專利名稱：一種用于蒽醌降解物再生的催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種催化劑，特別是涉及一種用于蒽醌降解物再生的催化劑， 本發(fā)明還涉及該催化劑的制備方法。
背景技術(shù)：
在蒽醌法生產(chǎn)雙氧水過程中，工作液中有部分蒽醌發(fā)生副反應(yīng)生成降解 物而失去作用。為保持雙氧水產(chǎn)品的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，需要保證工作液中蒽醌含
量的穩(wěn)定。由于蒽醌價(jià)格為40000元/噸，如通過補(bǔ)加蒽醌來解決，顯然會(huì)導(dǎo) 致生產(chǎn)成本的大幅度升高。
因此，需要開發(fā)一種催化劑使蒽醌降解物發(fā)生還原再生反應(yīng)而恢復(fù)活性， 以降低運(yùn)行成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于蒽醌降解物再生的催化劑，該 催化劑可以催化蒽醌法雙氧水生產(chǎn)流程中的氬化降解物還原再生為有效蒽 醌，使得蒽醌降解物還原再生量達(dá)到10克/升以上，且有效抑制副反應(yīng)的發(fā)
生，產(chǎn)品磨耗低，不影響雙氧水的生產(chǎn)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了 一種用于蒽醌降解物再生的催化劑，
其中，所述催化劑的氧化鋁含量為93~97重量％，所述催化劑的75納米以上 的大孔含量大于5 % ,孔容大于0. 42ml/g,微孔孔徑分布主要集中于50-100A。
本發(fā)明還提供了 一種用于蒽醌降解物再生的催化劑的制備方法，其包括如下步驟
a將氫氧化鋁粉碎后進(jìn)行閃速焙燒，使氫氧化鋁快速脫水，焙燒時(shí)間為 0. 6~1S,焙燒后得到原粉；
b將85 ~ 95重量％的所述閃速焙燒后得到的原粉與5 ~ 15重量％的擬薄 水鋁石混合，在制粒機(jī)上制得料球，在原粉中加入擬薄水鋁石可以提高制得 的催化劑產(chǎn)品的75nm以上大孔含量，并且提高產(chǎn)品孔容；
c將所述制得的料球送入滾動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行表面處理，以磨去料球表 面的凸出部分，并初步磨去部分表面附著粉，降低磨耗；
d將經(jīng)過表面處理后的料球進(jìn)行水化處理，采用在室溫下存放12~36 'J 、時(shí)的方式進(jìn)^"水化處理；
e將經(jīng)步驟d得到的料球用8(TC以下的水進(jìn)行水洗，水洗步驟用于沖洗 料球表面的部分附著粉，進(jìn)一步降低磨耗； f將水洗后的料球焙燒。
上述制備方法，其中，所述步驟a中粉碎后氫氧化鋁的粒度為7~13微米。
上述制備方法，其中，所述步驟a中閃速焙燒的進(jìn)口溫度為1030 - 1070 °C,出口溫度為430 ~ 470°C,溫度梯度為300 ~ 320°C/m，物料流速為3~ 5kg/min。
上述制備方法，其中，所述步驟b中擬薄水鋁石的孔容大于0. 6ml/g。
上述制備方法，其中，所述步驟c中轉(zhuǎn)動(dòng)或滾動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)速為20 ~ 100r/min，處理時(shí)間為5 ~ 15分4中。
上述制備方法，其中，所述步驟e中的水洗采用水噴淋或靜態(tài)洗滌。
上述制備方法，其中，所述步驟e中采用水噴淋的時(shí)間為0. 5 ~ 1. 5小時(shí)。
上述制備方法，其中，所述步驟e中采用水靜態(tài)洗滌為用水浸泡10 30 次，每次浸泡時(shí)間為5 ~ 30分鐘，總浸泡時(shí)間為50 ~ 300分鐘。
上述制備方法，其中，所述步驟f中焙燒的進(jìn)口溫度為580 ~ 620°C，出口溫度為30 70。C，溫度梯度為130~ 140。C/m，物料流速為1. 5 ~ 3. 5kg/min， 焙燒時(shí)間為1.5~3. 5小時(shí)。
本發(fā)明的用于蒽醌降解物再生的催化劑的75nm以上大孔含量大于5%， 孔容大于0. 42ml/g,孩i孔孔徑分布主要集中于50-100A,孔徑分布合理，該 催化劑有利于催化蒽醌降解物進(jìn)行還原再生反應(yīng)，4吏得蒽醌降解物還原再生 量達(dá)到10克/升以上，且有效抑制了副反應(yīng)的發(fā)生，產(chǎn)品磨耗低于0. 3%,不 影響雙氧水的生產(chǎn)，降低了雙氧水的生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。
實(shí)施例l
a、 將氫氧化鋁在機(jī)械磨中粉碎至10微米左右，送入原料倉(cāng)，然后通過原 料倉(cāng)把原料輸送到閃速焙燒爐，閃速焙燒O. 8秒，閃速焙燒溫度場(chǎng)控制為入 口溫度為1050 。C,出口溫度為450。C，溫度梯度為30(TC/m，進(jìn)料速度為 4kg/min,在此溫度場(chǎng)下，氫氧化鋁快速脫水，制備原粉；
b、 待原粉冷卻后送入混料倉(cāng)混料，混料重量含量為92%原粉、8%孔容 為O. 8ml/g的擬薄水鋁石，混料l小時(shí)，將混合后的物料送入盤式制粒機(jī)進(jìn)行 制粒，以水作為粘結(jié)劑，在盤式成球機(jī)上完成成球作業(yè)；
c、 成型后的料球送入滾動(dòng)設(shè)備中進(jìn)行表面處理，表面處理的轉(zhuǎn)速為 40r/min，處理時(shí)間為7min，篩去粉末；
d、 將經(jīng)過表面處理后的料球在室溫下存放24小時(shí)；
e、 將經(jīng)過存放后的料球送入水洗槽中，水溫50。C，浸泡10次，每次浸泡 30min，共浸泡300min;
f、 將洗后的料球送入焙燒爐，控制焙燒溫度場(chǎng)進(jìn)口溫度為600。C,出口溫度為50。C，溫度梯度為137. 5°C/m,物料流速2kg/min,焙燒2. 5小時(shí)，得 到產(chǎn)品用于蒽醌降解物再生的催化劑。
本實(shí)施例制得的催化劑中氧化鋁含量為96. 12%重量，催化劑產(chǎn)品的75納 米以上的大孔含量為8% ，孔容為O. 44ml/g,樣i孔孔徑分布主要集中于50 100 A，采用該催化劑對(duì)蒽醌降解物進(jìn)行還原再生反應(yīng)，可以-使蒽醌降解物還原再 生量達(dá)到ll. 5g/1，該催化劑產(chǎn)品的磨耗為O. 25%。
實(shí)施例2
a、 將氫氧化鋁在機(jī)械磨中粉碎至7微米左右，送入原料倉(cāng)，然后通過原 料倉(cāng)把原料輸送到閃速焙燒爐，閃速焙燒O. 6秒，閃速焙燒溫度場(chǎng)控制為入 口溫度為1070。C,出口溫度為430 。C,溫度梯度為320。C/m,進(jìn)料速度為 5kg/min,在此溫度場(chǎng)下，氫氧化鋁快速脫水，制備原并分；
b、 待原粉冷卻后送入混料倉(cāng)混料，混料重量含量為95%原粉、5°/?？兹?為O. 7ml/g的擬薄水鋁石，混料1.5小時(shí)，將混合后的物料送入盤式制粒機(jī)進(jìn) 行制粒，以水作為粘結(jié)劑，在盤式成J求^L上完成成3求作業(yè)；
c、 成型后的料球送入滾動(dòng)設(shè)備中進(jìn)行表面處理，表面處理的轉(zhuǎn)速為 20r/min,處理時(shí)間為15min，篩去粉末；
d 、將經(jīng)過表面處理后的料球在室溫下存放12小時(shí)；
e、 將經(jīng)過存放后的料球送入水洗槽中，水溫8(TC，浸泡10次，每次浸泡 5min， 共浸泡50min;
f、 將洗后的料球送入焙燒爐，控制焙燒溫度場(chǎng)進(jìn)口溫度為62(TC，出 口溫度為60。C，溫度梯度為140。C/m,物料流速l. 5kg/min,焙燒3. 5小時(shí)，得 到產(chǎn)品用于蒽醌降解物再生的催化劑。本實(shí)施例制得的催化劑中氧化鋁含量為96. 97%重量，催化劑產(chǎn)品的75納 米以上的大孔含量為7%,孔容為0. 43ml/g,微孔孔徑分布主要集中于50 100 A,采用該催化劑對(duì)蒽醌降解物進(jìn)行還原再生反應(yīng)，可以使蒽醌降解物還原再 生量達(dá)到IO. 2g/1,該催化劑產(chǎn)品的磨耗為O. 28°/。。
實(shí)施例3
a、 將氫氧化鋁在機(jī)械磨中粉碎至13微米左右，送入原料倉(cāng)，然后通過原 料倉(cāng)把原料輸送到閃速焙燒爐，閃速焙燒1秒，閃速焙燒溫度場(chǎng)控制為入口 溫度為1060。C，出口溫度為440。C，溫度梯度為310。C/m,進(jìn)料速度為3kg/min, 在此溫度場(chǎng)下，氫氧化鋁快速脫水，制備原粉；
b、 待原粉冷卻后送入混料倉(cāng)混料，混料重量含量為85%原粉、15%孔容 為O. 8ml/g的擬薄水鋁石，混料l小時(shí)，將混合后的物料送入盤式制粒機(jī)進(jìn)行 制粒，以水作為粘結(jié)劑，在盤式成5求^L上完成成3求作業(yè)；
c、 成型后的料球送入滾動(dòng)設(shè)備中進(jìn)行表面處理，表面處理的轉(zhuǎn)速為 100r/min,處理時(shí)間為5min,篩去粉末；
d、 將經(jīng)過表面處理后的料球在室溫下存放36小時(shí)；
e、 將經(jīng)過存放后的料球送入水洗槽中，水溫rC，浸泡30次，每次浸泡 8min,共纟曼泡240min;
f、 將洗后的料球送入焙燒爐，控制焙燒溫度場(chǎng)進(jìn)口溫度為58(TC,出 口溫度為60。C，溫度梯度為130。C/m,物料流速3. 5kg/min，焙燒l. 5小時(shí)，得 到產(chǎn)品用于蒽醌降解物再生的催化劑。
本實(shí)施例制得的催化劑中氧化鋁含量為93. 25%重量，催化劑產(chǎn)品的75納 米以上的大孔含量為9% ,孔容為O. 46ml/g,;徵孔孔徑分布主要集中于50 100
8A,采用該催化劑對(duì)蒽醌降解物進(jìn)行還原再生反應(yīng)，可以使蒽醌降解物還原再
生量達(dá)到IO. 6g/l,該催化劑產(chǎn)品的磨耗為O. 27%。 實(shí)施例4
a、 將氫氧化鋁在機(jī)械磨中粉碎至10微米左右，送入原料倉(cāng)，然后通過原 料倉(cāng)把原料輸送到閃速焙燒爐，閃速焙燒O. 8秒，閃速焙燒溫度場(chǎng)控制為入 口溫度為1030。C，出口溫度為430 。C,溫度梯度為300。C/m,進(jìn)料速度為 4kg/min,在此溫度場(chǎng)下，氫氧化鋁快速脫水，制備原粉；
b、 待原粉冷卻后送入混料倉(cāng)混料，混料重量含量為90%原粉、10%孔容 為O. 7ml/g的擬薄水鋁石，混料1小時(shí)，將混合后的物料送入盤式制粒機(jī)進(jìn)行 制粒，以水作為粘結(jié)劑，在盤式成3求才幾上完成成^M乍業(yè)；
c、 成型后的料球送入滾動(dòng)設(shè)備中進(jìn)行表面處理，表面處理的轉(zhuǎn)速為 60r/min，處理時(shí)間為6min，篩去4分末；
d、 將經(jīng)過表面處理后的料球在室溫下存放20小時(shí)；
e、 將經(jīng)過存放后的料球用3(TC的水噴淋，噴淋時(shí)間為l小時(shí)；
f、 將洗后的料球送入焙燒爐，控制焙燒溫度場(chǎng)進(jìn)口溫度為59(TC,出 口溫度為30。C,溫度梯度為14(TC/m，物料流速2. 5kg/min，焙燒2小時(shí)，得到 產(chǎn)品用于蒽醌降解物再生的催化劑。
本實(shí)施例制得的催化劑中氧化鋁含量為95. 59%重量，催化劑產(chǎn)品的75納 米以上的大孔含量為8% ，孔容為O. 45ml/g,微孔孔徑分布主要集中于50 100 A,采用該催化劑對(duì)蒽醌降解物進(jìn)行還原再生反應(yīng)，可以-使蒽醌降解物還原再 生量達(dá)到IO. 9g/1，該催化劑產(chǎn)品的磨耗為O. 26%。
實(shí)施例5a、 將氫氧化鋁在機(jī)械磨中粉碎至ll微米左右，送入原料倉(cāng)，然后通過原 料倉(cāng)把原料輸送到閃速焙燒爐，閃速焙燒O. 9秒，閃速焙燒溫度場(chǎng)控制為入 口溫度為106(TC,出口溫度為440。C,溫度梯度為310。C/m，進(jìn)料速度為 3. 3kg/min，在此溫度場(chǎng)下，氫氧化鋁快速脫水，制備原^f分；
b、 待原粉冷卻后送入混料倉(cāng)混料，混料重量含量為87%原粉、13°/?？兹?為O. 9ml/g的擬薄水鋁石，混料1小時(shí)，將混合后的物料送入盤式制粒機(jī)進(jìn)行 制粒，以水作為粘結(jié)劑，在盤式成球機(jī)上完成成球作業(yè)；
c、 成型后的料球送入滾動(dòng)設(shè)備中進(jìn)行表面處理，表面處理的轉(zhuǎn)速為 30r/min,處理時(shí)間為10min,篩去粉末；
d、 將經(jīng)過表面處理后的料球在室溫下存放l5小時(shí)；
e、 將經(jīng)過存放后的料球用60。C的水噴淋，噴淋時(shí)間為1.5小時(shí)；
f、 將洗后的料球送入焙燒爐，控制焙燒溫度場(chǎng)進(jìn)口溫度為590。C,出 口溫度為70。C,溫度梯度為130。C/m,物料流速2kg/min，焙燒2. 5小時(shí)，得到 產(chǎn)品用于蒽醌降解物再生的催化劑。
本實(shí)施例制得的催化劑中氧化鋁含量為94. 91%重量，催化劑產(chǎn)品的75納 米以上的大孔含量為8. 5%,孔容為O. 47ml/g,樣i孔孔徑分布主要集中于50 ~ IOOA，采用該催化劑對(duì)蒽醌降解物進(jìn)行還原再生反應(yīng)，可以使蒽醌降解物還 原再生量達(dá)到IO. 8g/1,該催化劑產(chǎn)品的磨耗為O. 26%。
實(shí)施例6
a、將氫氧化鋁在機(jī)械磨中粉碎至10微米左右，送入原料倉(cāng)，然后通過原 料倉(cāng)把原料輸送到閃速焙燒爐，閃速焙燒O. 8秒，閃速焙燒溫度場(chǎng)控制為入 口溫度為1050。C，出口溫度為440。C,溫度梯度為305 。C/m，進(jìn)料速度為4kg/min，在此溫度場(chǎng)下，氫氧化鋁快速脫水，制備原粉；
b、 待原粉冷卻后送入混料倉(cāng)混料，混料重量含量為89%原粉、11%孔容 為O. 8ml/g的擬薄水鋁石，混料1小時(shí)，將混合后的物料送入盤式制粒機(jī)進(jìn)行 制粒，以水作為粘結(jié)劑，在盤式成球^L上完成成^M乍業(yè)；
c、 成型后的料球送入滾動(dòng)設(shè)備中進(jìn)行表面處理，表面處理的轉(zhuǎn)速為 50r/min，處理時(shí)間為7min,篩去粉末；
d、 將經(jīng)過表面處理后的料球在室溫下存放24小時(shí)；
e、 將經(jīng)過存放的料球用2(TC的水噴淋，噴淋時(shí)間為O. 5小時(shí)；
f、 將洗后的料球送入焙燒爐，控制焙燒溫度場(chǎng)進(jìn)口溫度為60(TC,出 口溫度為4(TC,溫度梯度為140。C/m，物料流速2kg/min,焙燒2. 5小時(shí)，得到 產(chǎn)品用于蒽醌降解物再生的催化劑。
本實(shí)施例制得的催化劑中氧化鋁含量為95. 11%重量，催化劑產(chǎn)品的75納 米以上的大孔含量為8%,孔容為0. 46ml/g,微孔孔徑分布主要集中于50 100 A，采用該催化劑對(duì)蒽醌降解物進(jìn)^f亍還原再生反應(yīng)，可以j吏蒽醌降解物還原再 生量達(dá)到IO. 9g/1，該催化劑產(chǎn)品的磨耗為O. 27%。
ii
權(quán)利要求
1、一種用于蒽醌降解物再生的催化劑，其中，所述催化劑的氧化鋁含量為93～97重量％，所述催化劑的75納米以上的孔含量大于5％，孔容大于0.42ml/g，微孔孔徑分布集中于50～100。
2、 一種權(quán)利要求1所述的催化劑的制備方法，其包括如下步驟a將氫氧化鋁粉碎后進(jìn)行閃速焙燒，焙燒時(shí)間為O. 6~1S,得到原粉；b將85 ~ 95重量％的所述步驟a中閃速焙燒后得到的原粉與5 ~ 15重量%的擬薄水鋁石混合，在制粒機(jī)上制得料球；c將所述制得的料球送入滾動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行表面處理；d將經(jīng)過表面處理后的料球在室溫下存放12 ~ 36小時(shí)；e將經(jīng)過步驟d存放后得到的料球用8(TC以下的水進(jìn)行水洗；f將水洗后的料球焙燒。
3、 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其中，所述步驟a中粉碎后氫氧化鋁的粒度為7~13微米。
4、 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其中，所述步驟a中閃速焙燒的進(jìn)口溫度為1030 ~ 1070°C，出口溫度為430 ~ 470°C,溫度梯度為300 ~32(TC/m,物料流速為3~5kg/min。
5、 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其中，所述步驟b中擬薄水鋁石的孔容大于0. 6ml/g。
6、 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其中，所述步驟c中轉(zhuǎn)動(dòng)或滾動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)速為20~100r/min，處理時(shí)間為5~15分4中。
7、 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其中，所述步驟e中的水洗采用水噴-淋或靜態(tài)洗滌。
8、 如權(quán)利要求7所述的制備方法，其中，所述步驟e中采用水噴淋的時(shí)間為0. 5 ~ 1. 5小時(shí)。
9、 如權(quán)利要求7所述的制備方法，其中，所述步驟e中采用水靜態(tài)洗滌為用水浸泡10 30次，每次浸泡時(shí)間為5~30分鐘，總浸泡時(shí)間為50 - 300分鐘。
10、如權(quán)利要求2所述的制備方法，其中，所述步驟f中焙燒的進(jìn)口溫度為580 620。C,出口溫度為30~ 70°C,溫度梯度為130 ~ 140°C/m,物料流速為1. 5 ~ 3. 5kg/min，焙燒時(shí)間為1. 5 ~ 3, 5小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于蒽醌降解物再生的催化劑，其中，所述催化劑的氧化鋁含量為93～97重量％，所述催化劑的75納米以上的大孔含量大于5％，孔容大于0.42ml/g，微孔孔徑分布主要集中于50～100。本發(fā)明還公開了該催化劑的制備方法，包括a.將氫氧化鋁粉碎后進(jìn)行焙燒，得到原粉；b.將85～95重量％的所述焙燒后得到的原粉與5～15重量％的擬薄水鋁石混合，在制粒機(jī)上制得料球；c.將所述制得的料球送入滾動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行表面處理；d將經(jīng)過表面處理后的料球在室溫下存放；e.將經(jīng)步驟d.存放后得到的料球用80℃以下的水進(jìn)行水洗；f.將水洗后的料球焙燒。本發(fā)明的催化劑可以使蒽醌降解物還原再生量達(dá)到10克/升以上，且有效抑制了副反應(yīng)的發(fā)生，產(chǎn)品磨耗低于0.3％。
文檔編號(hào)B01J21/00GK101455959SQ200810246589
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者劉光升, 宋來峰, 賈顯鵬, 鄒繼承, 高建陽 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司