[發明專利]一種高性能活性氧化鋁球的制備方法

有效

• 申請號: 201611205534.3
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106745121B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 李冰;郭喜文;王靜;王志強
• 申請（專利權）人: 魯西催化劑有限公司
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張曉鵬

技術領域

本發明專利涉及一種高性能活性氧化鋁球的制備方法，特別指具有較高比表面積、孔容、強度及低磨耗率的活性氧化鋁球的制備方法。

背景技術

氧化鋁作為重要的化工產品，已知的Al₂O₃結晶形態有8種，包括χ-、η-、γ-、δ-、κ-、θ-、ρ-和α-Al₂O₃，它們的分子式可以寫成Al₂O₃·nH₂O，其中n代表氧化鋁所含結晶水的數量，結晶水含量在0-0.6之間。由于它們的堆積密度、孔容、孔徑大小及分布、比表面積以及表面酸性各不相同，在工業上有不同的應用。在無特殊說明情況下，工業上使用的活性氧化鋁一般指γ-Al₂O₃。

活性氧化鋁為純氧化鋁制品，內部具有豐富的互相連通的孔道，并具有較大的孔容和比表面積，是一種多孔、高分散度的固體物料?；钚匝趸X既有良好的吸附性能，又有良好的耐壓、耐磨損和耐熱性能，被廣泛用于石油化工、化肥和鋼鐵等行業?；钚匝趸X的形狀一般呈球狀、柱狀或粉狀。其中，球形活性氧化鋁在使用過程中具有粒度均勻、機械強度大、床層壓降小、裝填方便、再生簡單等優勢，在工業上的使用量最大。

球形氧化鋁的制備方式主要有：混捏擠出成球、轉盤成球、噴霧成球、熱油柱成球、油氨柱成球。從活性氧化鋁的產量、成本、性能控制等多方面考慮，以轉盤成球的產量最大。轉盤成球法主要是采用普通氫氧化鋁作為原料，在高溫爐中快速脫水生成ρ-氧化鋁。來自焙燒流程的ρ-氧化鋁，在成球盤上經過噴水、滾動一定時間，形成一定粒度的活性氧化鋁生球，生球物料進入熟化箱靜置，充分熟化焙燒后得到最終產品。

活性氧化鋁的孔道、孔容和比表面積直接決定了其吸附、催化等性能，強度和磨耗率則影響活性氧化鋁的使用壽命。品質越高的氧化鋁，對其孔道、孔容、比表面積、強度以及磨耗率等制備要求越高。在工業生產中，作為活性氧化鋁的主要生產原料，ρ-氧化鋁遇水變硬，但比表面積、孔容都較小，轉盤成球制備的活性氧化鋁球強度較高但比表面積、孔容不高。而采用具有高比表面積、孔容的擬薄水鋁石為原料，可以制備較大比表面積與孔容的活性氧化鋁。但擬薄水鋁石在工業生產中遇水會變成無粘結性的膠狀物，采用轉盤成球困難，而采用擠出成球法制備的氧化鋁球強度較差，成本較高，且產量較低。單純的將擬薄水鋁石與ρ-氧化鋁物理混合，在水作用下，擬薄水鋁石極易形成大顆粒膠狀物，使得轉盤成球制備的氧化鋁球出現明顯的脫殼現象，嚴重影響氧化鋁球的產品質量。如何制備即具有高比表面積、孔容，又具有高強度、低磨耗率的活性氧化鋁球，成為工業生產急需解決的關鍵問題。

發明內容

針對上述現有技術中存在的技術問題，本發明的一個目的是提供一種高性能活性氧化鋁球的制備方法，該制備方法中將ρ-氧化鋁和擬薄水鋁石作為主要生產原料，配合成型機，制備得到的活性氧化鋁球具有高比表面積、孔容，又具有高強度和低磨損率，通過控制制備方法中的工藝參數，使制得的活性氧化鋁球具有了更好的性能。

為了解決以上技術問題，本發明的技術方案為：

一種高性能活性氧化鋁球的制備方法，包括如下步驟：將70-95重量份的ρ-氧化鋁和5-30重量份的擬薄水鋁石混合均勻后，放置于成球盤中，轉盤成球法成球，成球過程中噴淋占固體原料25-35％粘結劑，所述粘結劑為有機酸的水溶液或無機酸的水溶液或有機酸和無機酸的混合物的水溶液。

擬薄水鋁石，又名一水合氧化鋁、假一水軟鋁石，無毒、無味、無臭，具有比表面積高、孔容大等特點。

優選的，所述粘結劑為有機酸的脫鹽水溶液或無機酸的脫鹽水溶液或有機酸和無機酸的混合物的脫鹽水溶液。

脫鹽水是指將所含的強電解質除去或減少到一定程度的水，其中的含鹽量應為1-5毫克/升，又稱去離子水或純水。

如果使用的水中含有一定量的鹽分，會對制備的氧化鋁球的比表面積、強度和耐磨性產生不利影響，所以，一般使用去離子水。

轉盤成球法是指將粉料置于轉動的成球盤中，噴淋適量的水或粘結劑，潤濕的粉料互相粘附，滾動中逐漸長大為球形顆粒。其中成球盤又叫圓盤造粒劑、成球機和盤式造粒機，是一種通過成球盤的圓盤傾斜轉動，將在成球盤內的物料滾動成球和顆粒的設備。