[其他]硫酸生产用钒催化剂

说明书

本发明是关于磁酸生产中氧化SO₂成SO₃的钒催化剂，适用的操作温度为370～640℃。

众所周知，氧化SO₂成SO₃的反应温度通常控制在600℃以下，工业上一般采用二种催化剂，一种是适用于390～440℃的低温钒催化剂，如美国孟山都产MII型和湖北襄樊催化剂厂产S₁₀₈型，一种是适用于420～600℃的中温催化剂，如意大利产MKH2型和南化催化剂厂产S₁₀₈型催化剂。前者低温活性好，但高温活性差，后者高温活性好，但低温活性差，都存在操作温度范围狭窄，仅在二者合用时，才能获得较高的转化率，且能量消耗大，给生产和贮运带来不便。苏联《应用化学杂志》84年10期P2362～2364介绍了一种宽温催化剂，采用价格昂贵的铯作为促进剂，用硅胶作载体，生产成本高，难以工业化。

因此，都迫切希望生产一种能代替低温型和中温型的钒催化剂。

本发明的目的就是为了克服上述不足，提出的一种适用于氧化SO₂成SO₃过程中，在370～640℃的范围内活性好，强度高，起燃温度低的钒催化剂。

根据本发明，为了提高钒催化剂的热稳定性和降低起燃温度，加入了含P₂O₅和Sb的化合物，作为含P₂O₅的这类化合物有Mg₃-(PO₄)₂、NH₄H₂PO₄、ALPO₄、NaPO₃、K₃PO₄；含Sb的这类化合物有Sb₂O₅、Sb₂O₃、K₃SbO₄、K（SbO)C₄H₄O₆。

根据本发明，为了提高钒催化剂的机械强度，加入作为粘结剂并同时起到助催化作用的AL(H₂PO₄）₃溶液，其浓度为含Al₂O₃4.37～9.74g/l。由于Al（H₂PO₄）₃在400℃以上温度时，具有较强的粘结性，高温下能与载体硅藻土中的Al₂O₃生成稳定的磷酸铝化合物，其反应式如下：

Al（H₂PO₄）₃+Al₂O₃△/400～600℃3AlPO₄+H₃PO₄

同时，生成的H₃PO₄又与钒催化剂中的V₂O₅发生反应，形成磷钒杂多酸，阻止了V₂O₅转化为没有活性的V₂O₅，从而提高了钒催化剂的低温活性。

根据本发明，所提出钒催化剂的组成如下：

（重量%）

V₂O₅8.2～8.6

K₂O11.4～13.4

Sb₂O₃0.7～2.5

P₂O₅1.5～3.5

Al（H₂PO₄）₃1～5

硅胶7～8

长白硅藻土其余

按照本发明所提出的制备方法，在混合阶段，把长白硅藻土、促进剂、粘结剂及适量的水加入到经调整pH值后的偏钒酸钾溶液（K₂O与V₂O₅的分子比为2.5～3.0）中去，混合均匀。