CN106335914A - 低杂相拟薄水铝石、其制备方法和制备装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低杂相拟薄水铝石、其制备方法和制备装置，属于拟薄水铝石技术领域。该方法包括：将原料拟薄水铝石配制成浆液；在设定的温度条件下对浆液老化设定的时间；在经过老化的原料拟薄水铝石浆液中加入酸；对加酸后的原料拟薄水铝石浆液进行固液分离，得到分离后的浆液；除去分离后的浆液中的湿分，得到低杂相拟薄水铝石。该装置包括第一容器、第二容器、加热装置、固液分离装置和除湿装置。应用该方法及装置制得的低杂相拟薄水铝石中，杂相的质量百分含量≤0.5％，其中，杂相包括β‑Al(OH)3和/或α‑Al(OH)3。

Description

低杂相拟薄水铝石、其制备方法和制备装置
技术领域
本发明涉及拟薄水铝石技术领域，特别是涉及一种低杂相拟薄水铝石、其制备方法和制备装置。
背景技术
拟薄水铝石，又名一水合氧化铝、假一水软铝石，化学式AlOOH·nH2O，其中，n＝0.08～0.62，无毒、无味、无臭、白色呈湿品的胶体状或呈干品的粉末，晶相纯度高、胶溶性能好，粘结性强，具有比表面高、孔容大等特点，其含水态为触变性凝胶。
现有技术中，在制备拟薄水铝石的过程中，都不可避免的产生少量的，除拟薄水铝石相态之外的其他相态，如：β-Al(OH)3、α-Al(OH)3，这些相态统称为杂相。杂相对于催化剂载体有较大的危害，如增加催化剂的磨耗、降低载体的比表和孔容等，从而缩短催化剂的使用寿命，限制催化剂的应用领域。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种低杂相拟薄水铝石、其制备方法和制备装置，通过该制备方法和制备装置制备得到的低杂相拟薄水铝石中，杂相的质量百分含量≤0.5％，从而更加适于实用。
为了达到上述第一个目的，本发明提供的低杂相拟薄水铝石的技术方案如下：
本发明提供的低杂相拟薄水铝石中，杂相的质量百分含量≤0.5％，所述杂相包括β-Al(OH)3和/或α-Al(OH)3。
为了达到上述第二个目的，本发明提供的低杂相拟薄水铝石的制备方法的技术方案如下：
本发明提供的低杂相拟薄水铝石的制备方法包括以下步骤：
将原料拟薄水铝石配制成浆液；
在设定的温度条件下对所述浆液老化设定的时间，得到经过老化的原料拟薄水铝石浆液；
在所述经过老化的原料拟薄水铝石浆液中加入酸，得到加酸后的原料拟薄水铝石浆液；
对所述加酸后的原料拟薄水铝石浆液进行固液分离，得到分离后的浆液；
除去所述分离后的浆液中的湿分，得到所述低杂相拟薄水铝石；其中，在所述低杂相拟薄水铝石中，杂相的质量百分含量≤0.5％，所述杂相包括β-Al(OH)3和/或α-Al(OH)3。
本发明提供的低杂相拟薄水铝石的制备方法还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，将原料拟薄水铝石配置成浆液时，在所述浆液中，Al2O3的质量百分含量的取值范围为1％～60％。
作为优选，将原料拟薄水铝石配置成浆液时，在所述浆液中，Al2O3的质量百分含量的取值范围为5％～30％。
作为优选，将原料拟薄水铝石配置成浆液时，在所述浆液中，Al2O3的质量百分含量的取值范围为8％～20％。
作为优选，在设定的温度条件下对所述浆液老化设定的时间时，所述设定的温度的取值范围为20℃～100℃；所述设定的时间的取值范围为1h～3h。
作为优选，在设定的温度条件下对所述浆液老化设定的时间时，所述设定的温度的取值范围为60℃～100℃。
作为优选，在设定的温度条件下对所述浆液老化设定的时间时，所述设定的温度的取值范围为80℃～95℃。
作为优选，在设定的温度条件下对所述浆液老化设定的时间时，加热方式选自蒸汽直接加热、蒸汽间接加热、导热油加热中的任一种。
作为优选，在所述经过老化的原料中加入酸时，Al2O3与酸的质量比的取值范围为0.05～0.5。
作为优选，在所述经过老化的原料中加入酸时，所述酸选自硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、甲酸、乙酸、草酸、柠檬酸中的一种或者几种的混合物。
作为优选，对所述加酸后的原料拟薄水铝石进行固液分离时，固液分离的方式选自过滤或者离心。
作为优选，对所述加酸后的原料拟薄水铝石进行固液分离时，固液分离的方式为离心，在所述离心过程中，转速的取值范围为12000r/min～20000r/min。
作为优选，除去所述分离后的浆液中的湿分时，采用的方式是干燥。
作为优选，所述干燥为喷雾干燥。
作为优选，在设定的温度条件下对所述浆液老化设定的时间的过程中，还需要对所述浆液进行搅拌。
为了达到上述第三个目的，本发明提供的低杂相拟薄水铝石的制备装置的技术方案如下：
本发明提供的低杂相拟薄水铝石的制备装置包括第一容器、第二容器、加热装置、固液分离装置和除湿装置，
所述第一容器用于容置由原料拟薄水铝石配制而成的浆液、经过老化的拟薄水铝石加酸后的原料拟薄水铝石浆液；
所述第二容器用于容置拟向所述经过老化的原料拟薄水铝石浆液中加入的酸；
所述加热装置用于对由原料拟薄水铝石配制而成的浆液进行加热，使得所述由原料拟薄水铝石配制而成的浆液老化；
所述固液分离装置用于对加酸后的原料拟薄水铝石浆液进行固液分离，得到分离后的浆液；
所述除湿装置用于出去所述分离后的浆液中的湿分，得到所述低杂相拟薄水铝石；其中，在所述低杂相拟薄水铝石中，杂相的质量百分含量≤0.5％，所述杂相包括β-Al(OH)3和/或α-Al(OH)3。
本发明提供的低杂相拟薄水铝石的制备装置还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，所述固液分离装置选自过滤装置或者离心装置。
作为优选，所述除湿装置是喷雾干燥装置。
作为优选，还包括搅拌装置，所述搅拌装置用于在设定的温度条件下对所述浆液老化设定的时间的过程中，对所述浆液进行搅拌。
发明人经过研究发现，拟薄水铝石中掺杂的包括β-Al(OH)3和/或α-Al(OH)3在内的杂相对于催化剂载体有较大的危害，如增加催化剂的磨耗、降低载体的比表面积和孔容等，从而缩短催化剂的使用寿命，限制催化剂的应用领域。应用本发明提供的制备方法和制备装置制得的低杂相拟薄水铝石中，杂相的质量百分含量≤0.5％，因此，能够降低催化剂的磨耗、提高载体的比表面积和孔容等，从而延长催化剂的使用寿命，拓展催化剂的应用领域。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明提供的低杂相拟薄水铝石的制备方法的步骤流程图；
图2为本发明提供的低杂相拟薄水铝石的制备方法在应用过程中的物质变化示意图；
图3为本发明提供的低杂相拟薄水铝石的制备装置的示意图。
具体实施方式
本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种低杂相拟薄水铝石、其制备方法和制备装置，通过该制备方法和制备装置制备得到的低杂相拟薄水铝石中，杂相的质量百分含量≤0.5％，从而更加适于实用。
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的低杂相拟薄水铝石、其制备方法和制备装置，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。
本发明提供的低杂相拟薄水铝石中，杂相的质量百分含量≤0.5％，杂相包括β-Al(OH)3和/或α-Al(OH)3。
参见附图1和附图2，本发明提供的低杂相拟薄水铝石的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：将原料拟薄水铝石配制成浆液；
步骤S2：在设定的温度条件下对浆液老化设定的时间，得到经过老化的原料拟薄水铝石浆液；
步骤S3：在经过老化的原料拟薄水铝石浆液中加入酸，得到加酸后的原料拟薄水铝石浆液；
步骤S4：对加酸后的原料拟薄水铝石浆液进行固液分离，得到分离后的浆液；
步骤S5：除去分离后的浆液中的湿分，得到低杂相拟薄水铝石；其中，在低杂相拟薄水铝石中，杂相的质量百分含量≤0.5％，杂相包括β-Al(OH)3和/或α-Al(OH)3。
其中，将原料拟薄水铝石配置成浆液时，在浆液中，Al2O3的质量百分含量的取值范围为1％～60％。
其中，将原料拟薄水铝石配置成浆液时，在浆液中，Al2O3的质量百分含量的取值范围为5％～30％。
其中，将原料拟薄水铝石配置成浆液时，在浆液中，Al2O3的质量百分含量的取值范围为8％～20％。
其中，在设定的温度条件下对浆液老化设定的时间时，设定的温度的取值范围为20℃～100℃；设定的时间的取值范围为1h～3h。
其中，在设定的温度条件下对浆液老化设定的时间时，设定的温度的取值范围为60℃～100℃。
其中，在设定的温度条件下对浆液老化设定的时间时，设定的温度的取值范围为80℃～95℃。
其中，在设定的温度条件下对浆液老化设定的时间时，加热方式选自蒸汽直接加热、蒸汽间接加热、导热油加热中的任一种。
其中，在经过老化的原料中加入酸时，Al2O3与酸的质量比的取值范围为0.05～0.5。
其中，在经过老化的原料中加入酸时，酸选自硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、甲酸、乙酸、草酸、柠檬酸中的一种或者几种的混合物。
其中，对加酸后的原料拟薄水铝石进行固液分离时，固液分离的方式选自过滤或者离心。
其中，对加酸后的原料拟薄水铝石进行固液分离时，固液分离的方式为离心，在离心过程中，转速的取值范围为12000r/min～20000r/min。
其中，除去分离后的浆液中的湿分时，采用的方式是干燥。
其中，干燥为喷雾干燥。
其中，在设定的温度条件下对浆液老化设定的时间的过程中，还需要对浆液进行搅拌。从而保证在老化过程中浆液中的各组分能够充分接触且均匀一致。
本发明提供的低杂相拟薄水铝石的制备装置包括第一容器、第二容器、加热装置、固液分离装置和除湿装置。第一容器用于容置由原料拟薄水铝石配制而成的浆液、经过老化的拟薄水铝石加酸后的原料拟薄水铝石浆液；第二容器用于容置拟向经过老化的原料拟薄水铝石浆液中加入的酸；加热装置用于对由原料拟薄水铝石配制而成的浆液进行加热，使得由原料拟薄水铝石配制而成的浆液老化；固液分离装置用于对加酸后的原料拟薄水铝石浆液进行固液分离，得到分离后的浆液；除湿装置用于出去分离后的浆液中的湿分，得到低杂相拟薄水铝石；其中，在低杂相拟薄水铝石中，杂相的质量百分含量≤0.5％，杂相包括β-Al(OH)3和/或α-Al(OH)3。
其中，固液分离装置选自过滤装置或者离心装置。
其中，除湿装置是喷雾干燥装置。
其中，还包括搅拌装置，搅拌装置用于在设定的温度条件下对浆液老化设定的时间的过程中，对浆液进行搅拌。
实施例1～20
发明人经过研究发现，拟薄水铝石中掺杂的包括β-Al(OH)3和/或α-Al(OH)3在内的杂相对于催化剂载体有较大的危害，如增加催化剂的磨耗、降低载体的比表面积和孔容等，从而缩短催化剂的使用寿命，限制催化剂的应用领域。应用本发明提供的制备方法和制备装置制得的低杂相拟薄水铝石中，杂相的质量百分含量≤0.5％，因此，能够降低催化剂的磨耗、提高载体的比表面积和孔容等，从而延长催化剂的使用寿命，拓展催化剂的应用领域。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种低杂相拟薄水铝石，其特征在于，所述低杂相拟薄水铝石中，杂相的质量百分含量≤0.5％，所述杂相包括β-Al(OH)3和/或α-Al(OH)3。
2.权利要求1所述的低杂相拟薄水铝石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将原料拟薄水铝石配制成浆液；
在设定的温度条件下对所述浆液老化设定的时间，得到经过老化的原料拟薄水铝石浆液；
在所述经过老化的原料拟薄水铝石浆液中加入酸，得到加酸后的原料拟薄水铝石浆液；
对所述加酸后的原料拟薄水铝石浆液进行固液分离，得到分离后的浆液；
除去所述分离后的浆液中的湿分，得到所述低杂相拟薄水铝石；其中，在所述低杂相拟薄水铝石中，杂相的质量百分含量≤0.5％，所述杂相包括β-Al(OH)3和/或α-Al(OH)3。
3.根据权利要求1所述的低杂相拟薄水铝石的制备方法，其特征在于，将原料拟薄水铝石配置成浆液时，在所述浆液中，Al2O3的质量百分含量的取值范围为1％～60％；
作为优选，将原料拟薄水铝石配置成浆液时，在所述浆液中，Al2O3的质量百分含量的取值范围为5％～30％；
作为优选，将原料拟薄水铝石配置成浆液时，在所述浆液中，Al2O3的质量百分含量的取值范围为8％～20％。
4.根据权利要求2所述的低杂相拟薄水铝石的制备方法，其特征在于，在设定的温度条件下对所述浆液老化设定的时间时，所述设定的温度的取值范围为20℃～100℃；所述设定的时间的取值范围为1h～3h；
作为优选，在设定的温度条件下对所述浆液老化设定的时间时，所述设定的温度的取值范围为60℃～100℃；
作为优选，在设定的温度条件下对所述浆液老化设定的时间时，所述设定的温度的取值范围为80℃～95℃；
作为优选，在设定的温度条件下对所述浆液老化设定的时间时，加热方式选自蒸汽直接加热、蒸汽间接加热、导热油加热中的任一种；
作为优选，在所述经过老化的原料中加入酸时，Al2O3与酸的质量比的取值范围为0.05～0.5；
作为优选，在所述经过老化的原料中加入酸时，所述酸选自硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、甲酸、乙酸、草酸、柠檬酸中的一种或者几种的混合物；
作为优选，对所述加酸后的原料拟薄水铝石进行固液分离时，固液分离的方式选自过滤或者离心；
作为优选，对所述加酸后的原料拟薄水铝石进行固液分离时，固液分离的方式为离心，在所述离心过程中，转速的取值范围为12000r/min～20000r/min。
5.根据权利要求2所述的低杂相拟薄水铝石的制备方法，其特征在于，除去所述分离后的浆液中的湿分时，采用的方式是干燥；
作为优选，所述干燥为喷雾干燥。
6.根据权利要求2所述的低杂相拟薄水铝石的制备方法，其特征在于，在设定的温度条件下对所述浆液老化设定的时间的过程中，还需要对所述浆液进行搅拌。
7.权利要求1所述的低杂相拟薄水铝石的制备装置，其特征在于，包括第一容器、第二容器、加热装置、固液分离装置和除湿装置，
所述第一容器用于容置由原料拟薄水铝石配制而成的浆液、经过老化的拟薄水铝石加酸后的原料拟薄水铝石浆液；
所述第二容器用于容置拟向所述经过老化的原料拟薄水铝石浆液中加入的酸；
所述加热装置用于对由原料拟薄水铝石配制而成的浆液进行加热，使得所述由原料拟薄水铝石配制而成的浆液老化；
所述固液分离装置用于对加酸后的原料拟薄水铝石浆液进行固液分离，得到分离后的浆液；
所述除湿装置用于出去所述分离后的浆液中的湿分，得到所述低杂相拟薄水铝石；其中，在所述低杂相拟薄水铝石中，杂相的质量百分含量≤0.5％，所述杂相包括β-Al(OH)3和/或α-Al(OH)3。
8.根据权利要求7所述的低杂相拟薄水铝石的制备装置，其特征在于，所述固液分离装置选自过滤装置或者离心装置。
9.根据权利要求7所述的低杂相拟薄水铝石的制备装置，其特征在于，所述除湿装置是喷雾干燥装置。
10.根据权利要求7所述的低杂相拟薄水铝石的制备装置，其特征在于，还包括搅拌装置，所述搅拌装置用于在设定的温度条件下对所述浆液老化设定的时间的过程中，对所述浆液进行搅拌。
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