[發明專利]二氧化硫氧化制硫酸耐砷催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200810048819.X
• 申請日: 2008-08-12
• 公開（公告）號: CN101648138A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 余少發;楊繼先;李國東;李相來;張劍;劉參;楊涵;李莉
• 申請（專利權）人: 襄樊市精信催化劑有限責任公司
• 主分類號: B01J27/055
• 分類號: B01J27/055;C01B17/74
• 代理公司: 襄樊中天信誠知識產權事務所
• 代理人: 帥 玲

所屬技術領域

本發明涉及一種二氧化硫氧化制硫酸的釩催化劑，特別涉及一種二氧化硫氧化制硫酸的 耐砷抗毒催化劑。

背景技術

二氧化硫氧化制硫酸催化劑用于硫酸生產裝置中將SO₂氧化轉化為SO₃。目前我國二氧 化硫氧化制硫酸催化劑存在的主要問題是催化劑活性衰減速度快，轉化率不穩定，催化劑使 用壽命低。其主要原因是優質硫鐵礦資源日益減少，現普遍使用的硫鐵礦中雜質(特別是砷、 氟等有害雜質)含量較高，這些雜質極易導致催化劑粉化或中毒失活。其中砷、氟的存在會 導致二氧化硫氧化制硫酸催化劑永久中毒，氟化氫極易導致催化劑結構破壞粉碎，進而導致 催化活性降低、催化床層氣阻增大。因此需要對二氧化硫氧化制硫酸催化劑的結構性助催化 劑種類及組方進行調整或制備工藝進行改進，以適應高砷、氟原料生產硫酸的需求。

已有技術中，國內二氧化硫氧化制硫酸催化劑結構性助催化劑通常為鈉鹽、鉀鹽，通用 的生產工藝流程為：硅藻土精制；五氧化二釩、堿金屬母液其它助劑溶化與硫酸中和；中和 物再與精制硅藻土、其他助劑混碾，成型，干燥，煅燒而制成。

發明內容

本發明的目的在于提供一種二氧化硫氧化制硫酸耐砷催化劑及其制備方法，本發明的催 化劑能滿足高砷、氟原料生產硫酸的工藝要求，具有耐毒能力強、抗粉化、強度高、活性穩 定性好等性能，提高硫酸制造行業對資源的適應能力，以利于硫鐵礦資源的充分有效利用。

本發明的設計思想是：在傳統的釩-鉀(鈉)-硅體系中加入鈣鹽、錫鹽、鋁鹽作為結 構助劑和耐毒助劑，使其具有耐砷、氟等有毒物質和抗粉化能力，并保持穩定的活性。

本發明的技術方案在于：在釩催化劑中加入助劑：鈣鹽、錫鹽和鋁鹽，釩催化劑的重量 百分比為：V₂O₅6.0-8.0％、K₂O/V₂O₅2.8-3.0(摩爾比)、Na₂SO₄5.0-15.0％、CaO?5.0 -20.0％、SnO1.0-10.0％、Al₂O₃0.5-3.0％，其余為硅藻土。

本發明所述的鈣鹽助劑是：碳酸鈣、硝酸鈣、氧化鈣中的一種或幾種的混合物。

本發明所述的錫鹽助劑是：氯化亞錫、氧化亞錫、氧化錫中的一種或幾種的混合物。

本發明所述的鋁鹽助劑是：磷酸二氫鋁、硫酸鋁、三氧化二鋁中的一種或幾種的混合物。

本發明所說的硅藻土為賽力特硅藻土、長白山硅藻土、山東臨朐硅藻土、云南尋甸硅藻 土中的一種或幾種混合物。

本發明所述的二氧化硫氧化制硫酸耐砷催化劑的制備方法，其特征在于：硅藻土經過水 選、酸處理后壓濾、干燥制成載體；氫氧化鉀、五氧化二釩按比例溶解提純得混合溶液；然 后用硫酸中和制得V₂O₅、K₂SO₄膠體混合物，膠體沉淀物靜置滲透；按比例將膠體沉淀物 與鈣鹽、錫鹽和鋁鹽、精制硅藻土加入碾子中混合均勻，碾成可塑性物料，經成型、干燥、 焙燒、過篩和包裝工序制成釩催化劑。

本發明針對目前我國硫酸生產原料砷、氟含量高的現狀，在傳統二氧化硫氧化制硫酸催 化劑以釩化合物為活性組分的基礎上，采用鈣鹽、錫鹽、鋁鹽作為結構助劑和耐毒助劑，與 精制載體形成高強度骨架結構，經混碾、干燥、高溫共熔制得耐砷催化劑。通過配方調整， 提高了催化劑強度和抗毒性能，從而提高了催化劑使用壽命；在制備工藝上，增加靜置滲透 工序，使物料混合更均勻，提高了催化劑的穩定性。本發明耐砷抗毒能力高出傳統催化劑3 -4倍，SO₂轉化率穩定保持在99.6％以上。

本發明的耐砷催化劑，可用于焙燒硫鐵礦制酸、濕法轉化制酸、高低氣濃SO₂制酸等SO₂轉化成SO₃行業，適用于硫酸生產裝置的轉化器的任何部分。特別適用于砷、氟含量較高的 有色金屬冶煉煙氣制酸和硫鐵礦制酸。

具體實施方式

下面結合實施例進一步說明本發明的內容。

實施例1