CN103100381A - 一种硫酸钙生产氧化钙的催化剂及其制备方法 - Google Patents
一种硫酸钙生产氧化钙的催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103100381A CN103100381A CN2013100356346A CN201310035634A CN103100381A CN 103100381 A CN103100381 A CN 103100381A CN 2013100356346 A CN2013100356346 A CN 2013100356346A CN 201310035634 A CN201310035634 A CN 201310035634A CN 103100381 A CN103100381 A CN 103100381A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calcium oxide
- catalyst
- parts
- silica
- al2o3
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 56
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 title claims abstract description 50
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims 8
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims 8
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 abstract description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 235000010269 sulphur dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000004291 sulphur dioxide Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000505 pernicious effect Effects 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid group Chemical group S(O)(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
一种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、二氧化硅20-30份、二氧化钛10-20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,制造成本低,用作硫酸钙生产氧化钙反应过程中的催化剂,既能加快反应速度,又能吸附有害气体,从而减少有害气体的排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种催化剂及其制备方法,尤其是涉及一种硫酸钙生产氧化钙的低成本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1000℃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生产成本,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硫酸钙、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,且成本高。
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,提供一种成本低的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,提高生产效益。
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(Al2O3)45-55份,二氧化硅(SiO2)20-30份,二氧化钛(TiO2)10-20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(Al2O3)48-52份,二氧化硅(SiO2)23-27份,二氧化钛(TiO2)12-18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(Al2O3)50份,二氧化硅(SiO2)25份,
二氧化钛(TiO2)15份,活性炭10份,氧化钙10份。
进一步,所述三氧化二铝(Al2O3)优选γ- Al2O3;
所述二氧化硅(SiO2)优选无定形二氧化硅;
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(Al2O3)45-55份、二氧化硅(SiO2)20-30份、二氧化钛(TiO2)10-20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,转盘的倾斜度为25-35度(优选30度),转盘的转速50-80r/min(优选60r/min),同时喷入水,所喷水的量是三氧化二铝、二氧化硅、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15-25min(优选20min)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℃(优选100℃)温度下干燥0.5-2h(优选1h)后在550-650℃(优选600℃)下焙烧1-3h(优选2h),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:
CaSO4+2C=CaS+2CO2↑
CaSO4+4CO=CaS+4CO2↑
CaSO4+4H2=CaS+4H2O
CaS+2O2=CaSO4
2CaS+3O2=2CaO+2SO2
CaS+3CaSO4=4CaO+4SO2↑
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,二氧化硅与二氧化钛对稳定三氧化二铝结构非常有效,比单一的组份效果更优,可以有效抑制Al2O3的α变,保持Al2O3的活性;另外,活性炭具有强的吸附能力,吸附反应所产生的S02,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,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(Al2O3)45份,二氧化硅(SiO2)20份,二氧化钛(TiO2)15份,活性炭10份,氧化钙10份。
所述三氧化二铝(Al2O3)为γ- Al2O3;
所述二氧化硅(SiO2)为无定形二氧化硅;
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。
制备方法,包括以下步骤:
将三氧化二铝(Al2O3)45份、二氧化硅(SiO2)20份、二氧化钛(TiO2)15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,二氧化硅,二氧化钛,活性炭,氧化钙各物质总重量的1/10,在转盘转动20min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℃温度下干燥1h后在600℃下焙烧2h,即成。
实施例2
本实施例之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(Al2O3)50份,二氧化硅(SiO2)20份,二氧化钛(TiO2)10份,活性炭10份,氧化钙10份。
制备方法,包括以下步骤:
将三氧化二铝(Al2O3)50份、二氧化硅(SiO2)20份、二氧化钛(TiO2)10份、活性炭10份、氧化钙10份加入高混机内,混合10min,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60r/min, 倾斜度为30度,同时喷入水,所喷水的量是三氧化二铝,二氧化硅,二氧化钛,活性炭,氧化钙各物质总重量的1/10,在转盘转动15min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℃温度下干燥1h后在550℃下焙烧2h,即成。
实施例3
本实施例之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(Al2O3)55份,二氧化硅(SiO2)20份,二氧化钛(TiO2)10份,活性炭8份,氧化钙7份。
制备方法,包括以下步骤:
将三氧化二铝(Al2O3)55份、二氧化硅(SiO2)20份、二氧化钛(TiO2)10份、活性炭8份、氧化钙7份加入高混机内,混合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60r/min, 倾斜度为30度,同时喷入水,所喷水的量是三氧化二铝,二氧化硅,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120℃温度下干燥2h后在650℃下焙烧3h,即成。
将实施例1-3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1-3的有害气体排放量及二氧化硫转化率列于表1中。
表1实施例1-3有害气体排放量及二氧化硫转化率结果数据
有害气体排放量(GB\/T 1.1-2009) | 转化率 | |
常规催化剂 | ≥5% | 85% |
实施例1 | ≤1% | 89% |
实施例2 | ≤1% | 93% |
实施例3 | ≤1% | 91% |
Claims (9)
1. 一种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,二氧化硅20-30份,二氧化钛10-20份,活性炭5-15份,氧化钙5-15份。
2.根据权利要求1所述的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,二氧化硅23-27份,二氧化钛12-18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,二氧化硅25份,二氧化钛15份,活性炭10份,氧化钙10份。
4.根据权利要求1或2所述的硫酸钙生产氧化钙的催化剂,其特征在于,所述三氧化二铝为γ- Al2O3。
5.根据权利要求1或2所述的硫酸钙生产氧化钙的催化剂,其特征在于,所述二氧化硅为无定形二氧化硅。
6.根据权利要求1或2所述的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。
7.根据权利要求1或2所述的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。
8.一种制备如权利要求1至7之一所述的硫酸钙生产氧化钙的催化剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:
将三氧化二铝45-55份、二氧化硅20-30份、二氧化钛10-20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,转盘的倾斜度为25-35度,转盘的转速50-80r/min,同时喷入水,所喷水的量是三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、活性炭和氧化钙各物料总重量的0.05-0.15倍,在转盘转动15-25min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80-120℃温度下干燥0.5-2h后在550-650℃下焙烧1-3h,即成。
9.根据权利要求8所述的制备硫酸钙生产氧化钙的催化剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:
将三氧化二铝45-55份、二氧化硅20-30份、二氧化钛10-20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,转盘的倾斜度为30度,转盘的转速60r/min,同时喷入水,所喷水的量是三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、活性炭和氧化钙各物质总重量的0.1倍,在转盘转动20min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℃温度下干燥1h后在600℃下焙烧2h,即成。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310035634.6A CN103100381B (zh) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | 一种硫酸钙生产氧化钙的催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310035634.6A CN103100381B (zh) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | 一种硫酸钙生产氧化钙的催化剂及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103100381A true CN103100381A (zh) | 2013-05-15 |
CN103100381B CN103100381B (zh) | 2015-09-09 |
Family
ID=48308773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310035634.6A Active CN103100381B (zh) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | 一种硫酸钙生产氧化钙的催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103100381B (zh) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101462699A (zh) * | 2009-01-05 | 2009-06-24 | 昆明理工大学 | 一种高硫煤分解磷石膏催化还原的方法 |
-
2013
- 2013-01-30 CN CN201310035634.6A patent/CN103100381B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101462699A (zh) * | 2009-01-05 | 2009-06-24 | 昆明理工大学 | 一种高硫煤分解磷石膏催化还原的方法 |
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
NAOTO MIHARA,ET AL: "Reductive decomposition of waste gypsum with SiO2,Al2O3,and Fe2O3 additives", 《J MATER CYCLES WASTE MANAG》 * |
周兴求,等: "《环保设备设计手册大气污染控制设备》", 30 June 2004, 石油工业出版社 * |
季生福,等: "《催化剂基础及应用》", 31 August 2011, 化学工业出版社 * |
朱洪法,等: "《催化剂载体制备及应用技术》", 30 May 2002, 石油工业出版社 * |
武增华,等: "氧化物添加剂对CaSO4高温稳定性的影响", 《煤炭转化》 * |
王悦祥,等: "《烧结原理与工艺》", 30 September 2006, 中国工人出版社 * |
苏拔贤,等: "《生物化学制备技术》", 31 August 1994, 科学出版社 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103100381B (zh) | 2015-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103551192A (zh) | 稀土改性mcm-48负载型双功能催化剂的制备方法 | |
CN108014750A (zh) | 一种煤基脱硫用活性炭的制备方法 | |
CN106669670A (zh) | 一种烟气脱硫剂的制备方法 | |
CN102909030A (zh) | 一种氧化亚铁基氨合成催化剂 | |
CN110577847B (zh) | 复合铁酸钙协同脱除高炉煤气中的硫化物和co2的方法 | |
CN107416834A (zh) | 一种气体模板制备中空碳化钼纳米球的方法 | |
CN103100381B (zh) | 一种硫酸钙生产氧化钙的催化剂及其制备方法 | |
CN104174400B (zh) | 一种原位还原制备费托合成钴基催化剂及其应用 | |
CN103100382A (zh) | 一种利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂及其制备方法 | |
CN103111275B (zh) | 一种硫酸钙生产氧化钙的催化剂及其制备工艺 | |
CN103111289B (zh) | 一种利用硫酸钙生产氧化钙的催化剂及其制备工艺 | |
CN110694623A (zh) | 一种以氧化铈-二氧化硅复合材料为载体的钌基氨合成催化剂的制备方法 | |
CN101671355B (zh) | 一种采用多级流化床合成三烷氧基硅烷的方法 | |
CN114100625B (zh) | 钴钼基钙钛矿型耐硫变换反应催化剂及其制备方法 | |
CN104174418A (zh) | 一种基于硫化镍合成具有高加氢脱硫活性磷化镍催化剂的方法 | |
CN110937610B (zh) | 一种提高光催化材料还原氮气制氨效率的方法 | |
TWI655180B (zh) | 用於製造甲醇之觸媒、其製備方法及甲醇的製造方法 | |
CN102059117A (zh) | 甲基氯硅烷合成用的两种铜催化剂及其制备方法 | |
CN103657697B (zh) | 一种用于硫酸生产的钒催化剂及其制备方法 | |
Zhou et al. | Effects of Ni/Ce doping on the anti-sulfur and anti-water properties of β-MnO2 (1 1 0) surface: A density functional theory study | |
CN107384167A (zh) | 一种太阳能吸热涂料 | |
CN102530888B (zh) | 一种二氧化硫制备硫酸的方法 | |
CN107021494A (zh) | 一种用于制备硅藻泥的二三级硅藻土的纯化活化方法 | |
CN115569664B (zh) | Sba-15负载型耐硫变换催化剂的制备方法 | |
CN103553519A (zh) | 一种铜渣负碳水泥砖及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160829 Address after: An Industrial Park Economic Development Zone, Changde City, Hunan province Linli County 415200 Patentee after: Hunan Fu Xiang new type building material Co., Ltd. Address before: 410005, 12 floor, Haidong mansion, Furong Road, Changsha, Hunan Patentee before: Liu Liwen |