一種大粒徑氧化鋁干膠的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大粒徑氧化鋁干膠的制備方法。本發(fā)明方法包括：利用撞擊流反應(yīng)器，酸性鋁鹽水溶液與堿金屬鋁酸鹽溶液并流中和與pH值擺動中和過程相結(jié)合，進(jìn)行成膠過程，中和物料經(jīng)老化、過濾、洗滌和干燥，得到氧化鋁干膠。本發(fā)明方法制備的氧化鋁干膠結(jié)晶度高，粒徑大，粒徑分布非常集中，可以用于制備渣油加氫處理催化劑的氧化鋁載體，特別適用于渣油加氫脫金屬催化劑和脫硫催化劑的氧化鋁載體。
【專利說明】一種大粒徑氧化鋁干膠的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大粒徑氧化鋁干膠的制備方法，該方法所制備的氧化鋁干膠結(jié)晶度高，晶粒較完整，粒徑較大，孔分布集中，可用制備渣油、蠟油加氫處理催化劑的載體。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，目前氧化鋁干膠的制備方法可歸納為固相法、氣相法和液相法。液相法有沉淀法和溶膠-凝膠法及相轉(zhuǎn)移法。常規(guī)沉淀法所制備的氧化鋁干膠晶粒較大，但結(jié)晶度低，顆粒完整度不高，孔分布比較彌散，孔結(jié)構(gòu)不理想；在制備載體的過程中由于顆粒堆積松散，在外加膠溶酸和剪切力的作用下，很容易導(dǎo)致孔道坍塌，孔容、孔徑較小，致使強(qiáng)度低，堆密度減小，很難制備大孔容，高比表面積，高強(qiáng)度的載體。
[0003]撞擊流反應(yīng)器是安裝在容器下部并浸沒在介質(zhì)中的兩個(gè)螺旋槳推動流體經(jīng)與之相配的兩個(gè)導(dǎo)流筒流動并在中心處相向撞擊，形成撞擊區(qū)；隨后經(jīng)導(dǎo)流筒與器壁間的環(huán)室循環(huán)再回流到導(dǎo)流筒進(jìn)口。此方法具有下列特點(diǎn):(1)撞擊區(qū)微觀混合強(qiáng)烈、快速反應(yīng)生成大量晶核；(2)環(huán)室回流區(qū)和導(dǎo)流筒中基本上無混合、不反應(yīng)，初生態(tài)微晶不長大，還有利于表面穩(wěn)定和鈍化。
[0004]專利CN101088605A公開了一種氧化鋁載體的制備方法。該方法是將酸性鋁鹽和堿金屬鋁酸鹽并流中和，并在擺動過程中和，物料老化，然后過濾、洗滌、干燥，得到氧化鋁干膠。該方法所制備的氧化鋁干膠雖然粒徑較大，但是結(jié)晶度低，顆粒不夠完整，在制備載體的過程中很容易造成顆粒破壞，孔道坍塌，很難制備大孔徑的氧化鋁載體。
[0005]由此可見，采用現(xiàn)有技術(shù)制備的氧化鋁干膠粒徑分布較寬，結(jié)晶度較低，顆粒不夠完整，很難制備出具有較窄粒徑分布，且粒徑大，結(jié)晶度高的氧化鋁干膠。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氧化鋁干膠的制備方法。本方法采用撞擊流-沉淀反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，所制備的氧化鋁干膠不但粒徑較大，粒徑分布集中，而且結(jié)晶度高，晶粒完整，孔結(jié)構(gòu)理想。
[0007]本發(fā)明提供的氧化鋁干膠的制備方法包括以下步驟:
(1)在撞擊流反應(yīng)器中加入底水并加熱至一定溫度；
(2)調(diào)節(jié)兩個(gè)導(dǎo)流管的撞擊方向，啟動螺旋槳驅(qū)動電機(jī)，螺旋槳推動溶液在撞擊流反應(yīng)器中循環(huán)流動和撞擊；
(3)在撞擊流反應(yīng)器兩端的進(jìn)料口I和II以一定的流量同時(shí)連續(xù)加入酸性鋁鹽水溶液和堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑，調(diào)節(jié)pH值為5~8后，停止加入酸性鋁鹽水溶液和堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑，中和反應(yīng)并穩(wěn)定一段時(shí)間；
(4)通入堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑，調(diào)節(jié)pH值至8.6~12，穩(wěn)定一段時(shí)間；
(5)通入酸性鋁鹽水溶液，調(diào)節(jié)pH值至2~4，穩(wěn)定一段時(shí)間；
(6)通入堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑，調(diào)節(jié)pH值至8.6~12，穩(wěn)定一段時(shí)間；(7)重復(fù)步驟(5)和步驟(6)I~4次，成膠結(jié)束；
(8)成膠結(jié)束后關(guān)閉撞擊流反應(yīng)器，進(jìn)行老化，老化一段時(shí)間后，經(jīng)過濾、洗滌和干燥得到氧化鋁干膠。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的氧化鋁干膠的制備方法，其中步驟(1)中，所述的加熱溫度為45°C~100°C，優(yōu)選 50°C~95°C。
[0009]步驟(2)中，需要控制螺旋槳轉(zhuǎn)速，具體轉(zhuǎn)速根據(jù)觀察到撞擊區(qū)撞擊情況而定，以流體劇烈翻動但不飛濺為宜。所述的撞擊流螺旋槳轉(zhuǎn)數(shù)范圍一般為750 r/min~2000r/min,最好是800r/min~1500r/min ;兩股物料的撞擊角度為90°~180° ,優(yōu)選150°~180。。
[0010]步驟(3)中所述的酸性鋁鹽水溶液可以為A1C13、Al2 (SO4)3或Al (NO)3的水溶液，優(yōu)選Al2 (SO4)3水溶液。所述的堿金屬鋁酸鹽水溶液選自NaAlO2或KAlO2水溶液。所述的堿性沉淀劑一般為NaOH、(NH4)2CO3或NH4OH溶液，優(yōu)選(NH4) 2C03或NH4OH溶液。步驟(3)中所述的PH值范圍是5~8，優(yōu)選7.0~7.8。所述中和反應(yīng)的時(shí)間為5min~20min，優(yōu)選IOmin~15min。所述酸性鋁鹽水溶液和堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑的流量一般為
0.5L/min ~ 1.0 L/min，優(yōu)選 0.5 L/min ~0.8 L/min。
[0011]步驟(4)所述的pH值范圍是8.6~12.0，優(yōu)選9.0~11.0。所述的穩(wěn)定時(shí)間范圍為 5min ~20min,優(yōu)選 IOmin ~15min。
[0012]步驟(5)所述的pH值范圍為2.0~4.0，優(yōu)選3.0~3.5。所述的穩(wěn)定時(shí)間范圍為 5min ~20min,優(yōu)選 IOmin ~15min。
[0013]步驟(6)所述的pH值范圍是8.6~12.0，優(yōu)選9.0~11.0 ;所述的穩(wěn)定時(shí)間范圍為 5min ~20min,優(yōu)選 IOmin ~1`5min。
[0014]步驟(7)中，所述步驟(5)和步驟(6)的重復(fù)次數(shù)為I次~4次，優(yōu)選為2次~3次。
[0015]步驟(8)所述的老化溫度范圍是80°C~150°C，優(yōu)選90°C~120°C ;老化的pH值范圍為8.0~10.0，優(yōu)選9.0~9.5 ;老化的時(shí)間為0.5h~2h，優(yōu)選0.5h~lh。優(yōu)選在老化溫度高于步驟(3)中的中和溫度10°C~100°C，最好20°C~70°C、老化pH值高于步驟
(3)中的中和pH值0.5~4.0，最好1.5~2.5的條件下進(jìn)行老化。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的方法，其中步驟(8)中所制備的氧化鋁干膠結(jié)晶度> 85%，優(yōu)選90%~95%。本發(fā)明方法所制得氧化鋁干膠最大粒徑范圍為20 μ m~30 μ m，最小粒徑范圍為10 μ m~15 μ m ;而且粒徑分布非常集中:其粒徑分布中，< 20 μ m粒徑所占比例為5%~20% ;20 μ m~25 μ m粒徑所占比例為50%~70%，優(yōu)選為55%~70% ; > 25 μ m的粒徑所占比例為20%~35%。本發(fā)明方法中的結(jié)晶度采用XRD進(jìn)行測定，粒徑分布采用激光粒度儀來進(jìn)行測定。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的氧化鋁干膠的制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、采用撞擊流反應(yīng)-共沉淀的方法在撞擊區(qū)有較高的過飽和度，能夠促使大量晶核的產(chǎn)生；撞擊區(qū)內(nèi)的過飽和度均勻，促使氧化鋁干膠的粒徑分布較窄，結(jié)晶度高，平均粒徑分散均勻。因此生成的晶種氫氧化鋁結(jié)晶純度高，顆粒度較小，這樣生成的氫氧化鋁是優(yōu)良的晶種氫氧化鋁，在后期的PH擺動過程中，可起到良好的導(dǎo)向作用。
[0018]2、由于撞擊流反應(yīng)器內(nèi)生成的晶種氫氧化鋁結(jié)晶純度較高，顆粒較小，在pH擺動過程中，可起到良好的晶種導(dǎo)向作用，顆粒生長到預(yù)期大小所需的pH擺動次數(shù)少，簡化了制備步驟。本方法晶種形成過程中產(chǎn)生的無定形或細(xì)小顆粒氫氧化鋁較少，其再溶解后漿液中的鋁離子減少。又由于晶種結(jié)晶度高，表明晶種數(shù)量多，再沉淀時(shí)漿液中的鋁離子主要沉淀在晶種上，減少了新生的無定形或細(xì)小顆粒氫氧化鋁的生成，使得最終老化漿液中的固含量可以增高，提高了生產(chǎn)效率。
[0019]3、采用撞擊流-共沉淀反應(yīng)器由于初期生成大量高度結(jié)晶的氫氧化鋁晶種，在pH擺動共沉淀的過程中，氫氧化鋁能夠均勻的沉淀于晶種表面。
[0020]4、本方法所制備的氧化鋁干膠顆粒結(jié)晶度高，晶粒完整，所以得到的氧化鋁干膠顆粒的粒徑大且分布均勻，孔徑較大，孔分布集中，孔結(jié)構(gòu)理想。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明中使用的浸沒式撞擊流反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中1-導(dǎo)流管；2_螺旋槳；3_撞擊區(qū)；4_溢流口。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明所述的大粒徑氧化鋁干膠的制備方法具體包括以下步驟:
(a)制備工作溶液，工作溶液的濃度及配制方法均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。如，酸性鋁鹽水溶液的濃度以Al2O3計(jì)為3g/100mL~15g/100mL ;堿金屬鋁酸鹽水溶液的濃度以Al2O3計(jì)為8g/100mL~35g/100mL，或者可以配制稀氨水溶液，濃度以NH3計(jì)為9 g/1OOmL~20g/100mL。酸性鋁鹽水溶液一般為A1C13、A12 (SO4) 3或Al (NO) 3的水溶液，優(yōu)選Al2 (SO4) 3水溶液；所述的堿金屬鋁酸鹽水溶液選自NaAlO2或KAlO2水溶液。堿性沉淀劑一般為NaOH、(NH4) 2C03 或 NH4OH 溶液，優(yōu)選(NH4) 2C03 或 NH4OH 溶液。
`[0024](b)往浸沒式撞擊流反應(yīng)器中加入底水，并加熱到50°C~95°C ;啟動撞擊流反應(yīng)器，調(diào)整螺旋槳的轉(zhuǎn)速為500r/min~1500 r/min ;調(diào)整兩個(gè)導(dǎo)流管的撞擊角度為150°~180。。
[0025](c)從進(jìn)料口 I和II分別以一定速率(如0.5 L/min~0.8 L/min)注入酸性鋁鹽水溶液和堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑；調(diào)節(jié)溶液的pH值為5~8后，停止注入酸性鋁鹽水溶液和堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑，穩(wěn)定反應(yīng)5min~20min，優(yōu)選穩(wěn)定反應(yīng)IOmin ~15min。
[0026](d)繼續(xù)注入堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑，調(diào)整pH值為8.6~12.0，優(yōu)選pH值為9.0~11.0，穩(wěn)定反應(yīng)5min~20min,優(yōu)選IOmin~15min。
[0027](e)停止注入堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑，注入酸性鋁鹽水溶液，調(diào)節(jié)體系內(nèi)漿液的PH值范圍為2.0~4.0，優(yōu)選為3.0~3.5 ;并穩(wěn)定反應(yīng)5min~20min，優(yōu)選IOmin ~15min。
[0028](f)停止注入酸性鋁鹽水溶液，注入堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑，調(diào)節(jié)pH值為8.6~12.0，優(yōu)選9.0~11.0 ;穩(wěn)定反應(yīng)5min~20min，優(yōu)選IOmin~15min。
[0029](g)步驟(e)和步驟(f)重復(fù)I~4次，成膠結(jié)束，關(guān)閉撞擊流反應(yīng)器，進(jìn)行老化。
[0030](h)在80°C~150°C，優(yōu)選90°C~120°C進(jìn)行老化，老化的pH值為8.0~10.0，優(yōu)選9.0~9.5 ;老化的時(shí)間為0.5h~2h，優(yōu)選0.5h~Ih ;優(yōu)選在老化pH值高于步驟(3)中的中和pH值0.5~4.0，優(yōu)選1.5~2.5 ;老化溫度高于步驟(3)中的中和溫度10°C~IOO0C,優(yōu)選20 V~70 V的條件下進(jìn)行老化。
[0031](i)步驟(h)所得漿液經(jīng)過濾、濾餅經(jīng)洗滌和干燥得到氧化鋁干膠；所述的過濾、洗滌和干燥均為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)操作。例如所述的干燥條件可以為:干燥溫度為100°C~300°C，優(yōu)選100°C~220°C;干燥時(shí)間為Ih~5h，優(yōu)選2h~4h。干燥氛圍可以是空氣或其它氛圍。
[0032]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的氧化鋁干膠的制備方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述。實(shí)施例只是對本發(fā)明方法的【具體實(shí)施方式】的舉例說明，并不構(gòu)成本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例和比較例中，所使用的硫酸鋁、偏鋁酸鈉、氨水均購自煙臺恒輝化工有限公司。本發(fā)明方法中結(jié)晶度采用XRD進(jìn)行測定，粒徑分布采用激光粒度儀來進(jìn)行測定。
[0034]實(shí)施例1
將6L偏鋁酸鈉水溶液(Al2O3濃度為20g/100mL)和9L硫酸鋁水溶液(Al2O3濃度為5g/100mL)分別裝入帶有泵的容器內(nèi)，分別連接到裝有5L蒸餾水的撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口I和進(jìn)料口 II上，將撞擊流反應(yīng)器內(nèi)加熱到65°c ;啟動撞擊流反應(yīng)器內(nèi)的螺旋攪拌槳，調(diào)整兩個(gè)導(dǎo)流管的夾角為0°，調(diào)整轉(zhuǎn)速為1500r/min，穩(wěn)定一段時(shí)間后，調(diào)節(jié)進(jìn)料口 I和進(jìn)料口 II的流速到0.6L/min，開始注入偏鋁酸鈉水溶液和硫酸鋁水溶液，調(diào)節(jié)pH值到7.0 ;中和15min后，停止進(jìn)料，穩(wěn)定IOmin后；加入偏鋁酸鈉水溶液，調(diào)整pH值為9.0，停止進(jìn)料；穩(wěn)定IOmin后，加入硫酸鋁水溶液，調(diào)整pH值為3.0，停止進(jìn)料，穩(wěn)定IOmin ;然后重復(fù)(e)，(f )步驟各一次。擺動結(jié)束后，用NH4OH調(diào)節(jié)pH為9.6，停止撞擊流反應(yīng)器，將撞擊流反應(yīng)器中的漿液溫度升至110°C，老化0.5h后，過濾分離母液，洗滌。在120°C溫度下干燥3h，所制備氧化鋁干膠GF-1的性質(zhì)見表1。
[0035]實(shí)施例2
將6L偏鋁酸鈉水溶液(Al2O3濃度為20g/100mL)和9L硫酸鋁水溶液(Al2O3濃度為5g/100mL)分別裝入帶有泵的容器內(nèi)，分別連接到裝有5L蒸餾水的撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口I和進(jìn)料口 II上，將撞擊流反應(yīng)器內(nèi)加熱到65°c ;啟動撞擊流反應(yīng)器內(nèi)的螺旋攪拌槳，調(diào)整兩個(gè)導(dǎo)流管的夾角為5°，調(diào)整轉(zhuǎn)速為lOOOr/min，穩(wěn)定一段時(shí)間后，調(diào)節(jié)進(jìn)料口 I和進(jìn)料口 II的流速到0.6L/min,開始注入偏鋁酸鈉和硫酸鋁水溶液，調(diào)節(jié)pH值到7.0，中和15min后，停止進(jìn)料；穩(wěn)定IOmin后，加入偏鋁酸鈉水溶液，調(diào)整pH值為9.0，停止進(jìn)料；穩(wěn)定IOmin后,加入硫酸招水溶液,調(diào)整pH值為3.5,停止進(jìn)料,穩(wěn)定IOmin后；然后重復(fù)(e), (f)步驟各兩次。擺動結(jié)束后，用NH4OH調(diào)節(jié)pH為9.6，停止撞擊流反應(yīng)器，將撞擊流反應(yīng)器中的漿液溫度升至110°C，老化0.5h后，過濾分離母液，洗滌。在120°C溫度下干燥3h，所制備氧化鋁干膠GF-2的性質(zhì)見表1。
[0036]實(shí)施例3
將6L偏鋁酸鈉水溶液(Al2O3濃度為20g/100mL)和9L硫酸鋁水溶液(Al2O3濃度為5g/100mL)分別裝入帶有泵的容器內(nèi)，分別連接到裝有5L蒸餾水的撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口I和進(jìn)料口 II上，將撞擊流反應(yīng)器內(nèi)加熱到65°C ;啟動撞擊流反應(yīng)器內(nèi)的螺旋攪拌槳，調(diào)整兩個(gè)導(dǎo)流管的夾角為0°，調(diào)整轉(zhuǎn)速為800r/min，穩(wěn)定一段時(shí)間后，調(diào)節(jié)進(jìn)料口 I和進(jìn)料口 II的流速到0.6L/min,開始注入偏鋁酸鈉和硫酸鋁水溶液，調(diào)節(jié)pH值到7.0，中和15min后，停止進(jìn)料；穩(wěn)定IOmin后，加入偏鋁酸鈉水溶液，調(diào)整pH值為11.0，停止進(jìn)料；穩(wěn)定IOmin后，加入硫酸鋁水溶液，調(diào)整pH值為3.3，停止進(jìn)料，穩(wěn)定IOmin ;然后重復(fù)(e)，(f )步驟各一次，用NH4OH調(diào)節(jié)pH為9.6，停止撞擊流反應(yīng)器，將撞擊流反應(yīng)器中的漿液溫度升至120°C，老化0.5h后，過濾分離母液，洗滌。在120°C溫度下干燥3h，所制備氧化鋁干膠GF-3的性質(zhì)見表1。
[0037]實(shí)施例4
將6L偏鋁酸鈉水溶液(Al2O3濃度為20g/100mL)和9L硫酸鋁水溶液(Al2O3濃度為5g/100mL)分別裝入帶有泵的容器內(nèi)，分別連接到裝有5L蒸餾水的撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口I和進(jìn)料口 II上，將撞擊流反應(yīng)器內(nèi)加熱到65°c ;啟動撞擊流反應(yīng)器內(nèi)的螺旋攪拌槳，調(diào)整兩個(gè)導(dǎo)流管的夾角為10°，調(diào)整轉(zhuǎn)速為1500r/min，穩(wěn)定一段時(shí)間后，調(diào)節(jié)進(jìn)料口 I和進(jìn)料口 II的流速到0.6L/min,開始注入偏鋁酸鈉和硫酸鋁水溶液，調(diào)節(jié)pH值到7.0，中和15min后，停止進(jìn)料，穩(wěn)定IOmin后，加入偏鋁酸鈉水溶液，調(diào)整pH值為10.5，停止進(jìn)料；穩(wěn)定IOmin后，加入偏鋁酸鈉水溶液，調(diào)整pH值為10.5，停止進(jìn)料；穩(wěn)定IOmin后，加入硫酸鋁水溶液，調(diào)整PH值為3.1，停止進(jìn)料，穩(wěn)定IOmin ;然后重復(fù)(e)，(f)步驟各兩次。擺動結(jié)束后，用NH4OH調(diào)節(jié)pH為9.6，停止撞擊流反應(yīng)器，將撞擊流反應(yīng)器中的漿液溫度升至120°C，老化1.0h后，過濾分離母液，洗滌。在120°C溫度下干燥3h，所制備氧化鋁干膠GF-4的性質(zhì)見表1。
[0038]實(shí)施例5
將6L偏鋁酸鈉水溶液(Al2O 3濃度為20g/100mL)和9L硫酸鋁水溶液(Al2O3濃度為5g/100mL)分別裝入帶有泵的容器內(nèi)，分別連接到裝有5L蒸餾水的撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口 I和進(jìn)料口 II上，將撞擊流反應(yīng)器內(nèi)加熱到65°C ;啟動撞擊流反應(yīng)器內(nèi)的螺旋攪拌槳，調(diào)整兩個(gè)導(dǎo)流管的夾角為0°，調(diào)整轉(zhuǎn)速為lOOOr/min，穩(wěn)定一段時(shí)間后，調(diào)節(jié)進(jìn)料口 I和進(jìn)料口 II的流速到0.6L/min,開始注入偏鋁酸鈉和硫酸鋁水溶液，調(diào)節(jié)pH值到7.0，中和15min后，停止進(jìn)料；穩(wěn)定IOmin后，加入偏鋁酸鈉水溶液，調(diào)整pH值為9.0，停止進(jìn)料；穩(wěn)定IOmin后，加入硫酸鋁水溶液，調(diào)整pH值為3.2，停止進(jìn)料，穩(wěn)定lOmin，然后重復(fù)(e)，( f)步驟各兩次。擺動結(jié)束后，用NH4OH調(diào)節(jié)pH為10.5，停止撞擊流反應(yīng)器，將撞擊流反應(yīng)器中的漿液溫度升至120°C，老化1.0h后，過濾分離母液，洗滌。在120°C溫度下干燥3h，所制備氧化鋁干膠GF-5的性質(zhì)見表1。
[0039]比較例I
將6L偏鋁酸鈉水溶液(Al2O3濃度為20g/100mL)和9L硫酸鋁水溶液(Al2O3濃度為5g/100mL)分別裝入帶有泵的容器內(nèi)，分別連接到裝有5L蒸餾水的撞擊流反應(yīng)器的進(jìn)料口I和進(jìn)料口 II上，將撞擊流反應(yīng)器內(nèi)加熱到65°c ;啟動撞擊流反應(yīng)器內(nèi)的螺旋攪拌槳，調(diào)整兩個(gè)導(dǎo)流管的夾角為0°，調(diào)整轉(zhuǎn)速為lOOOr/min，穩(wěn)定一段時(shí)間后，調(diào)節(jié)進(jìn)料口 I和進(jìn)料口 II的流速到0.6L/min,開始注入偏鋁酸鈉和硫酸鋁水溶液，調(diào)節(jié)pH值到7.0，中和一段時(shí)間后，將撞擊流反應(yīng)器中的漿液溫度升至120°C，老化1.5h后，過濾分離母液，洗滌。在120°C溫度下干燥3h，所制備氧化鋁干膠GF-6的性質(zhì)見表1。
[0040]比較例2
將6L偏鋁酸鈉水溶液(Al2O3濃度為20g/100mL)和9L硫酸鋁水溶液(Al2O3濃度為5g/100mL)分別裝入帶有泵的容器內(nèi)，分別連接到裝有5L蒸餾水的帶有攪拌器和加熱套的不銹鋼容器內(nèi)，加熱到65°C ;調(diào)節(jié)進(jìn)料口 I和進(jìn)料口 II的流速到0.6L/min,開始注入偏鋁酸鈉和硫酸鋁水溶液，調(diào)節(jié)pH值到7.0,中和15min后，停止進(jìn)料；穩(wěn)定IOmin后，加入偏鋁酸鈉水溶液，調(diào)整PH值為9.0,停止進(jìn)料；穩(wěn)定IOmin后，加入硫酸鋁水溶液，調(diào)整pH值為3，停止進(jìn)料，穩(wěn)定IOmin ;然后重復(fù)(e)，(f)步驟各四次。。擺動結(jié)束后，用NH4OH調(diào)節(jié)pH為
9.6，將反應(yīng)器中的漿液溫度升至110°C，老化0.5h后，過濾分離母液，洗滌。在120°C溫度下干燥3h，所制備氧化鋁干膠GF-7的性質(zhì)見表1。
[0041]表1實(shí)施例及比較例所得氧化鋁干膠注質(zhì)。
【權(quán)利要求】
1.一種大粒徑氧化鋁干膠的制備方法，包括以下內(nèi)容: (1)在撞擊流反應(yīng)器中加入底水并加熱至一定溫度； (2)調(diào)節(jié)兩個(gè)導(dǎo)流管的撞擊方向，啟動螺旋槳驅(qū)動電機(jī)，螺旋槳推動溶液在撞擊流反應(yīng)器中循環(huán)流動和撞擊； (3)在撞擊流反應(yīng)器兩端的進(jìn)料口I和II以一定的流量同時(shí)連續(xù)加入酸性鋁鹽水溶液和堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑，調(diào)節(jié)pH值為5~8后，停止加入酸性鋁鹽水溶液和堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑，中和反應(yīng)并穩(wěn)定一段時(shí)間； (4)通入堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑，調(diào)節(jié)pH值至8.6~12，穩(wěn)定一段時(shí)間； (5)通入酸性鋁鹽水溶液，調(diào)節(jié)pH值至2~4，穩(wěn)定一段時(shí)間； (6)通入堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑，調(diào)節(jié)pH值至8.6~12，穩(wěn)定一段時(shí)間； (7)重復(fù)步驟(5)和步驟(6)I~4次，成膠結(jié)束； (8)成膠結(jié)束后關(guān)閉撞擊流反應(yīng)器，老化一段時(shí)間，經(jīng)過濾、洗滌和干燥得到氧化鋁干膠。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的加熱溫度為45°C~100。。。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的螺旋槳轉(zhuǎn)數(shù)范圍為750r/min~2000r/min，兩股物料的撞擊角度為90°~180°。`
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述的酸性鋁鹽水溶液為A1C13、Al2 (SO4) 3或Al (NO) 3的水溶液；所述的堿金屬鋁酸鹽水溶液選自NaAlO2或KAlO2水溶液；所述的堿性沉淀劑為NaOH、(NH4)2CO3或NH4OH水溶液。
5.按照權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述酸性鋁鹽水溶液的濃度以Al2O3計(jì)為3g/100mL~15g/100mL ;堿金屬鋁酸鹽水溶液的濃度以Al2O3計(jì)為8g/100mL~35g/100mL。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述中和反應(yīng)的時(shí)間為5min~20min ;步驟(4)所述的穩(wěn)定時(shí)間為5min~20min ;步驟(5)所述的穩(wěn)定時(shí)間為5min~20min ;步驟(6)所述的穩(wěn)定時(shí)間為5min~20min。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(7)中，所述步驟(5)和步驟(6)的重復(fù)次數(shù)為2~3次。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(8)所述老化的溫度為80°C~150°C，老化的pH值為8.0~10.0，老化的時(shí)間為0.5h~2h。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟(8)所述老化的溫度高于步驟(3)的中和溫度10°c~100°C，老化的pH值高于步驟(3)的中和pH值0.5~4.0。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性鋁鹽水溶液和堿金屬鋁酸鹽水溶液或堿性沉淀劑的流量為0.5L/min~1.0 L/min。
11.權(quán)利要求廣10任一方法制備的氧化鋁干膠，其氧化鋁結(jié)晶度在85%以上，粒徑分布如下，以氧化鋁干粉的體積為基準(zhǔn)，< 20 μ m粒徑所占比例為5%~20% ;20 μ m~25 μ m粒徑所占比例為50%~70% ;> 25 μ m的粒徑所占比例為20%~35%。
【文檔編號】B01J21/04GK103771467SQ201210408377
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】呂振輝, 彭紹忠, 薛冬 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院