专利名称：一种利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种催化剂及其制备方法，尤其是涉及一种利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂及其制备方法。
背景技术：
目前，氧化钙的生产主要是通过硫酸钙在还原加热条件下制取，其加工温度在IOOO0C以上，在这个过程中会产生大量的CO气体，企业需要处理或应用这部分CO气体，这些都大大的提高了硫酸钙生产氧化钙的成本，同时也制约了氧化钙生产行业的发展，如何通过加入催化剂提高氧化钙的生产率并且降低催化剂的成本，成为行业发展关注的焦点。但现有催化剂催化效率低，对有害气体的吸附能力不够。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种活性高，成本低的利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂及其制备方法。利用该催化剂，可以提高硫酸钙生产氧化钙的效率，提闻生广效益。本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是:
本发明之利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂，由以下重量份数的原料制成:三氧化二铝45-55份，二氧化钛25-35份，活性炭5_15份，氧化钙5_15份；
优选的重量份数为:三氧化二铝48-52份，二氧化钛28-32份，活性炭8_12份，氧化钙8-12 份；
更优选的重量份数为:三氧化 二铝50份，二氧化钛30份，活性炭10份，氧化钙10份。所述三氧化二铝(Al2O3)优选Y - Al2O3 ；
所述二氧化钛(TiO2)优选纳米二氧化钛；
所述活性炭优选矿物质原料活性炭，孔径> 20000nm。本发明之利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂的制备方法，包括以下步骤:
将三氧化二铝45-55份、二氧化钛25-35份、活性炭5_15份、氧化钙5_15份加入高混机内，混合10-20min (优选15min)，然后将高混机内的混合物加入可调节转速的倾斜的转盘中，转盘的转速为75 - 85 r/min (优选80r/min)，倾斜度为25 — 35度(优选30度)，同时喷入水，所喷水的量是三氧化二铝、二氧化钛、活性炭、氧化钙各物质总重量的0.05 -
0.15倍(优选0.1倍)，在转盘转动25-35min (优选30min)的过程中，粉料滚动粘结，形成尺寸合适大小均匀的球体，然后在80 - 1200C (优选IO(TC)温度下干燥0.5 — 2h (优选lh)，再在450-550°C (优选500°C )下焙烧2 — 4h (优选3h)，即得。根据中国发明专利申请200810058186.0，硫酸钙分解产生氧化钙，其反应原理如下:
CaS04+2C=CaS+2C02 CaS04+4C0=CaS+4C02 CaS04+4H2=CaS+4H20CaS+202=CaS042CaS+302=2Ca0+2S02CaS+3CaS04=4Ca0+4S02 ↑
本发明制得之催化剂应用原理:三氧化二铝为过渡金属氧化物，在高温下分子结构中的金属原子与氧原子之间易形成空穴，改变硫酸钙中氧的吸附能力，催进氧化还原反应的进行，二氧化钛对稳定三氧化二铝结构非常有效，可以有效抑制Al2O3的α变，保持Al2O3的活性；另外活性炭作为吸附剂加入，具有强的吸附能力，吸附反应所产生未吸收转化为硫酸的SO2，减少有害气体的排放；氧化钙是作为粘合剂加入的。本发明制得之催化剂，活性高，成本低，利用其催化硫酸钙生产氧化钙，能加快反应速度，活性炭还能吸附减少有害气体的排放。
具体实施例方式以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1
本实施例之利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂，由以下重量份数的原料制成:三氧化二铝45份，二氧化钛35份，活性炭10份，氧化钙10份；
所述三氧化二招(Al2O3)为Y - Al2O3 ；
所述二氧化钛(TiO2)为纳米二氧化钛；
所述活性炭为矿物质原料活性炭，孔径> 20000nm。本实施例之利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂的制备方法，包括以下步骤:
将三氧化二铝45份、二氧化钛35份、活性炭10份、氧化钙10份加入高混机内，混合
15min,然后将高混机内的混合物加入可调节转速的倾斜的转盘中，转盘的转速为80r/min,倾斜度为30度，同时喷入水，所喷水的量是三氧化二铝、二氧化钛、活性炭、氧化钙各物质总重量的1/10，在转盘转动30min的过程中，粉料滚动粘结，形成尺寸合适大小均匀的球体，然后在100°C温度下干燥lh，再在500°C下焙烧3h，即得。实施例2
本实施例之利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂，由以下重量份数的原料制成:三氧化二铝50份，二氧化钛30份，活性炭10份，氧化钙10份；
所述三氧化二招(Al2O3)为Y - Al2O3 ；
所述二氧化钛(TiO2)为纳米二氧化钛；
所述活性炭为矿物质原料活性炭，孔径> 20000nm。本实施例之利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂的制备方法，包括以下步骤:
将三氧化二铝50份、二氧化钛30份、活性炭10份、氧化钙10份加入高混机内，混合
15min,然后将高混机内的混合物加入可调节转速的倾斜的转盘中，转盘的转速为80r/min,倾斜度为30度，同时喷入水，所喷水的量是三氧化二铝、二氧化钛、活性炭、氧化钙各物质总重量的1/10，在转盘转动35min的过程中，粉料滚动粘结，形成尺寸合适大小均匀的球体，然后在120°C温度下干燥1.5h，再在550°C下焙烧4h，即得。实施例3本实施例之利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂，由以下重量份数的原料制成:三氧化二铝55份，二氧化钛25份，活性炭10份，氧化钙10份；
所述三氧化二招(Al2O3)为Y - Al2O3 ；
所述二氧化钛(TiO2)为纳米二氧化钛；
所述活性炭为矿物质原料活性炭，孔径> 20000nm。本实施例之利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂的制备方法，包括以下步骤:
将三氧化二铝55份、二氧化钛25份、活性炭10份、氧化钙10份加入高混机内，混合
IOmin,然后将高混机内的混合物加入可调节转速的倾斜的转盘中，转盘的转速为80r/min,倾斜度为30度，同时喷入水，所喷水的量是三氧化二铝、二氧化钛、活性炭、氧化钙各物质总重量的1/10，在转盘转动25min的过程中，粉料滚动粘结，形成尺寸合适大小均匀的球体，然后在80°C温度下干燥1.5h，再在450°C下焙烧2h，即得。将实施例1 一 3所得催化剂以固体形式投放于熔炉中，催化剂的添加量为硫酸钙原料的10%，根据反应物前后质量变化测得二氧化硫转化为硫酸的转化率，根据GB/T
1.1-2009测得反应中的有害气体排放量。实施例1 一 3的有害气体排放量及二氧化硫转化率列于表I中。实施例1 一 3的二氧化硫转化率及有害气体排放量结果数据
权利要求
1.一种利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂，其特征在于，由以下重量份数的原料制成:三氧化二铝45-55份，二氧化钛25-35份，活性炭5_15份，氧化钙5_15份。
2.根据权利要求1所述的利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂，其特征在于，由以下重量份数的原料制成:三氧化二铝48-52份，二氧化钛28-32份，活性炭8-12份，氧化钙8-12份。
3.根据权利要求1或2所述的利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂，其特征在于，由以下重量份数的原料制成:三氧化二铝50份，二氧化钛30份，活性炭10份，氧化钙10份。
4.根据权利要求1或2所述的利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂，其特征在于，所述三氧化二招为Y - Al2O3O
5.根据权利要求1或2所述的利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂，其特征在于，所述二氧化钛为纳米二氧化钛。
6.根据权利要求1或2所述的利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂，其特征在于，所述活性炭为矿物质原料活性炭，孔径> 20000nm。
7.一种制备如权利要求1 一 6之一所述的催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤: 将三氧化二铝45-55份、二氧化钛25-35份、活性炭5_15份、氧化钙5_15份加入高混机内，混合10-20min，然后将高混机内的混合物加入可调节转速的倾斜的转盘中，转盘的转速为75 - 85 r/min,倾斜度为25 — 35度，同时喷入水，所喷水的量是三氧化二铝、二氧化钛、活性炭、氧化钙各物质总重量的0.05 - 0.15倍，在转盘转动25-35min的过程中，粉料滚动粘结，形成尺寸合适大小均匀的球体，然后在80 - 120°C温度下干燥0.5 - 2h，再在450-550°C下焙烧2 — 4h，即得。
8.根据权利要求7所述的制备催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤:将三氧化二铝45-55份、二氧化钛25-35份、活性炭5_15份、氧化钙5_15份加入高混机内，混合15min，然后将高混机内的混合物加入可调节转速的倾斜的转盘中，转盘的转速为80r/min，倾斜度为30度，同时喷入水，所喷水的量是三氧化二铝、二氧化钛、活性炭、氧化钙各物质总重量的0.1倍，在转盘转动30min的过程中，粉料滚动粘结，形成尺寸合适大小均匀的球体，然后在100°C温度下干燥lh，再在500°C下焙烧3h，即得。
全文摘要
一种利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂及其制备方法，该催化剂由以下重量份数的原料制成三氧化二铝45-55份，二氧化钛25-35份，活性炭5-15份，氧化钙5-15份。本发明还包括所述催化剂的制备方法。本发明制得之催化剂，活性高，成本低，利用其催化硫酸钙生产氧化钙，能加快反应速度，活性炭还能吸附减少有害气体的排放。
文档编号B01J20/20GK103100382SQ20131003546
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月30日 优先权日2013年1月30日
发明者刘立文, 刘珍如, 宁爱民, 宁勇, 宁江天, 刘勇, 鲁纪鸣 申请人:刘立文