[发明专利]一种二氧化硫氧化制硫酸用纳米钒催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种二氧化硫氧化制硫酸用纳米钒催化剂，以硅藻土为载体负载有V₂O₅，同时还含有氧化铯和氧化镧，其特征在于，原料中以质量百分比计含有：4~5.5%的V₂O₅、 0.01~5%的含铈化合物、1~3%的硫代硫酸盐、1~10%的含铯化合物、0.01~5%的含镧化合物和0.5~7%的表面活性剂和有机高分子化合物，成品纳米钒催化剂中的V₂O₅为纳米级别，起燃温度为340~350℃，催化反应的操作温度为360~370℃，催化反应采用转换器3+2流程时，SO₂体积浓度为3~12%，总转化率≥99.7%，SO₂排空量≤400mg/m³。

2.如权利要求1所述的二氧化硫氧化制硫酸用纳米钒催化剂，其特征在于，所述的硫代硫酸盐为硫代硫酸钾或硫代硫酸钠。

3.如权利要求1所述的二氧化硫氧化制硫酸用纳米钒催化剂，其特征在于，所述的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸三乙醇胺中的任一或任两种；所述的有机高分子化合物为聚乙二醇、聚吡咯烷酮、聚苯乙烯、羧甲基纤维素、聚丙酰胺、聚氧乙烯中的任一或或一种以上，表面活性剂和有机高分子化合物之间为任意比混合。

4.如权利要求1所述的二氧化硫氧化制硫酸用纳米钒催化剂，其特征在于，所述的含镧化合物为氧化镧或硝酸镧。

5.如权利要求1所述的二氧化硫氧化制硫酸用纳米钒催化剂，其特征在于，所述的含铯化合物为CsOH、Cs₂SO₄或者Cs₂S₂O₇中的一种或一种以上。

6.如权利要求1所述的二氧化硫氧化制硫酸用纳米钒催化剂，其特征在于，所述的含铈化合物为氧化铈或硝酸铈。

7.制备权利要求1~6任一所述的二氧化硫氧化制硫酸用纳米钒催化剂的方法，第一步：                                                ；   第二步：；第三步：和精制硅藻土、元明粉、磷酸、硫磺计量导入碾子中进行充分混碾；第四步：将混碾后的物料成型、烘干、煅烧，形成矾催化剂，其特征在于，在第一步的KOH或NaOH溶液中添加表面活性剂和有机高分子化合物作为结构导向剂；在第二步中采用稀硫酸，将KVO₃或NaVO₃溶液滴加到稀硫酸中并控制pH值为2~4，反应形成溶液；若使用可溶性的含铯化合物、含镧化合物或含铈化合物则在此步骤加入溶液中；第三步，混碾时加入硫代硫酸盐，若使用不可溶的含铯化合物、含镧化合物或含铈化合物则在此步骤中加入一起混碾。

8.如权利要求7所述的制备二氧化硫氧化制硫酸用纳米钒催化剂的方法，其特征在于，第二步反应控制中和温度≤30℃。

9.如权利要求7所述的制备二氧化硫氧化制硫酸用纳米钒催化剂的方法，其特征在于，所述的稀硫酸为质量百分比浓度为20~70%。

10.如权利要求7所述的制备二氧化硫氧化制硫酸用纳米钒催化剂的方法，其特征在于，第三步，将第二步得到的溶液快速、均匀的以喷雾的形式喷到硅藻土上。