CN116408021A - 一种γ-Al2O3纤维的连续化制备方法 - Google Patents
一种γ-Al2O3纤维的连续化制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116408021A CN116408021A CN202111673040.9A CN202111673040A CN116408021A CN 116408021 A CN116408021 A CN 116408021A CN 202111673040 A CN202111673040 A CN 202111673040A CN 116408021 A CN116408021 A CN 116408021A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gamma
- distributor
- chamber
- preparation
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 17
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 16
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 7
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 11
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 11
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 159000000013 aluminium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910000329 aluminium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0093—Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
- B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
- B01J4/02—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices for feeding measured, i.e. prescribed quantities of reagents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
- C01F7/14—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2204/00—Aspects relating to feed or outlet devices; Regulating devices for feed or outlet devices
- B01J2204/005—Aspects relating to feed or outlet devices; Regulating devices for feed or outlet devices the outlet side being of particular interest
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/14—Pore volume
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/16—Pore diameter
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
本发明公开一种γ‑Al2O3纤维的连续化制备方法，使用微反应器进行制备，所述微反应器包括：反应器本体，所述反应器本体内由上至下设置有第一分布器和第二分布器，将反应器本体分成上、中、下三个腔室，所述反应器本体顶部设有第一进料口，底部设有第一出料口，下部腔室侧壁一侧设有第二进料口，另一侧设有第二出料口，所述第二进料口高于第二出料口，所述第二出料口通过循环管线与中间腔室连通；所述第一出料口下方设有收集容器，所述收集容器侧壁上部设有溢流管线；使用本发明所述微反应器作为反应器，两种原料在反应器内部的混合充分，传质效率快。
Description
技术领域
本发明涉及化工材料制备技术领域，尤其涉及一种γ-Al2O3纤维的连续化制备方法。
背景技术
γ-Al2O3是炼油工业中广泛应用的催化剂载体，常见γ-Al2O3的方法有NaAlO2-CO2法、NaAlO2-HNO3法及AlCl3-NaOH(NH3·H2O)法等。γ-Al2O3的常规工业生产过程在大型搅拌釜内的强烈机械搅拌下进行。实际生产中，由于搅拌釜很难实现反应产物浆液浓度均匀分布，因此也无法控制γ-Al2O3前驱体颗粒的均匀性。
CN 101450812A公开了一种纳米拟薄水铝石的制备方法。利用液液沉淀法，使得偏铝酸钠溶液与硫酸铝溶液在微通道反应器内混合接触并生成固体颗粒，然后通过陈化步骤就可以制备纳米拟薄水铝石颗粒。CN106348325A也公开了一种γ-Al2O3及其制备方法。通过微孔膜将铝盐溶液垂直分散至流动的偏铝酸盐中，可以制得拟薄水铝石悬浮液，然后悬浮液经过老化和焙烧可得到γ-Al2O3。两种方法制备过程中均需要陈化或者老化步骤，陈化或老化需要在一定的设备中进行，设备占用生产场地并且增加前期投资，同时生产周期也会有所延长。
CN 111115669 A公开了一种采用微通道反应器进行气液反应生成固体产物的方法及连续制备拟薄水铝石的方法。气液反应体系中，气体在液体中的分散均匀度不足，会导致同批次产品均一性不好。
现有利用微反应器制备γ-Al2O3技术均需陈化或者老化，反应为间歇式，制备周期较长，连续化程度低。另外，在制备γ-Al2O3时，微反应器内部前驱体悬浮液挂壁现象严重，会造成通道堵塞，从而大大降低内部原料混合强度，影响产品性质的重复性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，以解决现有技术中微反应器易堵塞、不能连续化生产的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，使用微反应器进行制备，所述微反应器包括：反应器本体，所述反应器本体内由上至下设置有第一分布器和第二分布器，将反应器本体分成上、中、下三个腔室，所述反应器本体顶部设有第一进料口，底部设有第一出料口，下部腔室侧壁一侧设有第二进料口，另一侧设有第二出料口，所述第二进料口高于第二出料口，所述第二出料口通过循环管线与中间腔室连通；所述第一出料口下方设有收集容器，所述收集容器侧壁上部设有溢流管线；
制备步骤包括：
(1)将偏铝酸盐溶液和铝酸盐溶液中的一种通过第二进料口进入到下部腔室内；
(2)将偏铝酸盐溶液和铝酸盐溶液中的另一种通过第一进料口进入到上部腔室，经第一分布器进入到中间腔室，然后再经过第二分布器进入下部腔室与偏铝酸盐溶液进行反应，保持终点pH值稳定，下部腔室的混合料流一部分循环至中间腔室与从第一进料口进入的铝酸盐溶液混合，一部分通过第一出料口流入收集容器，收集容器接满溶液后从溢流管线流出，得到γ-Al2O3前驱体悬浮液；
(3)将得到的γ-Al2O3前驱体悬浮液经过滤、洗涤、焙烧，得到γ-Al2O3。
所述微反应器中上部腔室和中部腔室为稀释单元，下部腔室为反应单元，中部腔室料流从上至下流入到下部腔室，下部腔室进入的料流从左至右横向流动，两股料流垂直接触，然后进行反应；反应后的产物进入到收集容器，当收集容器内的浆液达到一定量后通过溢流管线流出，实现连续化生产。
本发明所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，以氧化铝计，偏铝酸盐溶液的浓度为5-160g/L，铝盐溶液的浓度为1-70g/L。
所述偏铝酸盐的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的可溶性偏铝酸盐即可。在本发明中，所述偏铝酸盐优选为碱金属的偏铝酸盐，更优选为偏铝酸钠。
本发明所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，进入下部腔室内的料流流速为0.5-50ml/min，进入上部腔室内的料流的流速为1-80ml/min。
所述铝盐溶液的溶剂优选为水。本发明对所述铝盐的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的可溶性铝盐即可。在本发明中，所述铝盐优选为铝的强酸盐，更优选为硫酸铝。
本发明所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，步骤(2)中下部腔室内的反应温度为30-80℃。
本发明所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，从下部腔室回流到中间腔室的料流流量与从上部腔室进入到中间腔室的料流的流量比值为5-15。
本发明所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，步骤(3)中γ-氧化铝前驱体悬浮液经过550-800℃焙烧5-8h得到γ-Al2O3。
本发明所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，γ-Al2O3的微观形貌为纤维状，比表面积220-400m2/g，孔体积为1.0-1.4m3/g，平均孔径10-16nm。
在本发明中，所述后处理优选包括过滤后洗涤，再进行干燥。本发明对所述过滤、洗涤和干燥的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过滤、洗涤和干燥的技术方案即可。
本发明所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，其特征在于，第一进料口连接有进料管线和流量计；所述循环管线上设有泵和流量计；所述第二进料口处设有第三分布器，外接有进料管线和流量计。
本发明所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，所述第二进料口与第二出料口之间的垂直距离大于等于5cm。
本发明所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，所述分布器为圆盘形状的孔流式结构，所述第一分布器和第二分布器上孔的孔径为10～1500μm，所述第三分布器的孔径为0.1～1000μm。
本发明所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，所述中间腔室内壁设有增强混合强度的构件。
本发明所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，分布器与反应器本体之间通过法兰密封连接。
本发明所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，所述反应器本体内壁及分布器均为不锈钢材质。
本发明有益效果是：
本发明提供的一种γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，发生的是快速的液液两相沉淀反应，该方法使用的微反应器包括稀释单元(上部腔室和中间腔室)和反应单元(下部腔室)两个部分，将稀释后的硫酸铝溶液作为连续相，将稀释后的铝酸钠溶液作为分散相，分散相通过分布器后以微米级混合尺度分散到连续相中，利用流体错流剪切的微孔分散使两相在毫秒级的时间内剧烈混合并反应，不仅提高了反应体系的传质速率，还降低了微反内产物粘稠度，解决了反应器易堵塞等问题。
使用本发明所述微反应器作为反应器，两种原料在反应器内部的混合充分，传质效率快。当下方容器罐收集产物浆液的液面到达一定高度时，将从反应器下部腔室侧壁开设的溢流管线流出，流出的浆液经过过滤、干燥和焙烧处理后，即可得到γ-Al2O3产品，从而实现连续化制备，解决了现有微反应器制备γ-Al2O3方法需要老化或者陈化，制备周期较长，前期投入较大，间歇式制备，实现了制备过程的连续化，节约场地和成本，提高制备效率，产品微观形貌为纤维状。
附图说明
图1为本发明所述γ-Al2O3纤维的连续化制备方法中微反应器的结构示意图；
图2为本发明实施例1制备的γ-Al2O3的TEM照片；
图3为本发明实施例1制备的γ-Al2O3前驱体的XRD谱图；
图4为本发明实施例1制备的γ-Al2O3的XRD谱图。
其中，附图标记：
1、5、7 流量计
2 第一分布器
3 第二分布器
4、6 泵
8 第三分布器
9 收集容器
10 溢流管线
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
如图1所示，本发明适用于两种液相原料快速反应生成固相产物的微反应器包括反应器本体，反应器本体内由上至下设置有第一分布器2和第二分布器3，将反应器本体分成上、中、下三个腔室，反应器本体内顶部与第一分布器2之间形成上部腔室，第一分布器2和第二分布器3之间形成中间腔室，第二分布器3与反应器本体底部形成第三腔室，上部腔室与中间腔室为稀释单元，下部腔室为反应单元。反应器本体顶部设有第一进料口，用于向反应器内通入一种液体物料，底部设有第一出料口，用于将反应完成后的物料排除反应器外进入收集容器9，当收集容器9内的浆液达到溢流管线10入口时，浆液从溢流管线10流出。第一进料口连接有进料管线和流量计1。下部腔室的一侧侧壁上设有第二进料口，第二进料口外接有进料管线、泵6和流量计7，另一侧侧壁上设有第二出料口，第二进料口在侧壁上的位置高于第二出料口，另一种反应液体通过第二进料口进入下部腔室，与来自第一进料口的物料发生反应，第二进料口处还设有膜结构配件和第三分布器8，第二出料口通过循环管线与中间腔室连通，循环管线上设有泵4和流量计5，下部腔室的反应液通过该循环管线返回至中间腔室内。
实施例1
连续化制备γ-Al2O3纤维的步骤如下：
(1)配制浓度为105.00g/L的偏铝酸钠溶液，按15.0ml/min的流速进入微反应器下部腔室内；
(2)配制60.10g/L的铝盐溶液，按28.1ml/min的流速进入微反应器上部腔室内，经上部腔室进入中间腔室，然后进入下部腔室与偏铝酸钠溶液混合反应，反应在55.0℃下进行，保持终点pH为8.2-8.3，下部腔室内的混合料液一部分回流至中间腔室，一部分流出反应器，得到γ-Al2O3前驱体悬浮液，回流料流与从上部腔室进入中间腔室的料流比为5；
(3)γ-Al2O3前驱体悬浮液经过滤、洗涤、800℃下焙烧5h，得到γ-Al2O3。
本实施例制备的γ-Al2O3微观形貌为纤维状，比表面积为392m2/g，孔体积为1.25mL/g，平均孔径11.9nm。
本实施例制备的γ-Al2O3的TEM照片如图1所示，γ-Al2O3前驱体的XRD谱图如图2所示，γ-Al2O3的XRD谱图如图3所示。
实施例2
连续化制备γ-Al2O3纤维的步骤如下：
(1)配制浓度为152.38g/L的偏铝酸钠溶液，按2.0ml/min的流速进入微反应器下部腔室内；
(2)配制66.47g/L的铝盐溶液，按3.5ml/min的流速进入微反应器上部腔室内，经上部腔室进入中间腔室，然后进入下部腔室与偏铝酸钠溶液混合反应，反应在30.4℃下进行，保持终点pH为8.2-8.3，下部腔室内的混合料液一部分回流至中间腔室，一部分流出反应器，得到γ-Al2O3前驱体悬浮液，回流料流与从上部腔室进入中间腔室的料流比为15；
(3)γ-Al2O3前驱体悬浮液经过滤、洗涤、500℃下焙烧8h，得到γ-Al2O3。
本实施例制备的γ-Al2O3微观形貌为纤维状，比表面积为365m2/g，孔体积为1.23mL/g，平均孔径14.5nm。
实施例3
连续化制备γ-Al2O3纤维的步骤如下：
(1)配制浓度为8.48g/L的偏铝酸钠溶液，按50.0ml/min的流速进入微反应器下部腔室内；
(2)配制3.27g/L的铝盐溶液，按78.1ml/min的流速进入微反应器上部腔室内，经上部腔室进入中间腔室，然后进入下部腔室与偏铝酸钠溶液混合反应，反应在55℃下进行，保持终点pH为8.2-8.3，下部腔室内的混合料液一部分回流至中间腔室，一部分流出反应器，得到γ-Al2O3前驱体悬浮液，回流料流与从上部腔室进入中间腔室的料流比为12；
(3)γ-Al2O3前驱体悬浮液经过滤、洗涤、650℃下焙烧6h，得到γ-Al2O3。
本实施例制备的γ-Al2O3微观形貌为纤维状，比表面积为283m2/g，孔体积为1.12mL/g，平均孔径15.8nm。
表1本发明所制备γ-Al2O3的结构性质表征结果
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (13)
1.一种γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，其特征在于，使用微反应器进行制备，所述微反应器包括：反应器本体，所述反应器本体内由上至下设置有第一分布器和第二分布器，将反应器本体分成上、中、下三个腔室，所述反应器本体顶部设有第一进料口，底部设有第一出料口，下部腔室侧壁一侧设有第二进料口，另一侧设有第二出料口，所述第二进料口高于第二出料口，所述第二出料口通过循环管线与中间腔室连通；所述第一出料口下方设有收集容器，所述收集容器侧壁上部设有溢流管线；
制备步骤包括：
(1)将偏铝酸盐溶液和铝酸盐溶液中的一种通过第二进料口进入到下部腔室内；
(2)将偏铝酸盐溶液和铝酸盐溶液中的另一种通过第一进料口进入到上部腔室，经第一分布器进入到中间腔室，然后再经过第二分布器进入下部腔室与偏铝酸盐溶液进行反应，保持终点pH值稳定，下部腔室的混合料流一部分循环至中间腔室与从第一进料口进入的铝酸盐溶液混合，一部分通过第一出料口流入收集容器，收集容器接满溶液后从溢流管线流出，得到γ-Al2O3前驱体悬浮液；
(3)将得到的γ-Al2O3前驱体悬浮液经过滤、洗涤、焙烧，得到γ-Al2O3。
2.根据权利要求1所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，其特征在于，以氧化铝计，偏铝酸盐溶液的浓度为5-160g/L，铝盐溶液的浓度为1-70g/L。
3.根据权利要求1所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，其特征在于，进入下部腔室内的料流流速为0.5-50ml/min，进入上部腔室内的料流的流速为1-80ml/min。
4.根据权利要求1所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，其特征在于，步骤(2)中下部腔室内的反应温度为30-80℃。
5.根据权利要求1所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，其特征在于，从下部腔室回流到中间腔室的料流流量与从上部腔室进入到中间腔室的料流的流量比值为5-15。
6.根据权利要求1所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，其特征在于，步骤(3)中γ-氧化铝前驱体悬浮液经过550-800℃焙烧5-8h得到γ-Al2O3。
7.根据权利要求1所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，其特征在于，γ-Al2O3的微观形貌为纤维状，比表面积220-400m2/g，孔体积为1.0-1.4m3/g，平均孔径10-16nm。
8.根据权利要求1所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，其特征在于，第一进料口连接有进料管线和流量计；所述循环管线上设有泵和流量计；所述第二进料口处设有第三分布器，外接有进料管线和流量计。
9.根据权利要求1所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，其特征在于，所述第二进料口与第二出料口之间的垂直距离大于等于5cm。
10.根据权利要求8所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，其特征在于，所述分布器为圆盘形状的孔流式结构，所述第一分布器和第二分布器上孔的孔径为10～1500μm，所述第三分布器的孔径为0.1～1000μm。
11.根据权利要求1所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，其特征在于，所述中间腔室内壁设有增强混合强度的构件。
12.根据权利要求1或8所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，其特征在于，分布器与反应器本体之间通过法兰密封连接。
13.根据权利要求1或8所述的γ-Al2O3纤维的连续化制备方法，其特征在于，所述反应器本体内壁及分布器均为不锈钢材质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111673040.9A CN116408021A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种γ-Al2O3纤维的连续化制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111673040.9A CN116408021A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种γ-Al2O3纤维的连续化制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116408021A true CN116408021A (zh) | 2023-07-11 |
Family
ID=87058447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111673040.9A Pending CN116408021A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种γ-Al2O3纤维的连续化制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116408021A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000191321A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | アルミナの製造方法 |
| JP2003095647A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-03 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | アルミナの製造方法および装置 |
| CN101450812A (zh) * | 2007-12-07 | 2009-06-10 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种纳米拟薄水铝石的制备方法及微通道反应器 |
| CN104667841A (zh) * | 2013-11-26 | 2015-06-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种反应器及制备拟薄水铝石的方法 |
| CN106348325A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-01-25 | 清华大学 | 一种γ‑氧化铝及其制备方法 |
| CN209423575U (zh) * | 2018-10-30 | 2019-09-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 气液反应设备与制备拟薄水铝石的装置 |
| CN111646492A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-11 | 清华大学 | 一种γ-氧化铝纳米纤维及其制备方法 |
-
2021
- 2021-12-31 CN CN202111673040.9A patent/CN116408021A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000191321A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | アルミナの製造方法 |
| JP2003095647A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-03 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | アルミナの製造方法および装置 |
| CN101450812A (zh) * | 2007-12-07 | 2009-06-10 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种纳米拟薄水铝石的制备方法及微通道反应器 |
| CN104667841A (zh) * | 2013-11-26 | 2015-06-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种反应器及制备拟薄水铝石的方法 |
| CN106348325A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-01-25 | 清华大学 | 一种γ‑氧化铝及其制备方法 |
| CN209423575U (zh) * | 2018-10-30 | 2019-09-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 气液反应设备与制备拟薄水铝石的装置 |
| CN111646492A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-11 | 清华大学 | 一种γ-氧化铝纳米纤维及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104671265A (zh) | 一种制备拟薄水铝石的方法 | |
| CN104667841A (zh) | 一种反应器及制备拟薄水铝石的方法 | |
| CN106946278B (zh) | 一种拟薄水铝石及其制备方法 | |
| CN111646492B (zh) | 一种γ-氧化铝纳米纤维及其制备方法 | |
| CN111377466B (zh) | 一种拟薄水铝石的制备方法及由其制得的氧化铝 | |
| CN1168659C (zh) | 一种活性氧化铝的制备方法 | |
| CN104959091B (zh) | 碳化反应合成系统及其在制备拟薄水铝石方面的应用及制备方法 | |
| CN107913691B (zh) | 含大孔的氧化铝载体及其制备方法 | |
| CN105347375A (zh) | 拟薄水铝石的生产装置及方法 | |
| CN109721088A (zh) | 一种氢氧化铝及其制备方法 | |
| CN100436324C (zh) | 一种无定型氢氧化铝的制备方法 | |
| CN116408021A (zh) | 一种γ-Al2O3纤维的连续化制备方法 | |
| CN116409806B (zh) | 一种γ-Al2O3纤维工业制备方法 | |
| CN103663508B (zh) | 用微通道反应器制备低比表面积氢氧化镁阻燃剂的方法 | |
| CN109867299B (zh) | 一种制备拟薄水铝石的方法 | |
| JPH0568869A (ja) | 懸濁触媒系の反応方法 | |
| CN112694112A (zh) | 一种连续制备拟薄水铝石的方法 | |
| CN111377472B (zh) | 拟薄水铝石的制备方法及由其制得的氧化铝 | |
| CN1201865C (zh) | 一种含磷和硅氧化铝载体及其制备方法 | |
| CN110642278B (zh) | 一种制备氢氧化铝的方法 | |
| CN103100428A (zh) | 一种氧化铝载体及其制备方法 | |
| CN108929393B (zh) | 球形双介孔凹凸棒石复合载体及其制备方法和应用 | |
| CN103100431A (zh) | 一种氢氧化铝及其制备方法 | |
| CN111115669A (zh) | 气液反应生成固体产物的方法及连续制备拟薄水铝石的方法 | |
| CN103771474B (zh) | 一种氧化铝干胶的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |