CN1128013C - 镍铝合金催化剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种镍铝合金催化剂及其制备方法。在镍铝合金中加入重量为镍铝重量0.5-3.5%的海绵钛。上述镍铝合金催化剂的制备方法是在铝的熔点或熔点以上先将铝融化，然后分批加入金属镍，在搅拌的情况下将海绵钛加入到熔融的镍铝溶液中。金属溶液在金属中冷却成型，然后粉碎成不同的粒度。

Description

镍铝合金催化剂及其制备方法

本发明属于一种镍铝合金催化剂及其制备方法。

镍铝合金广泛应用于糖类氢化制醇的催化剂。为了提高合金的强度，一般均在合金中加入0.5-3％的其他金属如铬、钴、钛、锰等。在加入钛时，一般用金属钛，取其纯度高。但金属钛价格高而且难于破碎成块，不易与镍铝形成均匀的金属溶液。长期以来，国内外的糖类氢化如葡萄糖氢化制山梨醇、麦芽糖氢化制麦芽糖醇、异麦芽酮糖氢化制异麦芽酮糖醇、甘露糖氢化制甘露糖醇、乳糖氢化制乳糖醇等，大部分采用间歇式反应。由于间歇反应是在反应釜中进行，要求糖液和催化剂能均匀混合，所以镍铝合金最终应加工成粉末状，才能悬浮在糖液中，实现均匀反应。因此合金在使用前必须进行粉碎，所以对合金的强度和韧性没有过多的要求。

进入九十年代，糖类氢化逐步采用连续化操作，催化剂不是浮在糖液中，而是固定装在反应器中，因而开发具有高强度、高活性的镍铝合金及其制备方法的很多，如CN1157189阮内催化剂，其制备方法和使用该催化剂生产糖醇的方法，申请人为日本东和化成工业株式会社和日兴利卡株式会社，该专利申请中公开了一种镍铝合金催化剂及其制备方法，是通过以下步骤实现的，1、将镍和铝融化；2、通过骤冷该融化混合物的料滴获得骤冷块状合金；3、分选和按原样或在破碎后将该骤冷块状合金活化，收集该块状阮内催化剂，破碎成粉末再活化。该方法为镍铝共同熔化，由于镍的熔点高，在1300℃以上难熔化，所以熔化的能耗高，时间长；通过骤冷该融化混合物的料滴获得骤冷块状合金，这种工艺操作难度高。

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种具有高强度、高活性、成本低的镍铝合金催化剂。

本发明的目的还在于提供一种低温熔化，节省能源，工艺简单，成本低的镍铝合金催化剂制备方法。

本发明的技术解决方案是：在镍铝合金中加入重量为镍铝重量0.5-3.5％的海绵钛。

上述镍铝合金催化剂的制备方法是在铝的熔点或熔点以上先将铝融化，然后分批加入金属镍，在搅拌的情况下将海绵钛加入到熔融的镍铝溶液中，金属溶液在模具中冷却成型。

根据实际使用中对催化剂粒度的要求，可以直接制成所要求的粒度，或将大块成型催化剂粉碎成不同的粒度。

本发明镍铝合金催化剂用0.5-3.5％的海绵钛强化，而不用金属钛。海绵钛国内有大量生产，价格便宜，且易于粉碎。

本发明镍铝的熔化采用独特的先化铝后化镍的方法，利用镍溶入铝产生的熔解热使镍熔化，不需外加热，即能生成均匀的金属液。

实施例1：铝100克，镍100克，海绵钛1克

纯度为99.5％的铝100克，放入高温坩埚在马福炉中加热到660-700℃使铝熔化，然后加入1/4量即25克的电解镍，熔融后，金属溶液发光亮。再分两批加入余下的镍。镍溶解完毕后，加入1克海绵钛颗粒搅拌均匀，将金属溶液倒入普通铸铁模具中，缓慢冷却得钛强化镍铝合金催化剂。将这种镍铝合金催化剂用于30％浓度的葡萄糖氢化制山梨醇，转化率达97.5-99.5％。

实施例2：铝100克，电解镍100克，海绵钛2克

纯度为99.5％的铝100克，放入高温坩埚在马福炉中加热到铝的熔点660℃使铝熔化，然后加入1/4量即25克的电解镍，熔融后，金属溶液发光亮。再分两批加入余下的镍。镍溶解完毕后，加入2克海绵钛颗粒搅拌均匀，将金属溶液倒入金属模，缓慢冷却得钛强化镍铝合金催化剂。将这种镍铝合金催化剂用于25％浓度的葡萄糖氢化制山梨醇，转化率达97.5-99.5％。

实施例3：铝80克，电解镍70克，海绵钛2克

纯度为99.5％的铝80克，放入高温坩埚在马福炉中加热到铝的熔点660℃使铝熔化，然后加入20克的电解镍，熔融后，金属溶液发光亮。再分两批加入余下的镍。镍溶解完毕后，加入2克海绵钛颗粒搅拌均匀，将金属溶液倒入金属模，缓慢冷却得钛强化镍铝合金催化剂。将这种镍铝合金催化剂用于麦芽糖氢化制麦芽糖醇，转化率达97.5-99.5％。

实施例4：铝5千克，电解镍5千克，海绵钛200克

纯度为99.5％的铝5千克放入国产高频炉中，通电升温到铝的熔点660℃，铝渐渐熔化，然后分批加入总量为5千克的电解镍，镍熔化完后，加入200克海绵钛颗粒，搅拌均匀，将金属溶液倒入铸铁模具，缓慢冷却。合金呈书本状，虽然很硬，但易于锤击成小块，合金断面有光泽。亦可注入形成直径7-15mm高5-30mm圆柱铸件的模具中，冷却后得到圆柱形合金，不需再粉碎。将这种镍铝合金催化剂用于麦芽糖氢化制麦芽糖醇，转化率达98.5-99.5％。

实施例5：铝5千克，电解镍5千克，海绵钛250克

纯度为99.5％的铝5千克放入国产高频炉中，通电升温到铝的熔点660℃，铝渐渐熔化，然后分批加入总量为5千克的电解镍，镍熔化完后，加入250克海绵钛颗粒，搅拌均匀，将金属溶液倒入铸铁模具，缓慢冷却。合金呈书本状，虽然很硬，但易于锤击成小块，合金断面有光泽。亦可注入形成直径7-15mm高5-30mm圆柱铸件的模具中，冷却后得到圆柱形合金，不需再粉碎。将这种镍铝合金催化剂用于30％浓度的葡萄糖氢化制山梨醇，转化率达98.5-99.5％。

实施例6：铝5千克，电解镍5千克，海绵钛350克

纯度为99.5％的铝5千克放入国产高频炉中，通电升温到铝的熔点660℃，铝渐渐熔化，然后分批加入总量为5千克的电解镍，镍熔化完后，加入350克海绵钛颗粒，搅拌均匀，将金属溶液倒入铸铁模具，缓慢冷却。合金呈书本状，虽然很硬，但易于锤击成小块，合金断面有光泽。亦可注入形成直径7-15mm高5-30mm圆柱铸件的模具中，冷却后得到圆柱形合金，不需再粉碎。将这种镍铝合金催化剂用于25％浓度的葡萄糖氢化制山梨醇，转化率达98.5-99.5％。

Claims (3)

1、一种镍铝合金催化剂，其特征在于在镍铝合金中加入重量为镍铝重量0.5-3.5％的海绵钛。

2、根据权利要求1所述的镍铝合金催化剂，其特征在于在镍铝合金中加入重量为镍铝重量1-2.5％的海绵钛。

3、一种权利要求1所述的镍铝合金催化剂的制备方法，其特征是在铝的熔点或熔点以上先将铝融化，然后分批加入镍，在搅拌的情况下将海绵钛加入到熔融的镍铝溶液中，金属溶液在模具中冷却成型。