專利名稱：一種利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種催化劑及其制備工藝，尤其是涉及一種利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的環(huán)保型催化劑及其制備工藝。
背景技術(shù)：
目前，氧化鈣的生產(chǎn)主要是通過硫酸鈣在還原加熱條件下制取，其加工溫度在IOOO0C以上，在這個(gè)過程中會產(chǎn)生大量的CO和一些未能被吸附的SO2氣體，這些氣體排放到空氣中，將造成嚴(yán)重的空氣污染，因此企業(yè)需要處理或應(yīng)用這部分CO和SO2氣體，這些都大大的提高了硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的生產(chǎn)成本，同時(shí)也制約了氧化鈣生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，如何通過加入催化劑提高氧化鈣的生產(chǎn)率并且降低催化劑的成本，成為行業(yè)發(fā)展關(guān)注的焦點(diǎn)。但現(xiàn)有催化劑催化效率低，對有害氣體的吸附能力不夠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑及其制備工藝，該催化劑不但能催化硫酸鈣分解生產(chǎn)氧化鈣，還能減少其過程中有害氣體的排放。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明之利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑，由以下重量份數(shù)的原料制成:二氧化錳60-70份，三氧化二鋁10-20份，活性炭5-15份，氧化鈣5_15份；
優(yōu)選的重量份數(shù)為:二氧化錳62-68份，三氧化二鋁12-18份，活性炭8-12份，氧化鈣8-12 份；
更優(yōu)選的重量份數(shù)為:二氧化錳65份，三氧化二鋁15份，活性炭10份，氧化鈣10份。所述二氧化錳(MnO2)質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡91% ；
所述三氧化二鋁(Al2O3)優(yōu)選為Y - Al2O3 ；
所述活性炭優(yōu)選礦物質(zhì)原料活性炭，孔徑> 20000nm。本發(fā)明之利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑的制備工藝，包括以下步驟:
根據(jù)中國發(fā)明專利申請200810058186.0，硫酸鈣分解產(chǎn)生氧化鈣，其反應(yīng)原理如下:
CaS04+2C=CaS+2C02
CaS04+4C0=CaS+4C02
CaS04+4H2=CaS+4H20
CaS+202=CaS04
2CaS+302=2Ca0+2S02 CaS+3CaS04=4Ca0+4S02
本發(fā)明之利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑應(yīng)用原理:二氧化錳、三氧化二鋁為過渡金屬氧化物，在高溫下，分子結(jié)構(gòu)中的金屬原子與氧原子之間易形成空穴，改變硫酸鈣中氧的吸附能力，促進(jìn)氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行，另外活性炭具有強(qiáng)的吸附能力，作為吸附劑加入，能吸附反應(yīng)所產(chǎn)生未能被吸收的SO2，減少有害氣體的排放；氧化鈣則是作為粘合劑加入的。本發(fā)明制得之催化劑，活性高，利用其催化硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣，能加快反應(yīng)速度，活性炭還能吸附減少有害氣體的排放。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1
本實(shí)施例之利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑，由以下重量份數(shù)的原料制成:二氧化錳60份，三氧化二鋁20份，活性炭10份，氧化鈣10份；
所述二氧化猛(MnO2)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91% ；
所述三氧化二招(Al2O3)為Y - Al2O3 ；
所述活性炭為礦物質(zhì)原料活性炭，孔徑> 20000nm。本實(shí)施例之利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑的制備工藝，包括以下步驟:
將二氧化錳60份、三氧化二鋁20份、活性炭10份、氧化鈣10份加入高混機(jī)內(nèi)，混合IOmin,然后將高混機(jī)內(nèi)的混合物加入可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的傾斜的轉(zhuǎn)盤中，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速為75r/min,傾斜度為30度，同時(shí)噴入水，所噴水的量是二氧化錳、三氧化二鋁、活性炭、氧化鈣各物質(zhì)總重量的1/10，在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)20min的過程中，粉料滾動(dòng)粘結(jié)，形成尺寸合適大小均勻的球體，然后在100°C溫度下干燥lh，再在600°C下焙燒2h，即得。實(shí)施例2
本實(shí)施例之利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑，由以下重量份數(shù)的原料制成:二氧化錳65份，三氧化二鋁15份，活性炭10份，氧化鈣10份；
所述二氧化猛(MnO2)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92% ；
所述三氧化二招(Al2O3)為Y - Al2O3 ；
所述活性炭為礦物質(zhì)原料活性炭，孔徑> 20000nm。本實(shí)施例之利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑的制備工藝，包括以下步驟:
將二氧化錳65份、三氧化二鋁15份、活性炭10份、氧化鈣10份加入高混機(jī)內(nèi)，混合15min,然后將高混機(jī)內(nèi)的混合物加入可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的傾斜的轉(zhuǎn)盤中,轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速為75r/min,傾斜度為30度，同時(shí)噴入水，所噴水的量是二氧化錳、三氧化二鋁、活性炭、氧化鈣各物質(zhì)總重量的1/10，在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)20min的過程中，粉料滾動(dòng)粘結(jié)，形成尺寸合適大小均勻的球體，然后在100°C溫度下干燥Ih后，再在600°C下焙燒2h，即得。實(shí)施例3
本實(shí)施例之利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑，由以下重量份數(shù)的原料制成:二氧化錳70份，三氧化二鋁10份，活性炭10份，氧化鈣10份；
所述二氧化猛(MnO2)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91% ；
所述三氧化二招(Al2O3)為Y - Al2O3 ；
所述活性炭為礦物質(zhì)原料活性炭，孔徑> 20000nm。本實(shí)施例之利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑的制備工藝，包括以下步驟:
將二氧化錳70份、三氧化二鋁10份、活性炭10份、氧化鈣10份加入高混機(jī)內(nèi)，混合IOmin,然后將高混機(jī)內(nèi)的混合物加入可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的傾斜的轉(zhuǎn)盤中，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速為75r/min,傾斜度為30度，同時(shí)噴入水，所噴水的量是二氧化錳、三氧化二鋁、活性炭、氧化鈣各物質(zhì)總重量的1/10，在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)20min的過程中，粉料滾動(dòng)粘結(jié)，形成尺寸合適大小均勻的球體，然后在100°C溫度下干燥Ih后，再在600°C下焙燒2h，即得。將實(shí)施例1 一 3所得催化劑以固體形式投放于熔爐中，催化劑的添加量為硫酸鈣原料的10%，根據(jù)反應(yīng)物前后質(zhì)量變化測得二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸的轉(zhuǎn)化率，根據(jù)GB/T
1.1-2009測得反應(yīng)中的有害氣體排放量。實(shí)施例1 一 3的有害氣體排放量及二氧化硫轉(zhuǎn)化率列于表I中。實(shí)施例1 一 3的二氧化硫轉(zhuǎn)化率及有害氣體排放量結(jié)果數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成:二氧化錳60-70份，三氧化二鋁10-20份，活性炭5-15份，氧化鈣5_15份； 所述二氧化錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)> 91%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成:二氧化錳62-68份，三氧化二鋁12-18份，活性炭8-12份，氧化鈣8-12份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成:二氧化錳65份，三氧化二鋁15份，活性炭10份，氧化鈣10份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑，其特征在于，所述三氧化二招為Y - Al2O3O
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑，其特征在于，所述活性炭為礦物質(zhì)原料活性炭，孔徑> 20000nm。
6.一種制備如權(quán)利要求1 一 5之一所述催化劑的工藝，其特征在于，包括以下步驟: 將二氧化錳60-70份、三氧化二鋁10-20份、活性炭5-15份、氧化鈣5_15份加入高混機(jī)內(nèi)，混合5-15min，然后將高混機(jī)內(nèi)的混合物加入可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的傾斜的轉(zhuǎn)盤中，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速為70 - 80r/min,傾斜度為25 — 35度，同時(shí)噴入水，所噴水的量是二氧化錳、三氧化二鋁、活性炭、氧化鈣各物質(zhì)總重量的0.05 — 0.15倍，在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)15-25min的過程中，粉料滾動(dòng)粘結(jié)，形成尺寸合適大小均勻的球體，然后在80 - 120°C溫度下干燥0.5 - 1.5h，再在550-650°C下焙燒 1.2 — 2.5h，即得。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備所述催化劑的工藝，其特征在于，包括以下步驟: 將二氧化錳60-70份、三氧化二鋁10-20份、活性炭5-15份、氧化鈣5_15份加入高混機(jī)內(nèi)，混合lOmin，然后將高混機(jī)內(nèi)的混合物加入可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的傾斜的轉(zhuǎn)盤中，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速為75 r/min,傾斜度為30度，同時(shí)噴入水，所噴水的量是二氧化錳、三氧化二鋁、活性炭、氧化鈣各物質(zhì)總重量的0.1倍，在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)20min的過程中，粉料滾動(dòng)粘結(jié)，形成尺寸合適大小均勻的球體，然后在100°C溫度下干燥lh，再在600°C下焙燒2h，即得。
全文摘要
一種利用硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣的催化劑及其制備工藝，該催化劑由以下重量份數(shù)的原料制成二氧化錳60-70份，三氧化二鋁10-20份，活性炭5-15份，氧化鈣5-15份。本發(fā)明還包括所述催化劑的制備工藝。本發(fā)明制得之催化劑，活性高，利用其催化硫酸鈣生產(chǎn)氧化鈣，能加快反應(yīng)速度，活性炭還能吸附減少有害氣體的排放。
文檔編號B01J23/34GK103111289SQ201310035569
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者劉立文, 劉珍如, 寧愛民, 寧勇, 寧江天, 劉勇, 魯紀(jì)鳴 申請人:劉立文