專利名稱：一種低溫型硫酸生產(chǎn)用釩催化劑的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低溫型硫酸生產(chǎn)用釩催化劑的制造方法。
背景技術(shù)：
釩催化劑用于硫酸生產(chǎn)裝置中將SO2氧化轉(zhuǎn)化為SO3。通用的傳統(tǒng)釩催化劑為釩-鉀(鈉)-硅體系，有中溫型和低溫型兩種，中溫型釩催化劑一般用于轉(zhuǎn)化器的一、二、三段，操作溫度一般要求高于420℃，不超過600℃，具有較好的中溫活性；低溫型釩催化劑一般用于轉(zhuǎn)化器一段上部和四段、五段，操作溫度一般要求高于410℃，具有較好的低溫活性，有利于提高硫酸轉(zhuǎn)化器中SO2轉(zhuǎn)化為SO3的總轉(zhuǎn)化率。在兩轉(zhuǎn)兩吸流程的硫酸生產(chǎn)裝置中組合裝填傳統(tǒng)的中、低溫型釩催化劑，可使SO2最終轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.5％。
釩催化劑的現(xiàn)有制造方法目前釩催化劑一般為釩-鉀-硅體系，低溫型釩催化劑為釩-鉀-鈉-硅體系。制造方法為將原料硅藻土經(jīng)打漿，酸處理，過慮洗滌以及干燥，制得精制硅藻土；將KOH用蒸汽溶化，并與V2O5在熱煮條件下制得符合要求的KVO3與KOH混合溶液(簡稱釩水)，然后將釩水用硫酸中和制得V2O5和K2SO4膠體沉淀物，按規(guī)定比例將膠體沉淀物與助劑、精制硅藻土等加入碾子中混合均勻，碾壓緊密，成為可塑性物料，再經(jīng)擠條、干燥、焙燒、過篩和包裝等工序制成釩催化劑。用此方法制備的釩催化劑基本可以滿足硫酸生產(chǎn)的需要，但使用傳統(tǒng)的低溫型釩催化劑要滿足SO2總轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.8％以上是困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提出一種低溫型釩催化劑的制造方法，該催化劑比傳統(tǒng)的低溫型釩催化劑具有更高的低溫活性和熱穩(wěn)定性，能滿足更高的SO2總轉(zhuǎn)化率需要。
本發(fā)明方法生產(chǎn)出的低溫型釩催化劑比傳統(tǒng)的低溫型釩催化劑具有更好的低溫催化性能，起燃溫度較傳統(tǒng)釩催化劑低20～40℃，操作溫度可從410～420℃降至380～390℃，將此催化劑替代低溫型釩催化劑用于硫酸生產(chǎn)中，可使兩轉(zhuǎn)兩吸流程的硫酸裝置的SO2最終轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.8％，并降低了轉(zhuǎn)化器一段的操作溫度，有利于高濃度SO2的轉(zhuǎn)化，適應(yīng)了硫酸裝置大型化和硫磺制酸的發(fā)展，在轉(zhuǎn)化器末段使用該催化劑，提高了轉(zhuǎn)化器中的總轉(zhuǎn)化率，降低了尾氣中SO2的濃度，滿足了日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。
本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，通過添加低溫活化劑，提高釩催化劑的低溫活性，降低起燃溫度。它主要包括以下內(nèi)容低溫活化劑為可溶性金屬銫鹽、鈉鹽、含磷化合物，添加方式為在混碾時加入或?qū)⑵浼尤氲解C水中；催化劑配方重量百分比為V2O55.0～8.5％ K2O/V2O52.5～4.5 Na2SO41.0～15.0％ Cs2SO41.0～15.0％ P2O51.0～5.0％其余為硅藻土。
本發(fā)明所用的可溶性金屬銫鹽可以是硫酸銫、碳酸銫、硝酸銫中的一種，也可以是其中的兩種或三種的混合物；鈉鹽為硫酸鈉；含磷化合物可以是磷酸、磷酸銨、酸式磷酸鈉鹽中的一種；硅藻土可以是山東臨朐硅藻土、東北長白硅藻土、浙江嵊縣硅藻土和云南尋甸硅藻土中的一種。
本發(fā)明制備的釩催化劑，適用于兩轉(zhuǎn)兩吸流程的硫酸生產(chǎn)裝置的轉(zhuǎn)化器的一段上部和兩轉(zhuǎn)部分。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容
樣品測試催化劑樣品粒度為

5×6～6.5mm?；钚詼y試條件轉(zhuǎn)化器采用夾套式單管反應(yīng)器，其管徑為

36×2mm，測溫?zé)犭娕继坠芪挥谵D(zhuǎn)化器的中心，其管徑為

8×1.5mm；催化劑裝量30ml；催化劑粒度6～6.5mm；空間速度3600h；進(jìn)氣SO2的體積百分?jǐn)?shù)10±1％ 余為空氣；系統(tǒng)壓力常壓；活性檢測溫度390℃、410℃；耐熱溫度和時間600℃ 5h；以SO2的轉(zhuǎn)化率表示活性的高低。
活性測試結(jié)果列于表一，其中樣品1-1為傳統(tǒng)低溫型釩催化劑，樣品1-2、1-3、1-4、1-5、1-6為超低溫型釩催化劑表一 活性測試結(jié)果

由測試結(jié)果可看出，采用本發(fā)明方法制備的超低溫型釩催化劑的低溫活性明顯高于傳統(tǒng)低溫型釩催化劑，表明本發(fā)明制備的釩催化劑的性能有明顯的提高，能滿足更高的SO2總轉(zhuǎn)化率要求。
權(quán)利要求
1.一種低溫型硫酸生產(chǎn)用釩催化劑的制造方法，通過添加低溫活化劑，提高釩催化劑的低溫活性，降低起燃溫度，其特征在于低溫活化劑為可溶性金屬銫鹽、鈉鹽、含磷化合物，添加方式為在混碾時加入或?qū)⑵浼尤氲解C水中，其配方重量百分比為V2O55.0～8.5％ K2O/V2O52.5～4.5Na2SO41.0～15.0％ Cs2SO41.0～15.0％ P2O51.0～5.0％其余為硅藻土。
2.一種如權(quán)利要求1所述低溫型硫酸生產(chǎn)用釩催化劑的制造方法，其特征在于低溫活化劑中的可溶性金屬銫鹽可以是硫酸銫、碳酸銫、硝酸銫其中的一種，也可以是其中的兩種或三種的混合物；鈉鹽為硫酸鈉；含磷化合物可以是磷酸、磷酸銨、酸式磷酸鈉中的一種；硅藻土可以是山東臨朐硅藻土、東北長白硅藻土、浙江嵊縣硅藻土和云南尋甸硅藻土中的一種。
全文摘要
一種低溫型硫酸生產(chǎn)用釩催化劑的制造方法,屬于催化技術(shù)領(lǐng)域。主要是通過添加低溫活化劑可溶性金屬銫鹽、鈉鹽和含磷化合物,采用不同的助劑添加方法,制得低溫型硫酸生產(chǎn)用釩催化劑。采用本發(fā)明方法制備的低溫型硫酸生產(chǎn)用釩催化劑具有更好的低溫活性。該催化劑適用于兩轉(zhuǎn)兩吸流程的硫酸生產(chǎn)裝置的轉(zhuǎn)化器的一段上部和兩轉(zhuǎn)部分。
文檔編號B01J23/16GK1342601SQ01134109
公開日2002年4月3日 申請日期2001年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月30日
發(fā)明者田先國, 張秋菊, 蘇東輝, 陳海波, 黃建明 申請人:南化集團(tuán)研究院