[发明专利]一种用于气相加氢的铂石棉催化剂球及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于气相加氢的铂石棉催化剂球，铂石棉催化剂球包括石棉条主支撑杆、副支撑杆、石棉条和保护球；副支撑杆一端固定连接在主支撑杆上，另一端固定连接有多个均匀分布的石棉条；保护球为内部中空的球状壳体，且保护球的壳体上开凿有多个均匀分布的通气孔；保护球的上下两端均开凿有与主支撑杆相匹配的固定孔；保护球通过固定孔套接在石棉条主支撑杆上。本发明还公开了一种用于气相加氢的铂石棉催化剂球的制备方法。

技术领域

本发明属于铂石棉催化剂制备技术领域，具体涉及一种用于气相加氢的铂石棉催化剂球；本发明还涉及该铂石棉催化剂球的制备方法。

背景技术

铂石棉就是表面上附有极细铂粉的石棉，一般是把石棉在氯铂酸(H₂PtCl₆)的稀溶液里浸透，然后放在火焰上灼烧，氯铂酸受热分解，生成很细的铂粉，附着在石棉表面上，由于铂粉很细，因此它的表面积很大，催化作用要比普通铂粉强很多倍。一般在气体分析中用作氢的吸收剂，例如用于苯或吡啶的气相加氢。

气相加氢是指氢与其他化合物相互作用的反应过程，加氢反应属还原的范畴。例如一氧化碳加氢合成甲醇：CO+2H₂─→CH₃OH，己二腈加氢制己二胺：NC(CH₂)₄CN+4H₂─→H₂N(CH₂)₆NH₂。铂石棉因催化作用较好被广泛应用于气相加氢的催化剂，但是现有技术中制备铂石棉的步骤较为繁琐，且制作出的铂石棉均为灰黑色纤维状，取放不方便，容易造成较大的损耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于气相加氢的铂石棉催化剂球，它可以实现以微生物挂膜的方式制备铂石棉催化剂，极大提升了铂石棉催化剂的比表面积，利于大幅提升催化反应的效率。

本发明的另一个目的是提供一种用于气相加氢的铂石棉催化剂球的制备方法。

本发明所采用的技术方案是：一种用于气相加氢的铂石棉催化剂球，铂石棉催化剂球包括石棉条主支撑杆、副支撑杆、石棉条和保护球；副支撑杆一端固定连接在主支撑杆上，另一端固定连接有多个均匀分布的石棉条；保护球为内部中空的球状壳体，且保护球的壳体上开凿有多个均匀分布的通气孔；保护球的上下两端均开凿有与主支撑杆相匹配的固定孔；保护球通过固定孔套接在石棉条主支撑杆上。

本发明的特点还在于，

副支撑杆通过焊接或开孔插入方式固定于主支撑杆上，副支撑杆和石棉条之间通过加强绳连接。

主支撑杆、副支撑杆和保护球均为聚四氟乙烯材料。

主支撑杆的直径范围为2-5厘米；保护球的直径范围为10-25厘米，石棉条的长度范围为3-5厘米，截面宽度范围为0.2-0.5厘米。

主支撑杆为中空结构。

保护球为对称卡接结构，在外力作用下可开启和闭合。

加强绳的材料为高强度聚乙烯纤维。

本发明所采用的另一种技术方案是：一种用于气相加氢的铂石棉催化剂球的制备方法，具体步骤如下：

一、将带有石棉条的石棉条支架和保护球组合，先用碱性溶液浸泡10-20分钟，碱性溶液为质量浓度为5-20％的氢氧化钠溶液，再用质量浓度为5-20％的硝酸溶液浸泡10-20分钟，水洗至中性，可使石棉条软化，并使石棉条的内部较为蓬松，可极大提升石棉条的比表面积，利于活性组分的吸附，之后使用温度为45℃的温水清洗，充分洗去残留的碱性溶液或硝酸溶液；

二、将带有石棉条的石棉条支架和保护球组合浸入质量浓度为3-5％的氯铂酸溶液中，升温至40℃，同时不停搅动30-50分钟，使氯铂酸溶液充分渗入石棉条；