一種利用硫酸鈣分解生產硫酸的催化劑及其製備方法
2023-05-27 16:32:46
專利名稱：一種利用硫酸鈣分解生產硫酸的催化劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種催化劑及其製備方法，尤其是涉及一種利用硫酸鈣分解生產硫酸的催化劑及其製備方法。
背景技術：
隨著人類社會的發展，能源越來越緊張，社會各界對能源的綜合利用越來越重視。目前，利用硫酸鈣分解生產硫酸，是將硫酸鈣在弱氧化氣氛或還原-氧化雙氣氛作用下直接分解產生硫酸，實際分解溫度都在1000°c以上，分離設備中的耐火材料難以達到要求，能源消耗較大。二氧化硫氧化成三氧化硫製備硫酸，主要利用釩系催化劑，其是以V2O5為活性組分、以鹼金屬的硫酸鹽(K2S04*Na2S04)為助催化劑、以硅藻土為載體的多組分催化劑，通稱為釩-鉀(鈉)_矽體系催化劑，此種催化劑要求載體硅藻土必須純淨，而一般的硅藻土中含有氧化鋁、氧化鐵等雜質，直接影響到催化劑的活性，制約催化效果，但是，硅藻土的除雜過程複雜，且無法保證完全除盡。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種活性高的利用硫酸鈣分解生產硫酸的催化劑及其製備方法。本發明解決所述技術問題所採用的技術方案是:
本發明之利用硫酸鈣分解生產硫酸的催化劑，由以下質量百分比的原料製成:主活性組分五氧化二釩(V2O5) 25 - 40wt%、助催化劑硫酸鈉(Na2SO4) 25 — 35wt%、載體沸石分子篩25 一 50wt%o優選的質量百分比為:主活性組分五氧化二釩(V2O5) 30wt%、助催化劑硫酸鈉(Na2SO4) 30wt%、載體沸石分子篩40wt%。本發明之利用硫酸鈣分解生產硫酸的催化劑的製備方法，包括以下步驟:
(1)在常溫下，將25- 40wt%的主活性組分五氧化二釩、25 - 35wt%的助催化劑硫酸鈉，於高速共混機中預混合30 — 40min (優選35min),得主活性組分五氧化二f凡和助催化劑硫酸鈉的混合物；
(2)往步驟(I)所得主活性組分五氧化二釩和助催化劑硫酸鈉的混合物中加入25-50wt%的載體沸石分子篩,再攪拌40 — 60min (優選50 min),形成均勻的三組分混合物；
(3)將步驟(2)所得三組分混合物，在常溫下，利用碾壓機碾壓30- 50min，使各組分進一步共混均勻；
(4)將步驟(3)所得混合物，於烘焙箱中高溫烘焙，溫度控制在500- 7000C (優選6000C )，烘焙時間為80 -1lOmin (優選IOOmin)，得五氧化二釩-硫酸鈉/沸石分子篩催化劑。根據中國發明專利申請200810058186.0，硫酸鈣分解產生二氧化硫(SO2),其反應原理如下:
權利要求
1.一種利用硫酸鈣分解生產硫酸的催化劑，其特徵在於，由以下質量百分比的原料製成:主活性組分五氧化二f凡25 — 40wt%、助催化劑硫酸鈉25 — 35wt%、載體沸石分子篩25 —50wt%o
2.根據權利要求1所述的利用硫酸鈣分解生產硫酸的催化劑，其特徵在於，由以下質量百分比的原料製成:主活性組分五氧化二f凡30wt%、助催化劑硫酸鈉30wt%、載體沸石分子篩40wt%。
3.一種製備如權利要求1或2所述的利用硫酸鈣分解生產硫酸的催化劑的方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)在常溫下，將25- 40wt%的主活性組分五氧化二釩、25 - 35wt%的助催化劑硫酸鈉，於高速共混機中預混合30 - 40min，得主活性組分五氧化二釩和助催化劑硫酸鈉的混合物； (2)往步驟(I)所得主活性組分五氧化二釩和助催化劑硫酸鈉的混合物中加入25-50wt%的載體沸石分子篩,再攪拌40 — 60min,形成均勻的三組分混合物； (3)將步驟(2)所得三組分混合物，在常溫下，利用碾壓機碾壓30- 50min，使各組分進一步共混均勻； (4)將步驟(3)所得混合物，於烘焙箱中高溫烘焙，溫度控制在500- 700°C，烘焙時間為80 — llOmin，得五氧化二釩-硫酸鈉/沸石分子篩催化劑。
4.根據權利要求3所述的製備催化劑的方法，其特徵在於，步驟(I)中，於高速共混機中預混合的時間為35min。
5.根據權利要求3或4所述的製備催化劑的方法，其特徵在於，步驟(2)中，高速攪拌的時間為50min。
6.根據權利要求3或4所述的製備催化劑的方法，其特徵在於，步驟(3)中，烘焙箱中高溫烘焙的溫度控制在600°C，烘焙時間為lOOmin。
全文摘要
一種利用硫酸鈣分解生產硫酸的催化劑及其製備方法，該催化劑由以下質量百分比的原料製成主活性組分五氧化二釩25－40wt%、助催化劑硫酸鈉25－35wt%、載體沸石分子篩25－50wt%。本發明還包括所述催化劑的製備方法。本發明之利用硫酸鈣分解生產硫酸的催化劑，能提高二氧化硫催化氧化成三氧化硫的速度，提高生產效率，降低能耗。
文檔編號C01B17/79GK103111317SQ20131003553
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者劉立文, 劉珍如, 寧愛民, 寧勇, 寧江天, 劉勇, 魯紀鳴 申請人:劉立文