驟A中在二氧化硅和變 性淀粉水溶液混勻并密閉放置后,將混合料加熱到變性淀粉的糊化溫度以上。變性淀粉溶 液糊化后粘度大增,對硅溶膠進(jìn)入二氧化硅顆粒內(nèi)微孔的阻擋作用更好。
[0036] 本發(fā)明的選擇氧化H2S生成單質(zhì)硫的催化劑,具有以下優(yōu)點:
[0037] a、其所用載體孔體積較常見二氧化硅載體大一些,所增加的主要是孔直徑在50nm 以上的較大孔,體積為〇. 15-0. 40ml/g,因而催化劑也具有較多孔直徑在50nm以上的較大 孔,有利于催化反應(yīng)過程中的內(nèi)擴(kuò)散,從而提高了反應(yīng)效果;
[0038] b、載體中基本不含二氧化硅以外的雜質(zhì)如氧化鋁,載體和催化劑的克勞斯活性都 很低,減少了催化反應(yīng)時的副反應(yīng)即反應(yīng)(2)、(3);
[0039] c、所用硅溶膠,其膠粒成分介于二氧化硅和硅酸之間,結(jié)晶不充分,內(nèi)部、表面的 缺陷多,直徑僅10_30nm,活性高,易燒結(jié);聚丙烯酸酰胺、纖維素、變性淀粉等具有一定粘 度的聚合物溶液,加入到精制二氧化硅粉中,混合后,大部分滲入二氧化硅顆粒內(nèi)的微孔 中,將大部分微孔填滿,密閉放置5-50hr后效果更好,之后加入硅溶膠,因二氧化硅顆粒內(nèi) 的微孔已基本填滿聚合物溶液,硅溶膠無法進(jìn)入,或者進(jìn)入量較?。灰蚨枞苣z絕大部分分 散在二氧化硅的微顆粒之間,焙燒后起到了較好的粘接作用,使載體達(dá)到較高的機(jī)械強(qiáng)度, 符合工業(yè)要求;
[0040] d、所用硅溶膠,在載體的制備過程中主要是分散在二氧化硅粉的微顆粒之間,較 少進(jìn)入二氧化硅顆粒內(nèi)的微孔中,基本不影響載體的微孔結(jié)構(gòu)和比表面積;
[0041] e、二氧化硅載體對水蒸氣的耐受力很強(qiáng),所制備催化劑在選擇性氧化H2S生產(chǎn)硫 磺的工藝條件下,性能較為穩(wěn)定,運(yùn)轉(zhuǎn)周期較長;
[0042] f、本發(fā)明催化劑,側(cè)壓強(qiáng)度> 150N/cm,兼具較好的強(qiáng)度、反應(yīng)效果、使用壽命等性 能。
[0043] 本發(fā)明中,所述比表面積由BET法測得,孔體積、不同直徑范圍的孔體積分布由壓 汞法測得。
【具體實施方式】
[0044] 實施例1
[0045] 稱取1000 g沉淀法二氧化娃粉(顆粒平均直徑32um,比表面積126m2/g, Na 2OO. 26% ),100g聚丙烯超細(xì)粉(顆粒平均直徑8um,取IOg置坩堝600°C灼燒無可見殘 留物),加入設(shè)有壓力式霧化噴頭的高速混料器中,封閉料口,開啟混料器攪拌,以柱塞式高 壓栗為動力,先將1000 g聚丙烯酰胺水溶液(質(zhì)量濃度〇. 5 % )霧化噴入,靜置5hr后再將 40(^硅溶膠(3丨02質(zhì)量濃度30%,似20 0.06%,膠粒平均直徑25腹)霧化噴入,51^11后停止 混料器攪拌后出料,經(jīng)捏合機(jī)捏合后用雙螺桿擠條機(jī)擠成外徑4_的條,IKTC干燥,660°C 焙燒3hr,得二氧化硅載體,測側(cè)壓強(qiáng)度162N/cm,比表面積88m 2/g,孔體積0. 67ml/g,其中 孔直徑20nm以下的較小孔體積為0. 44ml/g,20_50nm的中間孔體積為0. 06ml/g,50nm以上 的較大孔為〇. 17ml/g。
[0046] 取200g該二氧化硅載體,浸漬140ml濃度I. 3mol/L的硝酸鐵溶液,放置5hr后 110 °C烘干,再在400 °C焙燒2hr,得催化劑,F(xiàn)e2O3含量6. 8 %。
[0047] 本例中,硅溶膠引入二氧化硅占載體10. 7 %,所加聚丙烯粉占二氧化硅粉的 10%〇
[0048] 實施例2
[0049] 稱取與實施例1相同的1000 g沉淀法二氧化硅粉,200g聚苯乙烯超細(xì)粉(顆粒平 均直徑25um,取IOg置坩堝600°C灼燒無可見殘留物)加入設(shè)有壓力式霧化噴頭的高速混 料器中,封閉料口,開啟混料器攪拌,以柱塞式高壓栗為動力,先將SOOg羧甲基纖維素水溶 液(質(zhì)量濃度〇. 3 % )霧化噴入,靜置5hr后再將700g硅溶膠6102質(zhì)量濃度20 %,Na 20 0. 03 %,膠粒平均直徑IOnm)霧化噴入,5min后停止混料器攪拌后出料,經(jīng)捏合機(jī)捏合后 用雙螺桿擠條機(jī)擠成外徑4mm的條,IKTC干燥,630°C焙燒3hr,得二氧化硅載體,測側(cè)壓 強(qiáng)度155N/cm,比表面積90m2/g,孔體積0· 79ml/g,其中孔直徑20nm以下的較小孔體積為 0· 42ml/g,20_50nm的中間孔體積為0· 07ml/g,50nm以上的較大孔為0· 30ml/g。
[0050] 取200g該二氧化硅載體,浸漬160ml濃度2. Omol/L的硝酸鐵溶液,放置5hr后 110°C烘干,再在400°C焙燒2hr,得催化劑,F(xiàn)e2O 3含量11. 4%。
[0051] 本例中,硅溶膠引入二氧化硅占載體12. 3%,所加聚苯乙烯粉占二氧化硅粉的 20%〇
[0052] 實施例3
[0053] 稱取與實施例1相同的1000 g沉淀法二氧化硅粉,15g田菁粉(1250目),300g聚 乙烯超細(xì)粉(顆粒平均直徑16um,取IOg置坩堝600°C灼燒無可見殘留物)加入設(shè)有壓 力式霧化噴頭的高速混料器中,封閉料口,開啟混料器攪拌,以柱塞式高壓栗為動力,先將 800g α -淀粉水溶液(質(zhì)量濃度〇· 3 %,糊化溫度65°C )霧化噴入,5min后再將600g硅溶 膠說02質(zhì)量濃度30%,似20 0.04%,膠粒平均直徑15應(yīng))霧化噴入,51^11后停止混料器攪 拌,靜置5hr后出料,經(jīng)捏合機(jī)捏合后用雙螺桿擠條機(jī)擠成外徑4_的條,IKTC干燥,600°C 焙燒3hr,得二氧化硅載體,測側(cè)壓強(qiáng)度165N/cm,比表面積92m 2/g,孔體積0. 85ml/g,其中 孔直徑20nm以下的較小孔體積為0. 42ml/g,20_50nm的中間孔體積為0. 03ml/g,50nm以上 的較大孔為〇. 40ml/g。
[0054] 取200g該二氧化硅載體,浸漬180ml濃度I. 3mol/L的硝酸鐵溶液,放置5hr后 110 °C烘干,再在400 °C焙燒2hr,得催化劑,F(xiàn)e2O3含量8. 6 %。
[0055] 本例中,硅溶膠引入二氧化硅占載體15. 3 %,所加聚乙烯粉占二氧化硅粉的 30%〇
[0056] 實施例4
[0057] 基本同實施例1,區(qū)別在于采用第二種1000 g二氧化硅粉(顆粒平均直徑16um,比 表面積206m 2/g,Na2O 0. 12% ),所得二氧化娃載體,側(cè)壓強(qiáng)度152N/cm,比表面積105m2/g, 孔體積〇. 60ml/g,其中孔直徑20nm以下的較小孔體積為0. 30ml/g,20-50nm的中間孔體積 為0. llml/g,50nm以上的較大孔為0. 19ml/g。
[0058] 取200g該二氧化硅載體,浸漬130ml濃度I. 4mol/L的硝酸鐵溶液,放置5hr后 110 °C烘干,再在400 °C焙燒2hr,得催化劑,F(xiàn)e2O3含量6. 8 %。
[0059] 本例中,硅溶膠引入二氧化硅占載體10. 7 %,所加聚丙烯粉占二氧化硅粉的 10%〇
[0060] 實施例5
[0061] 基本同實施例1,區(qū)別在于采用第三種1000 g二氧化硅粉(顆粒平均直徑5um,比 表面積52m 2/g,不含Na2O),所得二氧化硅載體,側(cè)壓強(qiáng)度155N/cm,比表面積45m2/g,孔體 積0· 71ml/g,其中孔直徑20nm以下的較小孔體積為0· 32ml/g,20-50nm的中間孔體積為 0· 12ml/g,50nm以上的較大孔為0· 27ml/g。催化劑Fe2O3含量6. 8%。
[0062] 本例中,硅溶膠引入二氧化硅占載體10. 7 %,所加聚丙烯粉占二氧化硅粉的 10%〇
[0063] 實施例6
[0064] 基本同實施例3,區(qū)別在于采用800g低濃度的α -淀粉水溶液(質(zhì)量濃度〇. I %, 糊化溫度65°C ),并且在霧化噴入硅溶膠前,再將混合料取出,加熱到70°C,保溫IOmin 使α-淀粉水溶液糊化,然后放回混料器中,霧化噴入硅溶膠。所得二氧化硅載體,側(cè)壓 強(qiáng)度176N/cm,比表面積45m 2/g,孔體積0. 70ml/g,其中孔直徑20nm以下的較小孔體積為 0· 32ml/g,20_50nm的中間孔體積為0· 12ml/g,IOOnm以上的較大孔為0· 26ml/g。所得催化 劑 Fe2O3含量 6. 8%。
[0065] 對比例1
[0066] 基本同實施例1,區(qū)別在于不加聚丙烯超細(xì)粉,所得二氧化硅載體側(cè)壓強(qiáng)度略提 高,至179N/cm,比表面積85m2/g,孔體積0· 53ml/g,其中孔直徑20nm以下的較小孔體積為 0· 22ml/g,20-50nm的中間孔體積為0· 28ml/g,50nm以上的較大孔為0· 03ml/g。催化劑Fe2O3 含量6. 8%。
[0067] 對比例2
[0068] 基本同實施例4,區(qū)別在于不加聚丙烯超細(xì)粉,所得二氧化硅載體側(cè)壓強(qiáng)度175N/ cm,比表面積98m 2/g,孔體積0· 48ml/