[实用新型]一种硫酸催化剂

说明书

技术领域

本实用新型涉及硫酸领域，尤其是一种新型几何形状的硫酸催化剂。

背景技术

随着国家环保标准的日益提高，硫酸工业承担着比较高的节能减排目标和任务，二氧化硫的减排是重点。其中，硫酸工艺中的转化环节承担重要的作用。硫酸催化剂作为一个转化反应的化学品，由负载有碱金属（钠、钾和铯）-硫-钒复合物的硅藻土所组成。简而言之，硫酸催化剂是溶解在硫酸盐和焦硫酸盐中的五氧化二钒。硫酸催化剂上的具体物质是复杂的，对硫酸催化剂的组成简单的表达为：V₂O₅ - aM₂S₂O₇ – bM₂SO₄。 其中， M代表钠，钾和铯；a 和 b 分别代表相对五氧化二钒量的焦硫酸盐和硫酸盐的摩尔比。简单来说，硫酸催化剂主要是由硅藻土和活性盐构成。

硫酸催化剂的反应机理可以描述为：当催化剂在操作工况下，碱金属硫酸盐和五氧化二钒会熔解，成为熔融态。熔解盐会吸附二氧化硫和氧气，然后进行反应生成三氧化硫，当熔解液中的三氧化硫浓度超过气相中的三氧化硫平衡浓度，三氧化硫会“逃逸”进入气相。

综上所述，硫酸催化剂实际应用于二氧化硫与氧气生成三氧化硫反应中，起到催化的作用，硫酸催化剂应用工业领域包括硫酸工业，磺化工艺等所有利用上述化学反应的化学过程。

对于硫酸催化剂，几何外形是其重要的性能指标。现有的硫酸催化剂外形大都为实心圆柱形或圆管柱状，其比表面积和反应活性都有待进一步提高。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种新型几何形状的硫酸催化剂，不但提高硫酸催化剂的比表面积，提高反应活性，而且能经受强放热反应的工艺过程，减少灰尘的积累。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种硫酸催化剂，其几何形状为圆柱齿轮状。

进一步的，该圆柱齿轮状硫酸催化剂的中心为柱状通孔。

进一步的，该圆柱齿轮状硫酸催化剂的齿数至少为6，

进一步的，该齿顶圆直径D是11-13 毫米；齿轮中心柱状通孔直径d是3.3-3.8 毫米；齿轮厚度L是12.7 -16 毫米。

本实用新型的硫酸催化剂，不但提高了比表面积，提高了反应活性，而且能经受强放热反应的工艺过程，减少灰尘的积累。

附图说明

图1是本实用新型的硫酸催化剂横截面形状示意图；

图2是本实用新型的硫酸催化剂立体图；

图3是本实用新型的硫酸催化剂使用状态示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，是本实用新型的硫酸催化剂横截面形状示意图；图2为立体图；齿数为6，齿顶圆直径D是11 毫米；齿轮中心柱状通孔直径d是3.3 毫米；齿轮厚度L是12.7 毫米。

实施例2

如图1所示，是本实用新型的硫酸催化剂横截面形状示意图；图2为立体图；齿数为6，齿顶圆直径D是13 毫米；齿轮中心柱状通孔直径d是3.8毫米；齿轮厚度L是16 毫米。

如图3所示，是本实用新型的硫酸催化剂使用状态示意图。齿轮状硫酸催化剂的每一个用于啮合的凸起部分，这些凸起部分呈辐射状排列，配对相应齿轮状的轮齿互相接触，可使齿轮持续啮合。

采用本实用新型结构形状的硫酸催化剂，不但提高硫酸催化剂的比表面积，提高反应活性，降低排放并且提高了酸的产量；而且能经受强放热反应的工艺过程，提高灰尘的收集能力，改善了转化床层的催化剂空间分布，与现有的硫酸催化剂相比，压降降低15%以上，减缓压降的积累时间一倍以上，延长操作周期，有利于转化反应的进行。符合GB26132-2010《硫酸工业污染物排放标准》的要求。