(shì)比550°C以后試樣強(qiáng)度的增強(qiáng)趨勢(shì)大。另外 選用硫酸氫鉀的試樣強(qiáng)度要比硫酸鉀的試樣強(qiáng)度高。實(shí)施例4.焙燒溫度對(duì)活性的影響本研究對(duì)不同焙燒溫度的試樣進(jìn)行了活性的測(cè)定，根據(jù)中華人民共和國(guó)化工行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)HG2089-91 (硫酸生產(chǎn)用釩催化劑試驗(yàn)方法)進(jìn)行測(cè)定，其檢測(cè)結(jié)果如表9所示。表9 試樣不同焙燒溫度的活性數(shù)據(jù) 從表9中的數(shù)據(jù)可以看出焙燒溫度在450°C到750°C之間，試樣的活性沒(méi)有大的影響。實(shí)施例5.催化劑反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)測(cè)試為了進(jìn)一步考察本研究的釩催化劑的性能和實(shí)際的工業(yè)使用性能，本研究還在北 京化工大學(xué)化工系的一套釩催化劑宏觀動(dòng)力學(xué)絕熱反應(yīng)裝置上按照硫酸廠硫磺制酸一段 使用工藝條件，采集了國(guó)內(nèi)外硫酸釩催化劑和本研究的釩催化劑進(jìn)行了宏觀動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)。(1)測(cè)試樣品1#美國(guó)孟山都Lpl20釩催化劑；2#本發(fā)明工藝生產(chǎn)出的釩催化劑LT4-H ；
3#國(guó)內(nèi)某公司生產(chǎn)的釩催化劑S107_1H(Y)(傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，使用硫酸鉀，其組分 比例換算成硫酸氫鉀與2#相同)；這些試樣組分都屬于V-K-Si體系。(2)催化劑裝填裝填高度800mm。(3)檢測(cè)條件氣體線速度() 386m/s ；氣體線總流量10. 9m3/h ；原料氣配比見(jiàn)表10表10 原料氣配比 入口溫度410°C、420°C；升溫速率(空氣升溫)嚴(yán)格控制在≤60°C /h，升到380°C以上通S02，起始濃度要 低約為3 5%，然后逐步通到位。(4)采集溫度在410°C、420°C入口溫度下，采集到1#樣14)120床層溫度分布見(jiàn)表11 ;2#樣LT4-H 床層溫度分布見(jiàn)表12 ； 3#樣S107-1H(Y)床層溫度分布見(jiàn)表13和相對(duì)應(yīng)的圖。表11 :1#樣14)120床層溫度分布 將采集到的床層溫度繪制成床層溫度分布曲線見(jiàn)圖4(床層溫度反映釩催化劑的 so2轉(zhuǎn)化效率)。表12 :2#樣LT4-H床層溫度分布 將采集到的床層溫度繪制成床層溫度分布曲線見(jiàn)圖5。表13 :3#樣5107-111化)床層溫度分布 將采集到的床層溫度繪制成床層溫度分布曲線見(jiàn)圖6。在410°C入口溫度下，采集到1#樣14)120、2#樣1^4-11、3#樣5107-111化)床層溫度 繪制成床層溫度分布曲線見(jiàn)圖7 在420°C入口溫度下，采集到1#樣14)120、2#樣1^4-11、3#樣5107-111化)床層溫度繪制成床層溫度分布曲線見(jiàn)圖8 從上述床層溫度分布曲線可以看出1#樣、2#樣、3#樣入口溫度420°C均比410°C溫升高。床層高度480mm以前，3#樣溫升最高，其次是2#樣，1#樣溫升最低；床層高度480mm以后，相反，1#樣溫升最高，其次是2#樣，3#樣溫升最低，從總的床層溫度分布看1#樣14)120溫升最高、其次是2#樣1^4-禮3#樣5107-111(￥) 溫升最低。從下面分析的總轉(zhuǎn)化率也可以看出。(5)測(cè)定的總轉(zhuǎn)化率在420°C入口溫度下測(cè)定了這三個(gè)樣品的總轉(zhuǎn)化率1#樣1^120 :70% ；2#樣1^4-11 :69. 7% ；3#樣 S107_1H(Y) 63%0按本發(fā)明所述方法試制的釩催化劑經(jīng)焙燒溫度、焙燒時(shí)間對(duì)試樣強(qiáng)度、活性的考 察和對(duì)試樣的化學(xué)組分、強(qiáng)度、反應(yīng)活性的檢測(cè)，其性能完全達(dá)到或高于HG2086-2004的中 華人民共和國(guó)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指標(biāo)。按本研究的新工藝流程對(duì)采用硫酸鉀和硫酸氫鉀新材料進(jìn)行了考察，試驗(yàn)證明這 兩種含鉀硫酸鹽新材料都可以使用，但使用含硫酸氫鉀比含硫酸鉀生產(chǎn)的釩催化劑性能要 好。按本研究的新工藝流程所試制LT4-H釩催化劑經(jīng)過(guò)與#美國(guó)孟山都Lpl20釩催化 劑和國(guó)內(nèi)某公司生產(chǎn)的S107-1H(Y)釩催化劑進(jìn)行了宏觀動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)，其低溫活性和總轉(zhuǎn) 化率都比國(guó)內(nèi)某公司生產(chǎn)的釩催化劑高，與1#樣美國(guó)孟山都Lpl20釩催化劑性能相當(dāng)。本研究全部采用東北硅藻土生產(chǎn)出二氧化硫氧化制硫酸的釩催化劑，去除了用硫 酸處理硅藻土的工藝。該生產(chǎn)工藝更簡(jiǎn)單，一方面節(jié)約了生產(chǎn)成本，更主要是消除了含酸的 工業(yè)廢水的排放，做到清潔性生產(chǎn)。該新工藝還采用硫酸氫鉀材料，去除了五氧化二釩和氫氧化鉀反應(yīng)生成釩酸鉀后 再用硫酸中和后得到v205和K2SO4的混合物和中和工序，消除了中和時(shí)的安全隱患，改善了 生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。實(shí)施例6.放大試驗(yàn)為了進(jìn)一步考察實(shí)驗(yàn)室結(jié)果，本研究在企業(yè)原釩催化劑生產(chǎn)線裝置上按研究的新 工藝用全東北硅藻土放大試驗(yàn)生產(chǎn)了 2噸擴(kuò)試產(chǎn)品，并對(duì)其性能進(jìn)行了檢測(cè)。本次放大試 驗(yàn)的工藝流程和上面小試的工藝流程一致，混合碾壓工序按小試的原料配比將硅藻土、五氧化二釩和硫酸氫鉀加入混砂機(jī) 內(nèi)，并加適量的水進(jìn)行碾壓60分鐘。這樣可增加載體硅藻土的密實(shí)程度和提高催化劑的抗 壓摔強(qiáng)度，并使各組份均勻混合。擠條(環(huán))成形、干燥工序經(jīng)碾壓后的物料加入擠條機(jī)儲(chǔ)斗后，再慢慢將物料 一點(diǎn)一點(diǎn)的放入活塞擠條機(jī)中，根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格要求上好相應(yīng)的孔板，物料隨著活塞的向下 推移，產(chǎn)生一種很大的壓縮力，使物料以低于或等于活塞本身的速度向前推進(jìn)，強(qiáng)制通過(guò)孔 板，擠成條狀或環(huán)狀物，并使其均勻分布在鋁盤中，然后送入烘箱進(jìn)行干燥，脫去部分的水， 使條狀或環(huán)狀物具有一定強(qiáng)度和水分合格的生條供煅燒崗位使用。
強(qiáng)度按GB3635的化肥催化劑、分子篩、吸附劑顆?？箟核閺?qiáng)度測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)
試o煅燒工序?qū)⑺趾细竦纳鷹l加入貯斗，經(jīng)振動(dòng)篩過(guò)篩后送進(jìn)轉(zhuǎn)爐內(nèi)，在600°C煅 燒成擴(kuò)試產(chǎn)品。煅燒可以增加催化劑強(qiáng)度、除去有機(jī)物以造成良好的結(jié)構(gòu)、活性組份五氧化 二釩和硫酸氫鉀共熔，并在載體上重新分布，初步進(jìn)行so2的預(yù)飽和(釩催化劑在煅燒時(shí)吸 附了硫酸氫鉀分解的S02)、使成品的外觀變得更好。此擴(kuò)試產(chǎn)品的編號(hào)為L(zhǎng)T5和LT5-H。擴(kuò)試產(chǎn)品的性能檢測(cè)按HG2086-2004的中華人民共和國(guó)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)釩催化劑性能檢測(cè)方法對(duì)擴(kuò)試 產(chǎn)品LT5(條狀)和LT5-H(環(huán)狀)進(jìn)行了性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果由表18和表19所示。表14 :LT5樣品的性能檢測(cè)結(jié)果 表15 :LT5-H樣品的性能檢測(cè)結(jié)果 由圖14和圖15的檢測(cè)數(shù)據(jù)表明擴(kuò)試樣品LT5和LT5-H都達(dá)到或超過(guò) HG2086-2004的中華人民共和國(guó)化工行業(yè)釩催化劑產(chǎn)品的性能標(biāo)準(zhǔn)。擴(kuò)試生產(chǎn)結(jié)論(1)按小試結(jié)果在碾壓時(shí)間60分鐘、煅燒溫度在600°C和選用硫酸氫鉀進(jìn)行 了擴(kuò)試生產(chǎn)，試生產(chǎn)樣品的性能完全與試驗(yàn)室樣品一致，其性能指標(biāo)全部達(dá)到或超過(guò) HG2086-2004的中華人民共和國(guó)化工行業(yè)釩催化劑產(chǎn)品的性能標(biāo)準(zhǔn)。
(2)本研究通過(guò)試驗(yàn)室工作和擴(kuò)試生產(chǎn)的結(jié)果證明全部用東北硅藻土生產(chǎn)釩催 化劑新工藝可以省去硅藻土酸處理和釩水中和工序，并能生產(chǎn)出符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的硫酸 用釩催化劑產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種SO2氧化反應(yīng)催化劑的制備方法，其包括以下步驟(1)將硅藻土、五氧化二釩和硫酸氫鉀混合后進(jìn)行碾壓；(2)對(duì)碾壓后的混合物進(jìn)行擠壓成形；(3)對(duì)擠壓成形物進(jìn)行干燥；(4)對(duì)干燥物進(jìn)行煅燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中所述硅藻土、五氧化二釩和 硫酸氫鉀按以下比例混合五氧化二釩7.5-8.5%;硫酸氫鉀22-32% ；硅藻土60.5-69.5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中還混合有硫酸鈉，所述硅藻 土、五氧化二釩、硫酸氫鉀和硫酸鈉按以下比例混合五氧化二釩 6.3-8.0%; 硫酸氫鉀20-30% ；硫酸鈉9-15% ；硅藻土48-63%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述硅藻土的化學(xué)構(gòu)成為 86. 00 % 的 Si02、3. 50 % 的 A1203、1. 50 % 的 Fe203、0. 50 % 的 Mg0、0. 55 % 的 Ca0、0. 48 % 的 Na20、0. 92% 的 K20、0. 30% 的 Ti02、6. 25% 的燒失量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述的碾壓時(shí)間為 20-100 分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述碾壓時(shí)間為60分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，步驟(4)所述的煅燒時(shí)間為1-3小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述煅燒時(shí)間為2小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述煅燒溫度為450-750°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，溫度為600°C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種SO2氧化反應(yīng)催化劑的制備方法，其包括以下步驟將硅藻土、五氧化二釩和硫酸氫鉀按一定的配比混合后進(jìn)行碾壓；對(duì)碾壓后的混合物進(jìn)行擠壓成形；對(duì)擠壓成形物進(jìn)行干燥；對(duì)干燥物進(jìn)行煅燒。本發(fā)明所提供的方法不僅縮短了釩催化劑的生產(chǎn)流程，節(jié)省了生產(chǎn)線的建設(shè)投資和產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，還降低了環(huán)境的污染，生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有良好的催化活性。
文檔編號(hào)C01B17/79GK101850262SQ20101018260
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者王富績(jī) 申請(qǐng)人:吉林省臨江市天元催化劑有限公司