[其他]流体分散法高强度氨合成球形催化剂制造方法

说明书

本发明是用流体分散法生产高强度氨合成球形催化剂的制造方法。

《河南化工》No1，1981;河南化工研究所;”HLA-1型球形氨合成催化剂研制报告”中介绍了一种采用流体分散制球形氨合成催化剂的方法。该方法是将各种物料配制后在电阻炉内熔融，然后采用具有一定压力的水流或气流，将熔融的液浆分散成不同大小的液滴，在空间遇冷后，落入捕集液中自然成球。采用该法制出的成品收率不高，大于6.7毫米的球多属偏园，部分球尚有空心，机械强度尚不能满足在装高塔时从顶端直接倒下的要求，而且催化剂的形态也不理想。

针对目前氨合成球形催化剂的强度较低，形状因子不高的现状，本发明提出一种新的制造方法，目的在于提高氨合成球形催化剂的强度，并使催化剂有光滑的表面，高的形状因子和大的颗粒比例多。

本发明是要用简单的可以工业化的工艺、生产出高强度、高活性、球形的氨合成催化剂。方法是用熔体造粒一步法成球。是将主要原料精选磁铁矿和氨化铝、硝酸钾、碳酸钙等按一定比例混合均匀后，装入电炉内熔炼。熔炼时用纯铁来调整熔浆中的二价铁和三价铁的比例（铁比）当熔炼到达终点时，将电炉后部提升，慢慢倒出熔浆，同时用流体将熔浆分散成小滴，小滴熔浆借助其自身的表面张力，收缩成球形或接近球形，再进入水或水溶液中进行急骤冷却，凝结成大小不同的近似球状的颗粒，通过带有网孔的分离机器将球与溶液分开，在30～800℃内进行热处理，强化催化剂强度，再进行筛选除去未成形的不规则颗粒，成为各种不同粒度等级的球形催化剂成品。该产品在工业使用时可降低阻力，生产每吨氨可节省电耗15度以上，与同类不规则催化剂比可提高生产能力10%左右。

例：本工艺（如附图）采用电炉变压器150千伏安，电熔炉3.0×0.8×0.6米³，成球池φ2500时，液柱口到炉咀距离小于300毫米。出料咀到液面距离小于1.5米。液柱压力0.1～0.5公斤/厘米²，溶液温度大于40℃，加混合矿粉380公斤，纯铁20公斤，出熔浆355公斤，造粒后在温度30～800℃范围内进行热处理，再经过筛选得成品250公斤，该成品单颗粒抗碎强度3.3～4.0毫米大于20公斤/颗²，4.0毫米以上大于30公斤/颗，形状因子2.2～4.0毫米大于0.9，4.0毫米以上大于0.82，活性达到要求，从9.5米高处下落冲击到钢板上的颗粒完整度大于96%。

本发明的突出优点是：生产工艺简单，成品率高;产品表面园整。

阻力小，生产每吨氨能节省电耗15度以上;产品强度高，活性好，耐热性好，抗毒性强，能提高合成塔生产能力10%左右。