专利名称：一种利用硫酸钙分解生产硫酸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分解生产硫酸的催化剂及其制备方法。
背景技术：
随着人类社会的发展，能源越来越紧张，社会各界对能源的综合利用越来越重视。目前，利用硫酸钙分解生产硫酸，是将硫酸钙在弱氧化气氛或还原-氧化双气氛作用下直接分解产生硫酸，实际分解温度都在1000°c以上，分离设备中的耐火材料难以达到要求，能源消耗较大。二氧化硫氧化成三氧化硫制备硫酸，主要利用钒系催化剂，其是以V2O5为活性组分、以碱金属的硫酸盐(K2S04*Na2S04)为助催化剂、以硅藻土为载体的多组分催化剂，通称为钒-钾(钠)_硅体系催化剂，此种催化剂要求载体硅藻土必须纯净，而一般的硅藻土中含有氧化铝、氧化铁等杂质，直接影响到催化剂的活性，制约催化效果，但是，硅藻土的除杂过程复杂，且无法保证完全除尽。
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，提供一种活性高的利用硫酸钙分解生产硫酸的催化剂及其制备方法。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分解生产硫酸的催化剂，由以下质量百分比的原料制成:主活性组分五氧化二钒(V2O5) 25 - 40wt%、助催化剂硫酸钠(Na2SO4) 25 — 35wt%、载体沸石分子筛25 一 50wt%o优选的质量百分比为:主活性组分五氧化二钒(V2O5) 30wt%、助催化剂硫酸钠(Na2SO4) 30wt%、载体沸石分子筛40wt%。本发明之利用硫酸钙分解生产硫酸的催化剂的制备方法，包括以下步骤:
(1)在常温下，将25- 40wt%的主活性组分五氧化二钒、25 - 35wt%的助催化剂硫酸钠，于高速共混机中预混合30 — 40min (优选35min),得主活性组分五氧化二f凡和助催化剂硫酸钠的混合物；
(2)往步骤(I)所得主活性组分五氧化二钒和助催化剂硫酸钠的混合物中加入25-50wt%的载体沸石分子筛,再搅拌40 — 60min (优选50 min),形成均勻的三组分混合物；
(3)将步骤(2)所得三组分混合物，在常温下，利用碾压机碾压30- 50min，使各组分进一步共混均匀；
(4)将步骤(3)所得混合物，于烘焙箱中高温烘焙，温度控制在500- 7000C (优选6000C )，烘焙时间为80 -1lOmin (优选IOOmin)，得五氧化二钒-硫酸钠/沸石分子筛催化剂。根据中国发明专利申请200810058186.0，硫酸钙分解产生二氧化硫(SO2),其反应原理如下:
权利要求
1.一种利用硫酸钙分解生产硫酸的催化剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成:主活性组分五氧化二f凡25 — 40wt%、助催化剂硫酸钠25 — 35wt%、载体沸石分子筛25 —50wt%o
2.根据权利要求1所述的利用硫酸钙分解生产硫酸的催化剂，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成:主活性组分五氧化二f凡30wt%、助催化剂硫酸钠30wt%、载体沸石分子筛40wt%。
3.一种制备如权利要求1或2所述的利用硫酸钙分解生产硫酸的催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)在常温下，将25- 40wt%的主活性组分五氧化二钒、25 - 35wt%的助催化剂硫酸钠，于高速共混机中预混合30 - 40min，得主活性组分五氧化二钒和助催化剂硫酸钠的混合物； (2)往步骤(I)所得主活性组分五氧化二钒和助催化剂硫酸钠的混合物中加入25-50wt%的载体沸石分子筛,再搅拌40 — 60min,形成均勻的三组分混合物； (3)将步骤(2)所得三组分混合物，在常温下，利用碾压机碾压30- 50min，使各组分进一步共混均匀； (4)将步骤(3)所得混合物，于烘焙箱中高温烘焙，温度控制在500- 700°C，烘焙时间为80 — llOmin，得五氧化二钒-硫酸钠/沸石分子筛催化剂。
4.根据权利要求3所述的制备催化剂的方法，其特征在于，步骤(I)中，于高速共混机中预混合的时间为35min。
5.根据权利要求3或4所述的制备催化剂的方法，其特征在于，步骤(2)中，高速搅拌的时间为50min。
6.根据权利要求3或4所述的制备催化剂的方法，其特征在于，步骤(3)中，烘焙箱中高温烘焙的温度控制在600°C，烘焙时间为lOOmin。
全文摘要
一种利用硫酸钙分解生产硫酸的催化剂及其制备方法，该催化剂由以下质量百分比的原料制成主活性组分五氧化二钒25－40wt%、助催化剂硫酸钠25－35wt%、载体沸石分子筛25－50wt%。本发明还包括所述催化剂的制备方法。本发明之利用硫酸钙分解生产硫酸的催化剂，能提高二氧化硫催化氧化成三氧化硫的速度，提高生产效率，降低能耗。
文档编号C01B17/79GK103111317SQ20131003553
公开日2013年5月22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