[发明专利]一种提高蒽醌降解物再生催化剂活性的方法

说明书

技术领域

本发明属于新材料制备领域，涉及一种提高催化剂活性的方法，具体涉及一种提高蒽醌降解物再生催化剂活性的方法。

背景技术

蒽醌法是世界上大规模制备过氧化氢（H₂O₂）的主要方法，在该工艺中蒽醌与氢气反应生成氢蒽醌，然后通过氧气或空气氧化使氢蒽醌再转变为蒽醌，同时生成过氧化氢。由于副反应的发生，在工作液中逐渐形成了一些不具备过氧化氢生产能力的降解物，使贵重的有效蒽醌含量不断降低。目前工业生产中通常以负载苛性钠的活性氧化铝对蒽醌降解物进行再生，因苛性钠的逐渐流失以及活性氧化铝不断减活，再生催化剂的使用寿命很短，一般不超过50天。由于采用低效蒽醌降解物再生催化剂，直接增加了过氧化氢的生产成本，并在过氧化氢行业中造成每年数以万吨计的优质铝土资源的浪费，不符合国家可持续发展战略。

碱性活性氧化铝是目前蒽醌法生产H₂O₂最常用的蒽醌降解物再生催化剂，通常有条形或球形两种，尽管碱性活性氧化铝催化剂对蒽醌降解物具有一定的再生能力，满足目前的工业生产要求，但是由于用液碱作用活性组分，不可避免的存在液碱活性组分的快速流失现象，导致再生活性下降迅速，使用寿命短。因此一种新的能克服上述缺陷提高蒽醌降解物催化剂活性的方法称为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种提高蒽醌降解物再生催化剂活性的方法，该方法以氢氧化铝直接快速脱水为原料，运用表面原位生长技术，采用固体碱与催化剂掺杂复配技术，提高蒽醌法制双氧水生产流程中的氢化降解物还原再生为有效蒽醌催化剂的活性，使得蒽醌降解还原再生量达到5 g/L以上，使用寿命延长到100天以上。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种提高蒽醌降解物再生催化剂活性的方法，包括如下步骤：

（1）以含3-8wt％表面吸附水的氢氧化铝为原料送入干燥塔进行干燥，干燥至表面吸附水含量为0.1-1%后再送入粉碎机粉碎；

（2）将步骤（1）中粉碎后的原料送入快脱炉进行快速脱水得到快脱粉；快脱炉进行快速脱水时灼减控制在5-9wt%；

（3）将快脱粉与去离子水混合装进高压釜中，在温度为170℃，压力0.8 MPa下进行水热处理，并保持0-36小时进行自然原位生长得到原粉；去离子水的加入量为快脱粉体积的2倍；

（4）将原粉与固体碱充分混合再加入稀硝酸进行捏合，然后经压滤机压滤制成条；固体碱的溶度质量百分含量为1-5wt％，稀硝酸溶度质量百分比含量为 5-10wt％，压滤制成的条直径在2-5mm；

（5）将步骤（4）中压滤制成的条送入烘房中，在120℃下烘5-20h，然后进行快速焙烧，焙烧温度为550-600℃，焙烧5-8h，得到Al₂O₃催化剂，Al₂O₃催化剂的孔容≥0.55ml/g，比表面积≥180 m²/g，再生活性≥5 g/L。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述提高蒽醌降解物催化剂活性的方法中，步骤（1）中粉碎后氢氧化铝的粒度为400-800目。

前述提高蒽醌降解物催化剂活性的方法中，步骤（5）中Al₂O₃催化剂其晶型为γ型，Al₂O₃催化剂的孔容为：0.55-1.0ml/g；比表面积为：200-250 m²/g；再生活性：5-10 g/L。

前述提高蒽醌降解物催化剂活性的方法中，步骤（5）中的焙烧是在活化炉中进行，活化炉为全自动活化炉，所有控制系统由手动升级为全自动连锁控制,测温、测压和放料系统均实现连锁，全部由电脑自动控制，杜绝了人为因素的影响。

本发明的有益效果是：

（1）本发明提高蒽醌降解物催化剂活性的方法中先将原料含表面吸附水的氢氧化铝送入干燥塔进行干燥脱水，保证粉碎后的快脱粉干燥且避免粉碎过程中粘连在粉碎机上造成原料的损耗，提高成本。

（2）本发明中运用水热处理与表面原位生长技术相结合对催化剂进行处理，在水热条件下，粒子进行了原位生长使晶粒增大，从而造成空隙增大，制备出大孔容、高比表面活性氧化铝。