[发明专利]二氧化钛基硫磺回收催化剂的制备方法

说明书

本发明提供一种二氧化钛基硫磺回收催化剂的制备方法，包括步骤：偏钛酸粉料或湿料，加入碳酸钙混匀，加入硫酸溶液混捏成均匀湿料块；湿料块在120‑130℃饱和蒸汽条件下养护处理0.5‑3hr，部分硫酸钙生成纤维形状；湿料块降温挤条、干燥、400‑500C焙烧2‑4hr，制得催化剂，含硫酸钙10‑15m%，含碳酸钙0‑1m%，余为锐钛型二氧化钛，其中部分硫酸钙具有纤维形状结构。本发明制得二氧化钛基硫磺回收催化剂，机械强度易达标，离散性小，不存在添加硝酸钙时挥发、分解放出的硝酸气、氧化氮黄烟，窑炉、管线的腐蚀较清或者耐腐蚀性要求较低，无需专门吸收处理硝酸气、氧化氮黄烟的设备，催化剂活性末降低。

技术领域

本发明属工业催化剂领域，具体涉及一种二氧化钛基硫磺回收催化剂的制备方法。

现有技术

现有的氧化钛基硫磺回收催化剂，一般含锐钛型二氧化钛80-90m%，含硫酸钙10-20m%，通常由偏钛酸粉料，先后加入硫酸溶液、硝酸钙溶液，经混捏、挤条、干燥、焙烧制成，其中硫酸钙起粘结剂的作用。适当制备的这种二氧化钛基硫磺回收催化剂具有以下特点：

（1）对有机硫COS及CS₂水解反应具有高活性，克劳斯反应转化率几乎达到热力学平衡转化率水平；在所需的温度条件下，可以1200 hr^-1的高空速使用，所需反应器的体积较小，在相同的接触时间下可较大提高气体的处理量；可用于第一克劳斯反应器以促使COS及CS₂的水解，并用于第二、第三克劳斯反应器以提高克劳斯转化率；

（2）对工艺气中的微量O₂不敏感，不会产生硫酸盐化中毒；

（3）可用于贫酸性气和克劳斯尾气处理；

（4）在硫磺回收应用中性能稳定，寿命可达5-10年。

现有二氧化钛基硫磺回收催化剂的性能很好，但较难制备，主要包括以下问题：

（1）机械强度不达标或离散性过大

（2）所加硝酸钙或中间产物的挥发、分解放出的硝酸气、氧化氮黄烟较难处理，对窑炉、管线的腐蚀较严重或者耐腐蚀性要求较高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种二氧化钛基硫磺回收催化剂的制备方法，包括以下步骤：

A.以质量份数计，含二氧化钛85-90份的偏钛酸粉料或含游离水偏钛酸湿料，加入碳酸钙粉料7.4-14.7份混匀，加入硫酸溶液，混捏成均匀湿料块；

B.湿料块置于耐压罐在120-130℃饱和蒸汽条件下养护处理0.5-3hr，降温；部分硫酸钙生成纤维形状；

C.降温料块挤条，挤出条干燥，干燥条在400-500℃焙烧2-4hr，制得催化剂，含硫酸钙10-15m%，含碳酸钙0-1m%，余为锐钛型二氧化钛，其中部分硫酸钙具有纤维形状结构；

步骤A中，所述硫酸溶液中所含硫酸的量，加上偏钛酸中所含硫折成硫酸的量，为与所加碳酸钙反应的硫酸总量，所述硫酸总量与所加碳酸钙量的物质的量比例为1：（1-1.1）。

步骤A中，所述湿料块中的水分含量应适当控制，以所制得催化剂即二氧化钛、硫酸钙总质量的70-90m%为宜，一般80m%较好。所述湿料块中的水分，来源主要包括偏钛酸湿料所含游离水、硫酸溶液所含水。控制湿料块中的水分含量，是为了既能保证硫酸钙在步骤B的120-130℃饱和蒸汽养护处理中生成所需的纤维形状，又能使步骤C的挤出条具有足够高的硬度，前者水量应适当多，后者水量应适当少。当然制备过程中物料的水量总会因挥发或凝结而增减。

步骤B中，所述120-130℃饱和蒸汽条件下养护处理过程中，一部分硫酸钙会逐渐重结晶成纤维状，挤条、干燥、焙烧后很多能保持纤维形状，起到增强作用，提高和稳定催化剂的强度；优选在120-130℃饱和蒸汽条件下养护处理时间2hr，其中120℃较好。