專利名稱：一種硫酸鈣分解生產(chǎn)硫酸的催化劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種催化劑及其制備方法，尤其是涉及一種硫酸鈣分解生產(chǎn)硫酸的低價催化劑及其制備方法。
背景技術：
隨著人類社會的發(fā)展，能源越來越緊張，因此，社會各界對能源的綜合利用越來越重視。20世紀30年代前，二氧化硫氧化制硫酸普遍采用鉬作催化劑，鉬的催化活性高，但是價格昂貴，且對毒物(砷、氟)敏感，極易中毒而失活。目前，主要采用釩系催化劑，其以V2O5為活性組分、以堿金屬的硫酸鹽(K2SO4或Na2SO4)為助催化劑、以硅藻土為載體，通稱為釩-鉀(鈉)-硅體系催化劑，釩催化劑的價格遠較鉬催化劑低，耐砷、氟等毒物的能力比鉬催化劑強，使用壽命長。但是，硅藻土含有水、氧化鋁，氧化鐵等雜質(zhì)，直接影響到催化劑的活性，制約催化效果。常用硅藻土的除雜過程包括水洗-酸處理-過濾-干燥，但其過程復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種催化效率高，生產(chǎn)成本低的硫酸鈣分解生產(chǎn)硫酸的催化劑及其制備方法。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
本發(fā)明之硫酸鈣分解生產(chǎn)硫酸的催化劑，由以下質(zhì)量百分比的原料制成:二氧化錳(MnO2) 15 - 25wt%、硅藻土 75 — 85wt%。優(yōu)選的質(zhì)量百分比為: 二氧化錳(MnO2) 20wt%、硅藻土 80wt%。本發(fā)明之硫酸鈣分解生產(chǎn)硫酸的催化劑的制備方法，包括以下步驟:
(1)將75— 85wt%的硅藻土，置于微波爐中，溫度設置為450 — 650 °C (優(yōu)選500°C)，功率設置為900 -1lOOff (優(yōu)選1000W)，時間為20 — 40min (優(yōu)選30min)；
(2)將15- 25wt%的二氧化錳，置于微波爐中，溫度設置為200 — 400°C(優(yōu)選300°C)，功率設置為300 - 500W (優(yōu)選400W)，時間為10 — 30min (優(yōu)選20min)；
(3)將經(jīng)步驟(I)微波處理好的硅藻土與經(jīng)步驟(2)微波處理好的二氧化錳，加入高速共混機，在常溫下，共混30 - 50min (優(yōu)選40min)，使二氧化錳與硅藻土均勻混合，并使二氧化錳穩(wěn)定附著在硅藻土表面，得到二氧化錳/硅藻土催化劑。根據(jù)中國專利申請200810058186.0，硫酸鈣分解產(chǎn)生二氧化硫(SO2),其反應原理如下:
CaS04+2C=CaS+2C02 CaS04+4C0=CaS+4C02 CaS+202=CaS04 2CaS+302=2Ca0+2S02 CaS+3CaS04=4Ca0+4S02 在本發(fā)明制得之二氧化錳/硅藻土催化劑的作用下，二氧化硫與氧氣在高溫高壓條件下反應生成三氧化硫，再通過濃硫酸溶液吸收，轉(zhuǎn)化為硫酸，其反應原理如下:
權利要求
1.一種硫酸鈣分解生產(chǎn)硫酸的催化劑，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的原料制成:二氧化錳 15 - 25wt%、硅藻土 75 - 85wt%。
2.根據(jù)權利要求1所述的硫酸鈣分解生產(chǎn)硫酸的催化劑，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的原料制成:二氧化猛20wt%、娃藻土 80wt%。
3.一種制備如權利要求1或2所述催化劑的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將75— 85wt%的硅藻土，置于微波爐中，溫度設置為450 — 650°C，功率設置為900 — IIOOff,時間為 20 — 40min ； (2)將15— 25wt%的二氧化猛，置于微波爐中，溫度設置為200 — 400°C,功率設置為300 — 500W,時間為 10 — 30min ； (3)將經(jīng)步驟(I)微波處理好的硅藻土與經(jīng)步驟(2)微波處理好的二氧化錳，加入高速共混機，在常溫下，共混30 - 50min，使二氧化錳與硅藻土均勻混合，并使二氧化錳穩(wěn)定附著在娃藻土表面，得到二氧化猛/娃藻土催化劑。
4.根據(jù)權利要求3所述的制備催化劑的方法，其特征在于，步驟(I)中，溫度設置為500°C，功率設置為1000W，時間為30min。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的制備催化劑的方法，其特征在于，步驟(2)中，溫度設置為300°C，功率設置為400W，時間為20min。
6.根據(jù)權利要求3或4所述的制備催化劑的方法，其特征在于，步驟(3)中，共混時間為 40min。
全文摘要
一種硫酸鈣分解生產(chǎn)硫酸的催化劑及其制備方法，該催化劑由以下質(zhì)量百分比的原料制成二氧化錳15－25wt%、硅藻土75－85wt%。本發(fā)明還包括所述硫酸鈣分解生產(chǎn)硫酸的催化劑的制備方法。采用本發(fā)明制得之硫酸鈣分解生產(chǎn)硫酸的二氧化錳/硅藻土催化劑，相對釩系催化劑，價格低廉，與同價系列的催化劑相比，其催化活性高，有利于提高二氧化硫催化氧化成三氧化硫的速度；硫酸鈣分解生產(chǎn)硫酸的二氧化錳/硅藻土催化劑系的制備過程簡單，可操作性強。
文檔編號C01B17/78GK103100383SQ20131003568
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權日2013年1月30日
發(fā)明者劉立文, 劉珍如, 寧愛民, 寧勇, 寧江天, 劉勇, 魯紀鳴 申請人:劉立文