CN107899572A - 一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法，包括以下操作步骤：（1）配制硝酸银溶液，采用硝酸将其pH调至1.5‑2.0后，向其中加入混合粉末，制得电解液；（2）将步骤（1）制得的电解液采用电解银系统进行电解，制得电解银；（3）将步骤（2）制得的电解银烘干后，平均分成3份，将其中一份粉碎至平均粒径为100目，其余两份粉碎至平均粒径为50目；（4）先将一份50目电解银平铺在反应器内，再在其表面铺上100目的电解银，最后在顶面铺上另一份50目电解银。本发明提供的一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法，操作简单，成本低廉，制得的催化剂，催化活性高，可有效的提升原材料的转化率，提升产物的纯度。

Description

一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法
技术领域
本发明属于甲醛生产制备技术领域，具体涉及一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法。
背景技术
甲醛，又称蚁醛。无色气体，有特殊的刺激气味，对人眼、鼻等有刺激作用。易溶于水和乙醇。水溶液的浓度最高可达55%，通常是40%，称做甲醛水，俗称福尔马林，是有刺激气味的无色液体。目前甲醛主要由甲醇经过氧化制成的，以银作为催化剂，现有工艺中存在着诸多问题：（1）银法在600℃以上的温度上操作，银粒易熔结增大，加之对毒物很敏感，所以催化剂易失活；（2）副产物较多，甲醇单耗比大铁钼法高；（3）产品中甲醇的含量较高。因此，急需一种催化效果更加显著的催化剂。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）配制质量分数为5-7%的硝酸银溶液，采用硝酸将其pH调至1.5-2.0后，按照质量体积比为10g:2-3L的比例，向其中加入混合粉末，其中混合粉末由硝酸铬和甲基丙烯磺酸钠按照质量比为5-7:3的比例组成，混合均匀后，制得电解液；
（2）将步骤（1）制得的电解液采用电解银系统进行电解，制得电解银；
（3）将步骤（2）制得的电解银烘干后，平均分成3份，将其中一份粉碎至平均粒径为100目，其余两份粉碎至平均粒径为50目；
（4）先将一份50目电解银平铺在反应器内，再在其表面铺上100目的电解银，最后在顶面铺上另一份50目电解银。
具体地，上述步骤（1）中，调节pH的硝酸的质量分数为40%。
具体地，上述步骤（1）中，硝酸铬的纯度为99.5%，甲基丙烯磺酸钠的纯度为98%。
具体地，上述步骤（2）中，电解时电解液的温度48-55℃，电解的电流密度为17-19A/dm2。
由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法，操作简单，成本低廉，制得的催化剂，催化活性高，可有效的提升原材料的转化率，提升产物的纯度。其中，步骤（1）中，在电解液加入硝酸铬，从而制得的电解银，会有少量电解铬，电解铬的存在，极大地提升了电解银的抗熔结性能，有效的解决了电解银催化剂在高温中易失活的现象；甲基丙烯磺酸钠的添加，可以提升电解银和电解铬之间的相容性，使制得的电解银呈银白色且有光泽，极大地提升了电解银的品质；本发明中，将制得的电解银，采用不同的粒径平铺在反应器中，可有效的提升反应的接触面积，提升甲醇的转化率。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）配制质量分数为5%的硝酸银溶液，采用硝酸将其pH调至1.5后，按照质量体积比为10g:2L的比例，向其中加入混合粉末，其中混合粉末由硝酸铬和甲基丙烯磺酸钠按照质量比为5:3的比例组成，混合均匀后，制得电解液；
（2）将步骤（1）制得的电解液采用电解银系统进行电解，制得电解银；
（3）将步骤（2）制得的电解银烘干后，平均分成3份，将其中一份粉碎至平均粒径为100目，其余两份粉碎至平均粒径为50目；
（4）先将一份50目电解银平铺在反应器内，再在其表面铺上100目的电解银，最后在顶面铺上另一份50目电解银。
具体地，上述步骤（1）中，调节pH的硝酸的质量分数为40%。
具体地，上述步骤（1）中，硝酸铬的纯度为99.5%，甲基丙烯磺酸钠的纯度为98%。
具体地，上述步骤（2）中，电解时电解液的温度48℃，电解的电流密度为17A/dm2。
实施例2
一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）配制质量分数为6%的硝酸银溶液，采用硝酸将其pH调至1.8后，按照质量体积比为10g:2.5L的比例，向其中加入混合粉末，其中混合粉末由硝酸铬和甲基丙烯磺酸钠按照质量比为6:3的比例组成，混合均匀后，制得电解液；
（2）将步骤（1）制得的电解液采用电解银系统进行电解，制得电解银；
（3）将步骤（2）制得的电解银烘干后，平均分成3份，将其中一份粉碎至平均粒径为100目，其余两份粉碎至平均粒径为50目；
（4）先将一份50目电解银平铺在反应器内，再在其表面铺上100目的电解银，最后在顶面铺上另一份50目电解银。
具体地，上述步骤（1）中，调节pH的硝酸的质量分数为40%。
具体地，上述步骤（1）中，硝酸铬的纯度为99.5%，甲基丙烯磺酸钠的纯度为98%。
具体地，上述步骤（2）中，电解时电解液的温度50℃，电解的电流密度为18A/dm2。
实施例3
一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）配制质量分数为7%的硝酸银溶液，采用硝酸将其pH调至2.0后，按照质量体积比为10g:3L的比例，向其中加入混合粉末，其中混合粉末由硝酸铬和甲基丙烯磺酸钠按照质量比为7:3的比例组成，混合均匀后，制得电解液；
（2）将步骤（1）制得的电解液采用电解银系统进行电解，制得电解银；
（3）将步骤（2）制得的电解银烘干后，平均分成3份，将其中一份粉碎至平均粒径为100目，其余两份粉碎至平均粒径为50目；
（4）先将一份50目电解银平铺在反应器内，再在其表面铺上100目的电解银，最后在顶面铺上另一份50目电解银。
具体地，上述步骤（1）中，调节pH的硝酸的质量分数为40%。
具体地，上述步骤（1）中，硝酸铬的纯度为99.5%，甲基丙烯磺酸钠的纯度为98%。
具体地，上述步骤（2）中，电解时电解液的温度55℃，电解的电流密度为19A/dm2。
对比例1
步骤（1）电解液中不添加硝酸铬，其余的操作步骤与实施例1完全相同。
将各实施例中的方法应用在甲醛的生产过程中，测得其对甲醛生产性能的影响，测试结果如表1所示：
表1 甲醛的生产性能
项目 点火后产品合格时间，h 成品甲醛中甲醇的含量，g/100g 催化剂稳定活性时间，d 酸值（以甲酸计），g/100g
实施例1 2 0.3 78 0.011
对比例1 5 1.1 42 0.073
实施例2 2 0.3 79 0.009
实施例3 2 0.2 79 0.008
现有技术 5.5 1.4 38 0.079
由表1可知，本发明提供的电解银催化剂，催化活性高，使用寿命长，并且极大地提升了制得的甲醛的纯度。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
（1）配制质量分数为5-7%的硝酸银溶液，采用硝酸将其pH调至1.5-2.0后，按照质量体积比为10g:2-3L的比例，向其中加入混合粉末，其中混合粉末由硝酸铬和甲基丙烯磺酸钠按照质量比为5-7:3的比例组成，混合均匀后，制得电解液；
（2）将步骤（1）制得的电解液采用电解银系统进行电解，制得电解银；
（3）将步骤（2）制得的电解银烘干后，平均分成3份，将其中一份粉碎至平均粒径为100目，其余两份粉碎至平均粒径为50目；
（4）先将一份50目电解银平铺在反应器内，再在其表面铺上100目的电解银，最后在顶面铺上另一份50目电解银。
2.根据权利要求1中所述的一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法，其特征在于，上述步骤（1）中，调节pH的硝酸的质量分数为40%。
3.根据权利要求1中所述的一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法，其特征在于，上述步骤（1）中，硝酸铬的纯度为99.5%，甲基丙烯磺酸钠的纯度为98%。
4.根据权利要求1中所述的一种用于生产甲醛的电解银催化剂的制备方法，其特征在于，上述步骤（2）中，电解时电解液的温度48-55℃，电解的电流密度为17-19A/dm2。
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