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
技術領域：
本發明涉及一種催化劑，特別是涉及一種用于蒽醌降解物再生的催化劑， 本發明還涉及該催化劑的制備方法。
背景技術：
在蒽醌法生產雙氧水過程中，工作液中有部分蒽醌發生副反應生成降解 物而失去作用。為保持雙氧水產品的穩產、高產，需要保證工作液中蒽醌含
量的穩定。由于蒽醌價格為40000元/噸，如通過補加蒽醌來解決，顯然會導 致生產成本的大幅度升高。
因此，需要開發一種催化劑使蒽醌降解物發生還原再生反應而恢復活性， 以降低運行成本。

發明內容
本發明要解決的技術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到10克/升以上，且有效抑制副反應的發
生，產品磨耗低，不影響雙氧水的生產。
為解決上述技術問題，本發明提供了 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行閃速焙燒，使氫氧化鋁快速脫水，焙燒時間為 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 的催化劑產品的75nm以上大孔含量，并且提高產品孔容；
c將所述制得的料球送入滾動或轉動設備進行表面處理，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將經過表面處理后的料球進行水化處理，采用在室溫下存放12~36 'J 、時的方式進^"水化處理；
e將經步驟d得到的料球用8(TC以下的水進行水洗，水洗步驟用于沖洗 料球表面的部分附著粉，進一步降低磨耗； 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中轉動或滾動設備的轉速為20 ~ 100r/min，處理時間為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洗滌。
上述制備方法，其中，所述步驟e中采用水噴淋的時間為0. 5 ~ 1. 5小時。
上述制備方法，其中，所述步驟e中采用水靜態洗滌為用水浸泡10 30 次，每次浸泡時間為5 ~ 30分鐘，總浸泡時間為50 ~ 300分鐘。
上述制備方法，其中，所述步驟f中焙燒的進口溫度為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， 焙燒時間為1.5~3. 5小時。
本發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行還原再生反應，4吏得蒽醌降解物還原再生 量達到10克/升以上，且有效抑制了副反應的發生，產品磨耗低于0. 3%,不 影響雙氧水的生產，降低了雙氧水的生產成本。
具體實施例方式
下面結合實施例詳細描述本發明。
實施例l
a、 將氫氧化鋁在機械磨中粉碎至10微米左右，送入原料倉，然后通過原 料倉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，進料速度為 4kg/min,在此溫度場下，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，將混合后的物料送入盤式制粒機進行 制粒，以水作為粘結劑，在盤式成球機上完成成球作業；
c、 成型后的料球送入滾動設備中進行表面處理，表面處理的轉速為 40r/min，處理時間為7min，篩去粉末；
d、 將經過表面處理后的料球在室溫下存放24小時；
e、 將經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，控制焙燒溫度場進口溫度為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，得 到產品用于蒽醌降解物再生的催化劑。
本實施例制得的催化劑中氧化鋁含量為96. 12%重量，催化劑產品的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，采用該催化劑對蒽醌降解物進行還原再生反應，可以-使蒽醌降解物還原再 生量達到ll. 5g/1，該催化劑產品的磨耗為O. 25%。
實施例2
a、 將氫氧化鋁在機械磨中粉碎至7微米左右，送入原料倉，然后通過原 料倉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,進料速度為 5kg/min,在此溫度場下，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混料，混料重量含量為95%原粉、5°/。孔容 為O. 7ml/g的擬薄水鋁石，混料1.5小時，將混合后的物料送入盤式制粒機進 行制粒，以水作為粘結劑，在盤式成J求^L上完成成3求作業；
c、 成型后的料球送入滾動設備中進行表面處理，表面處理的轉速為 20r/min,處理時間為15min，篩去粉末；
d 、將經過表面處理后的料球在室溫下存放12小時；
e、 將經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，控制焙燒溫度場進口溫度為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，得 到產品用于蒽醌降解物再生的催化劑。本實施例制得的催化劑中氧化鋁含量為96. 97%重量，催化劑產品的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,采用該催化劑對蒽醌降解物進行還原再生反應，可以使蒽醌降解物還原再 生量達到IO. 2g/1,該催化劑產品的磨耗為O. 28°/。。
實施例3
a、 將氫氧化鋁在機械磨中粉碎至13微米左右，送入原料倉，然后通過原 料倉把原料輸送到閃速焙燒爐，閃速焙燒1秒，閃速焙燒溫度場控制為入口 溫度為1060。C，出口溫度為440。C，溫度梯度為310。C/m,進料速度為3kg/min, 在此溫度場下，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，將混合后的物料送入盤式制粒機進行 制粒，以水作為粘結劑，在盤式成5求^L上完成成3求作業；
c、 成型后的料球送入滾動設備中進行表面處理，表面處理的轉速為 100r/min,處理時間為5min,篩去粉末；
d、 將經過表面處理后的料球在室溫下存放36小時；
e、 將經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，控制焙燒溫度場進口溫度為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，得 到產品用于蒽醌降解物再生的催化劑。
本實施例制得的催化劑中氧化鋁含量為93. 25%重量，催化劑產品的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,采用該催化劑對蒽醌降解物進行還原再生反應，可以使蒽醌降解物還原再
生量達到IO. 6g/l,該催化劑產品的磨耗為O. 27%。 實施例4
a、 將氫氧化鋁在機械磨中粉碎至10微米左右，送入原料倉，然后通過原 料倉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,進料速度為 4kg/min,在此溫度場下，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，將混合后的物料送入盤式制粒機進行 制粒，以水作為粘結劑，在盤式成3求才幾上完成成^M乍業；
c、 成型后的料球送入滾動設備中進行表面處理，表面處理的轉速為 60r/min，處理時間為6min，篩去4分末；
d、 將經過表面處理后的料球在室溫下存放20小時；
e、 將經過存放后的料球用3(TC的水噴淋，噴淋時間為l小時；
f、 將洗后的料球送入焙燒爐，控制焙燒溫度場進口溫度為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，得到 產品用于蒽醌降解物再生的催化劑。
本實施例制得的催化劑中氧化鋁含量為95. 59%重量，催化劑產品的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,采用該催化劑對蒽醌降解物進行還原再生反應，可以-使蒽醌降解物還原再 生量達到IO. 9g/1，該催化劑產品的磨耗為O. 26%。
實施例5a、 將氫氧化鋁在機械磨中粉碎至ll微米左右，送入原料倉，然后通過原 料倉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，進料速度為 3. 3kg/min，在此溫度場下，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混料，混料重量含量為87%原粉、13°/。孔容 為O. 9ml/g的擬薄水鋁石，混料1小時，將混合后的物料送入盤式制粒機進行 制粒，以水作為粘結劑，在盤式成球機上完成成球作業；
c、 成型后的料球送入滾動設備中進行表面處理，表面處理的轉速為 30r/min,處理時間為10min,篩去粉末；
d、 將經過表面處理后的料球在室溫下存放l5小時；
e、 將經過存放后的料球用60。C的水噴淋，噴淋時間為1.5小時；
f、 將洗后的料球送入焙燒爐，控制焙燒溫度場進口溫度為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，得到 產品用于蒽醌降解物再生的催化劑。
本實施例制得的催化劑中氧化鋁含量為94. 91%重量，催化劑產品的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，采用該催化劑對蒽醌降解物進行還原再生反應，可以使蒽醌降解物還 原再生量達到IO. 8g/1,該催化劑產品的磨耗為O. 26%。
實施例6
a、將氫氧化鋁在機械磨中粉碎至10微米左右，送入原料倉，然后通過原 料倉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，進料速度為4kg/min，在此溫度場下，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，將混合后的物料送入盤式制粒機進行 制粒，以水作為粘結劑，在盤式成球^L上完成成^M乍業；
c、 成型后的料球送入滾動設備中進行表面處理，表面處理的轉速為 50r/min，處理時間為7min,篩去粉末；
d、 將經過表面處理后的料球在室溫下存放24小時；
e、 將經過存放的料球用2(TC的水噴淋，噴淋時間為O. 5小時；
f、 將洗后的料球送入焙燒爐，控制焙燒溫度場進口溫度為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，得到 產品用于蒽醌降解物再生的催化劑。
本實施例制得的催化劑中氧化鋁含量為95. 11%重量，催化劑產品的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，采用該催化劑對蒽醌降解物進^f亍還原再生反應，可以j吏蒽醌降解物還原再 生量達到IO. 9g/1，該催化劑產品的磨耗為O. 27%。
ii
權利要求
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行閃速焙燒，焙燒時間為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，在制粒機上制得料球；c將所述制得的料球送入滾動或轉動設備進行表面處理；d將經過表面處理后的料球在室溫下存放12 ~ 36小時；e將經過步驟d存放后得到的料球用8(TC以下的水進行水洗；f將水洗后的料球焙燒。
3、 如權利要求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、 如權利要求2所述的制備方法，其中，所述步驟c中轉動或滾動設備的轉速為20~100r/min，處理時間為5~15分4中。
7、 如權利要求2所述的制備方法，其中，所述步驟e中的水洗采用水噴-淋或靜態洗滌。
8、 如權利要求7所述的制備方法，其中，所述步驟e中采用水噴淋的時間為0. 5 ~ 1. 5小時。
9、 如權利要求7所述的制備方法，其中，所述步驟e中采用水靜態洗滌為用水浸泡10 30次，每次浸泡時間為5~30分鐘，總浸泡時間為50 - 300分鐘。
10、如權利要求2所述的制備方法，其中，所述步驟f中焙燒的進口溫度為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，焙燒時間為1. 5 ~ 3, 5小時。
全文摘要
本發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，在制粒機上制得料球；c.將所述制得的料球送入滾動或轉動設備進行表面處理；d將經過表面處理后的料球在室溫下存放；e.將經步驟d.存放后得到的料球用80℃以下的水進行水洗；f.將水洗后的料球焙燒。本發明的催化劑可以使蒽醌降解物還原再生量達到10克/升以上，且有效抑制了副反應的發生，產品磨耗低于0.3％。
文檔編號B01J21/00GK101455959SQ200810246589
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月29日 優先權日2008年12月29日
發明者劉光升, 宋來峰, 賈顯鵬, 鄒繼承, 高建陽 申請人:中國鋁業股份有限公司