专利名称：粉状五氧化二钒制备硫酸生产用钒催化剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于催化剂制造技术领域，具体涉及一种粉状五氧化二钒直接制备硫酸生产用钒催化剂制造新工艺。它适用于各种二氧化硫氧化制硫酸催化剂的制备。
背景技术：
硫酸是一种基本的化工原料，我国的硫酸产量已居全球第一位，目前我国主要采用接触法生产硫酸，其工艺中二氧化硫氧化的催化剂是生产的关键它的发展经历了以氮氧化合物催化作用的气一液反应(铅室法和塔室法)，以钼为催化剂，石棉、硫酸镁或硅胶为载体的气一固反应，但是钼价格昂贵，对毒物(砷、氟)敏感，易中毒失活，使用受到限制，因此它被活性好、抗毒性强、价廉易得的钒催化剂取代。目前工业上使用的钒系催化剂是以V2O5为活性组分、以碱金属的硫酸盐(K2SO4或Na2SO4)为助催化剂、以硅藻土为载体的多组分催化剂，通称为钒一钾(钠)一硅体系催化剂。现有工艺中片状V2O5与KOH同时 加入热水中，通入蒸汽溶化，得到的溶液用硫酸中和成胶体状，再将该胶体混合物按比例与硅藻土在碾子中混合均匀，碾成可塑性物料经成型、干燥、焙烧、过筛、包装工序制成。科学技术随着时间的推移在不断的发展与进步，制造催化剂的工艺也在不断进
止/J/ O
发明内容
本发明的目的在于提供一种由粉状五氧化二钒直接制备的硫酸生产用钒催化剂。本发明的催化剂活性、稳定性、抗粉化性、强度均达到行业标准要求。本发明的目的还在于提供一种上述催化剂的制造方法。本发明制造方法相比传统工艺步骤减少，生产更为方便，特别是省略了化钒及中和工序，生产更加安全。本发明的设计思想是在传统工艺的基础上设计新理念，改变传统湿混法中的化钒及中和操作，采用粉体混合成型法，将K2SO4粉末与V2O5粉末干粉混合、成型，再经过烘干，由于硫酸生产用钒催化剂是一种液相负载型催化剂，增加焙烧时通风量，尽量去除催化剂中有机杂质，使得活性组分和助催化剂在载体上分配更好。本发明的技术方案在于该催化剂的重量百分比为V2O5 6. O 8. 0%,K2SO4 10 25%、Na2SO4 2. O 10. 0%、其余为硅藻土。本发明的制备方法是硅藻土经水选、酸处理后压滤、洗涤、干燥除去硅藻土孔洞中A1203、Fe2O3等杂质，改善物性结构，制成精制娃藻土载体，以增加载体的孔容和孔径；五氧化二钒粉末、超细硫酸钾粉末干粉混合制成粉体混合物，再将该粉体混合物按比例与硫酸钠、精制硅藻土在碾子中混合均匀、成型，半成品经干燥、煅烧、过筛、包装工序制成成品。所说的煅烧可以为通过进口鼓风和出口引风实现在氧气氛围里煅烧。目的是增加焙烧时通风量，尽量去除催化剂中有机杂质。本发明所述五氧化二钒粉末的粒度为过200目筛网，筛余彡3. 5%。本发明所述超细硫酸钾粉末的粒度为过200目筛网，筛余彡3. 5%。
本发明所述硅藻土是赛力特硅藻土、长白山硅藻土、山东临朐硅藻土、云南寻甸硅藻土中的一种或几种混合物。本发明在传统的湿碾法生产二氧化硫氧化制硫酸催化剂的生产工艺基础上改进，采用粉体混合成型法，将K2SO4粉末与V2O5粉末干粉混合，省略了原有的化钒及中和工序，缩短了硫酸生产用催化剂的生产工艺流程，降低生产成本，提高了生产的安全性。本发明的催化剂相比传统生产工艺法生产的催化剂活性、稳定性、抗粉化性、强度均达到行业标准要求。本发明的粉状五氧化二钒直接制备的硫酸生产用钒催化剂制造工艺，可用于焙烧硫铁矿制酸、湿法转化制酸、高低气浓SO2制酸等SO2转化SO3行业，适用于各种二氧化硫氧化制硫酸催化剂的生产制备。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的内容。实施例I
样品成分V2O5 7. 5%, K2SO4 11%、Na2SO4 7.0%，其余为精制硅燥土。采用传统生产工艺，将硅燥土经水选，酸处理，过滤洗涤及干燥，制得精制硅燥土 ；
7.5g五氧化二钒粉末与Ilg超细硫酸钾粉末干粉混合，再将该粉体混合物与8. O g硫酸钠、105. O g精制硅燥土 (含水分30%)等加入混合机中混合均匀，经成型、干燥、焙烧、过筛和包装等工序制成IOOg钒催化剂。五氧化二钒粉末的粒度为过200目筛网，超细硫酸钾粉末的粒度为过200目筛网。实施例2
样品成分V2O5 8.0%、K2SO4 24.0%、其余为精制硅燥土。采用实施例I工艺制备。实施例3
样品成分V2O5 7.0%、K2SO4 23.0%，其余为精制硅燥土。采用实施例I工艺制备。实施例4
样品成分V2O5 6.5%、K2SO4 20%,其余为精制硅燥土。采用实施例I工艺制备。实施例5
样品成分V2O5 7.5%、K2SO4 23.5%，其余为精制硅燥土。采用实施例I工艺制备。样品测试
(I)常规测定
活性的测定
按HG/T2089的规定，其中相关测定条件为
催化剂装填量30ml ；
催化剂粒度3. 35-4. 00 mm ；
空间速度:360( -1 ；
进气二氧化硫的体积分数(10. 0+0. 1%)，其余为空气；
系统压力常压；
活性测定温度485 °C 耐热温度和时间485°C、2h颗粒径向抗压碎力的测定
按HG/T2782的规定，其中测定时
将催化剂样品处理成条长为6-7 mm并两端面磨平的试样；
试样测定颗粒数为40颗。磨耗率的测定
按HG/T2969的规定，其中试样在(120+5) °C下烘干2h。本发明催化剂样品测试结果见下表· 表I 活性、强度、磨耗测定结果
权利要求
1.一种粉状五氧化二钒制备硫酸生产用钒催化剂，其特征在于该催化剂的重量百分比为V2O5 6. O 8. 0%, K2SO4 10 25%、Na2SO4 2. O 10. 0%，其余为硅藻土。
2.一种粉状五氧化二钒制备硫酸生产用钒催化剂的制备方法，其特征在于硅藻土经水选、酸处理后压滤、洗涤、干燥除去硅藻土孔洞中Al203、Fe203杂质，制成精制硅藻土载体；五氧化二钒粉末、超细硫酸钾粉末干粉混合制成粉体混合物，再将该粉体混合物按比例与硫酸钠、精制硅藻土在碾子中混合均匀、成型，半成品经干燥、煅烧、过筛、包装工序制成成品O
3.根据权利要求2所述粉状五氧化二钒制备硫酸生产用钒催化剂的制备方法，其特征在于所说的煅烧为通过进口鼓风和出口引风实现在氧气氛围里煅烧。
4.根据权利要求2所述粉状五氧化二钒制备硫酸生产用钒催化剂的制备方法，其特征在于所述五氧化二钒粉末的粒度为过200目筛网。
5.根据权利要求4所述粉状五氧化二钒制备硫酸生产用钒催化剂的制备方法，其特征在于所述五氧化二钒粉末的粒度为过200目筛网，筛余< 3. 5%。
6.根据权利要求2所述粉状五氧化二钒制备硫酸生产用钒催化剂的制备方法，其特征在于所述超细硫酸钾粉末的粒度为过200目筛网。
7.根据权利要求6所述粉状五氧化二钒制备硫酸生产用钒催化剂的制备方法，其特征在于所述超细硫酸钾粉末的粒度为过200目筛网，筛余< 3. 5%。
8.根据权利要求2所述粉状五氧化二钒制备硫酸生产用钒催化剂的制备方法，其特征在于所述娃藻土是赛力特娃藻土、长白山娃藻土、山东临朐娃藻土、云南寻甸娃藻土中的一种或几种混合物。
全文摘要
一种粉状五氧化二钒制备硫酸生产用钒催化剂及其制备方法，该催化剂的重量百分比为V2O56.0～8.0%、K2SO410～25%、Na2SO4 2.0～10.0%、其余为硅藻土。本发明的制备方法是将五氧化二钒粉末、超细硫酸钾粉末干粉混合制成粉体混合物，再将该粉体混合物按比例与硫酸钠、精制硅藻土在碾子中混合均匀、成型，半成品经干燥、煅烧、过筛、包装工序制成成品。与现有技术相比，本发明省略了化钒及中和工序，缩短了生产工艺流程，降低生产成本，提高了生产的安全性。本发明的催化剂应用状态下活性、稳定性、抗粉化性、强度、磨耗均达到行业标准要求。
文档编号B01J23/22GK102974339SQ20111026020
公开日2013年3月20日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者余少发 申请人:襄阳市精信催化剂有限责任公司