CN112452332A - 一种微纳化铜基高活性触媒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微纳化铜基高活性触媒及其制备方法,涉及催化剂生产技术领域,针对现有的不能很好的控制接触面积的问题,现提出如下方案,其原料按重量份包括:氧化铜10%~50%、氧化锌2%~30%、三氧化二铝20%~85%和添加剂0%~30%,经过添加剂的辅助,可以减少氧化铜的在生产过程中的还原,延长催化剂的使用时间,同时经过研磨和超声波的震荡,保证各个粒子之间排列的稳定性,保证催化的稳定性,经过多层纤维网的限定,可以保证整个工作的稳定性,同时增加气体与粒子之间的接触面积,增加反应速率的同时,保证反应稳定的进行,实现快速稳定的生产。

Description

一种微纳化铜基高活性触媒及其制备方法
技术领域
本发明涉及催化剂生产技术领域,尤其涉及一种微纳化铜基高活性触媒及其制备方法。
背景技术
在甲醇的生产过程中,为提高反应速度,一般采用催化剂进行催化,以保证反应的快速进行和反应条件的降低,进而方便整个生产的过程。
现有的生产一般都是以一定配比将需要的原料进行生产然后混合,然后以粉末状放入到指定的位置,进行催化反应,但是在此过程中,气体的移动路径以及与催化剂的接触面积得不到保证,影响整个催化过程。
发明内容
本发明提出的一种微纳化铜基高活性触媒及其制备方法,解决了不能很好的控制接触面积的问题。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种微纳化铜基高活性触媒,其原料按重量份包括:氧化铜10%~50%、氧化锌2%~30%、三氧化二铝20%~85%和添加剂0%~30%。
优选的,添加剂按重量份还包括:氧化镍0~60%、氧化镁0%~30%和分散剂0~100%。
优选的,所述分散剂按重量份还包括:硅酸钠0~90%、三聚磷酸钠10~100%。
优选的,触媒还包括支撑纤维网,支撑纤维网采用多孔碳纤维。
一种微纳化铜基高活性触媒的制备方法,包括以下步骤:
S1:检验各成分的纯度,合格后将原料氧化铜、氧化锌、三氧化二铝分别进入到精细研磨机中研磨成粉,同时进行一定的温度的保持;
S2:将步骤S1中的原料放入到筛分机中,对各个原料进行震动筛分,选定适合颗粒,同时利用超声波震荡器原料进行共振,打散内部结构;
S3:将步骤S2中的原料进行混合,混合后的原料移送到喷射机上;
S4:将步骤S3中混合原料喷射到支撑纤维网上,在喷射的同时,移动支撑纤维网,限定喷射厚度;
S5:绕卷或者堆叠步骤S4中的支撑纤维网,进行剪裁和封口。
优选的,步骤S1中温度选定范围为120~150摄氏度,氧化铜、氧化锌、三氧化二铝的纯度为99%以上,研磨时间为2~3小时。
优选的,步骤S2中筛选后颗粒直径为0.1~0.01微米。
优选的,步骤S3混合时间为3~5小时,搅拌机的内壁涂覆有碳化钨涂层。
优选的,步骤S4中支撑纤维网的目数为13000~130000目,喷射厚度为0.3~3微米。
优选的,步骤S5中,剪裁采用激光裁剪机,堆叠或绕卷圈数为100~1000层。
本发明的有益效果:
1、经过添加剂的辅助,可以减少氧化铜的在生产过程中的还原,延长催化剂的使用时间,同时经过研磨和超声波的震荡,保证各个粒子之间排列的稳定性,保证催化的稳定性。
2、经过多层纤维网的限定,可以保证整个工作的稳定性,同时增加气体与粒子之间的接触面积,增加反应速率的同时,保证反应稳定的进行,实现快速稳定的生产。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1:
一种微纳化铜基高活性触媒,其原料按重量份包括:氧化铜10KG、氧化锌30KG、三氧化二铝55KG和添加剂0KG,
触媒还包括支撑纤维网,支撑纤维网采用多孔碳纤维。
将原料氧化铜、氧化锌、三氧化二铝分别进入到精细研磨机中,保持120摄氏度研磨时间为2小时,然后研磨好的原料放入到筛分机中,选定直径为0.1~0.01微米的颗粒,将研磨好的原料放入到混合机中进行混合4小时,同时利用超声波震荡器原料进行共振,打散颗粒的内部结构,防止粘接,混合后的经过输送移送到喷射机上,然后将混合原料以一定的流速喷射到100000目的支撑纤维网上,在喷射的同时,移动支撑纤维网,限定喷射厚度0.3~0.9微米,然后进行剪裁和封口,完成包装。
这样可以得到一定粒径的铜基催化剂,使用反应速率较快,可以快速的进行催化,增加催化的效率,但是在催化过程中,整体容易结块,使用寿命相对较短。
实施例2:
一种微纳化铜基高活性触媒,其原料按重量份包括:氧化铜20KG、氧化锌30KG、三氧化二铝50KG和添加剂0KG,
触媒还包括支撑纤维网,支撑纤维网采用多孔碳纤维。
将原料氧化铜、氧化锌、三氧化二铝分别进入到精细研磨机中,保持120摄氏度研磨时间为2小时,然后研磨好的原料放入到筛分机中,选定直径为0.1~0.01微米的颗粒,将研磨好的原料放入到混合机中进行混合4小时,同时利用超声波震荡器原料进行共振,打散颗粒的内部结构,防止粘接,混合后的经过输送移送到喷射机上,然后将混合原料以一定的流速喷射到100000目的支撑纤维网上,在喷射的同时,移动支撑纤维网,限定喷射厚度0.3~0.9微米,然后进行剪裁和封口,完成包装。
这样可以得到一定粒径的铜基催化剂,使用反应速率较快,可以快速的进行催化,增加催化的效率,但是在催化过程中,整体容易结块,使用寿命相对实施例1较长。
实施例3:
一种微纳化铜基高活性触媒,其原料按重量份包括:氧化铜30KG、氧化锌30KG、三氧化二铝36KG和添加剂4KG,其中添加剂中氧化镍2KG、氧化镁1KG和分散剂1KG,分散剂中硅酸钠0.8KG、三聚磷酸钠0.2KG。
触媒还包括支撑纤维网,支撑纤维网采用多孔碳纤维。
将原料氧化铜、氧化锌、三氧化二铝和添加剂分别进入到精细研磨机中,保持130摄氏度研磨时间为2小时,然后研磨好的原料放入到筛分机中,选定直径为0.1~0.01微米的颗粒,将研磨好的原料放入到混合机中进行混合5小时,同时利用超声波震荡器原料进行共振,打散颗粒的内部结构,防止粘接,混合后的经过输送移送到喷射机上,然后将混合原料以一定的流速喷射到120000目的支撑纤维网上,在喷射的同时,移动支撑纤维网,限定喷射厚度0.3~1微米,然后进行剪裁和封口,完成包装。
这样可以得到一定粒径的铜基催化剂,使用反应速率可以得到一定的控制,可以快速的进行催化,增加催化的效率,但是在催化过程中,使用寿命相对实施例2较长。
实施例4:
一种微纳化铜基高活性触媒,其原料按重量份包括:氧化铜40KG、氧化锌30KG、三氧化二铝25KG和添加剂5KG,其中添加剂中氧化镍1.5KG、氧化镁1.5KG和分散剂2KG,分散剂中硅酸钠1.5KG、三聚磷酸钠0.5KG。
触媒还包括支撑纤维网,支撑纤维网采用多孔碳纤维。
将原料氧化铜、氧化锌、三氧化二铝分别进入到精细研磨机中,保持120摄氏度研磨时间为3小时,然后研磨好的原料放入到筛分机中,选定直径为0.1~0.01微米的颗粒,将研磨好的原料放入到混合机中进行混合5小时,同时利用超声波震荡器原料进行共振,打散颗粒的内部结构,防止粘接,混合后的经过输送移送到喷射机上,然后将混合原料以一定的流速喷射到100000目的支撑纤维网上,在喷射的同时,移动支撑纤维网,限定喷射厚度0.3~2微米,然后进行剪裁和封口,完成包装。
这样可以得到一定粒径的铜基催化剂,使用反应速率可以得到一定的控制,可以快速的进行催化,表面积增加,催化过程中可以使得气体更好的接触,使用寿命相对实施例3较长,综合性能较优,稳定性也能得到一定的保证。
实施例5:
一种微纳化铜基高活性触媒,其原料按重量份包括:氧化铜50KG、氧化锌10KG、三氧化二铝20KG和添加剂20KG,其中添加剂中氧化镍5KG、氧化镁5KG和分散剂10KG,分散剂中硅酸钠5KG、三聚磷酸钠5KG。
触媒还包括支撑纤维网,支撑纤维网采用多孔碳纤维。
将原料氧化铜、氧化锌、三氧化二铝分别进入到精细研磨机中,保持130摄氏度研磨时间为3小时,然后研磨好的原料放入到筛分机中,选定直径为0.1~0.01微米的颗粒,将研磨好的原料放入到混合机中进行混合5小时,同时利用超声波震荡器原料进行共振,打散颗粒的内部结构,防止粘接,混合后的经过输送移送到喷射机上,然后将混合原料以一定的流速喷射到130000目的支撑纤维网上,在喷射的同时,移动支撑纤维网,限定喷射厚度0.3~0.9微米,然后进行剪裁和封口,完成包装。
这样可以得到一定粒径的铜基催化剂,使用反应速率可以得到一定的控制,可以快速的进行催化,表面积增加,催化过程中可以使得气体更好的接触,使用寿命相对实施例4较短,但是可以很好的防止结块或者其他形状的改变,稳定性较高。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微纳化铜基高活性触媒,其特征在于,其原料按重量份包括:氧化铜10%~50%、氧化锌2%~30%、三氧化二铝20%~85%和添加剂0%~30%。
2.根据权利要求1所述的一种微纳化铜基高活性触媒及其制备方法,其特征在于,添加剂按重量份还包括:氧化镍0~60%、氧化镁0%~30%和分散剂0~100%。
3.根据权利要求2所述的一种微纳化铜基高活性触媒及其制备方法,其特征在于,所述分散剂按重量份还包括:硅酸钠0~90%、三聚磷酸钠10~100%。
4.根据权利要求1所述的一种微纳化铜基高活性触媒及其制备方法,其特征在于,触媒还包括支撑纤维网,支撑纤维网采用多孔碳纤维。
5.一种微纳化铜基高活性触媒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:检验各成分的纯度,合格后将原料氧化铜、氧化锌、三氧化二铝分别进入到精细研磨机中研磨成粉,同时进行一定的温度的保持。
S2:将步骤S1中的原料放入到筛分机中,对各个原料进行震动筛分,选定适合颗粒,同时利用超声波震荡器原料进行共振,打散内部结构。
S3:将步骤S2中的原料进行混合,混合后的原料移送到喷射机上。
S4:将步骤S3中混合原料喷射到支撑纤维网上,在喷射的同时,移动支撑纤维网,限定喷射厚度。
S5:绕卷或者堆叠步骤S4中的支撑纤维网,进行剪裁和封口。
6.根据权利要求5所述的一种微纳化铜基高活性触媒及其制备方法,其特征在于,步骤S1中温度选定范围为120~150摄氏度,氧化铜、氧化锌、三氧化二铝的纯度为99%以上,研磨时间为2~3小时。
7.根据权利要求5所述的一种微纳化铜基高活性触媒及其制备方法,其特征在于,步骤S2中筛选后颗粒直径为0.1~0.01微米。
8.根据权利要求5所述的一种微纳化铜基高活性触媒及其制备方法,其特征在于,步骤S3混合时间为3~5小时,搅拌机的内壁涂覆有碳化钨涂层。
9.根据权利要求5所述的一种微纳化铜基高活性触媒及其制备方法,其特征在于,步骤S4中支撑纤维网的目数为13000~130000目,喷射厚度为0.3~3微米。
10.根据权利要求5所述的一种微纳化铜基高活性触媒及其制备方法,其特征在于,步骤S5中,剪裁采用激光裁剪机,堆叠或绕卷圈数为100~1000层。
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