JP2004016956A

JP2004016956A - Manufacturing method for inorganic compound slurry

Info

Publication number: JP2004016956A
Application number: JP2002176827A
Authority: JP
Inventors: Jun Noma; 野間　純; Satoshi Kobayakawa; 小早川　聡; Atsuhisa Maeda; 前田　敦央
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-18
Also published as: JP4095353B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently prepare silica to manufacture uniform silica-containing inorganic compound slurry. <P>SOLUTION: In a method for manufacturing inorganic compound slurry by feeding an inorganic compound containing a silica powder in a stirring tank having a stirrer to mix the same, the upper side edges of the stirring blades of the stirrer are arranged at a position lower by 2-6% of the height in the stirring stop state of a liquid or a solid-liquid mixture from the position of the gas-liquid interface in the stirring stop state of the liquid or the solid-liquid mixture in the stirring tank before the silica powder is charged to mix the silica powder with air. The pressure of this silica powder mixed air is set to a slightly pressed state to feed the silica powder mixed air in the stirring tank. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無機化合物スラリーの製造方法に関し、詳しくは、プロピレンからアクロレインを製造する接触酸化反応、アクロレインからアクリル酸を製造する接触酸化反応、アルカンの酸化脱水素反応、アルカンのアンモ酸化反応等の各種反応に使用されるシリカ含有触媒を製造するための無機化合物スラリーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリカを触媒成分や担体として用いられる無機酸化物触媒としては、プロピレンからアクロレインやアクリル酸を製造する接触酸化反応に使用される触媒等、種々の触媒が知られている。
【０００３】
これらの無機酸化物触媒は、原料の無機化合物を混合し、焼成することにより製造される。この原料である無機化合物の混合工程においては、一般的に、水溶性の無機化合物を使用して水溶液の状態で混合し、乾燥することにより、複数の無機化合物がほぼ均一に分散した固形物を得る方法が採用される。
【０００４】
ところで、シリカの場合は、水溶化可能なケイ素化合物を使用することなく、水不溶性のシリカそのものを使用する場合が多い。この場合、シリカ以外の無機化合物水溶液の混合液に、シリカを分散させることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シリカの上記混合液への分散を均一に行わないと、得られる無機酸化物触媒として均一なものが得られず、触媒活性に影響を及ぼす場合がある。
【０００６】
また、シリカは一般に圧縮性が強いため、袋等に詰めた場合、シリカが互いに密着する傾向がある。このため、袋に詰められたシリカを原料として用いる場合、この袋を開封して逆さにして、上記混合液へ投入しようとしても、シリカが流れ出さないという問題を有する。
【０００７】
これに対し、上記シリカ同士の密着を解消するため、空気と混合した後に投入する方法が検討されている。
しかし、空気と混合したシリカを配管を通じて撹拌槽内に供給する場合、上記の撹拌槽内の混合液を所定温度に上昇させておくと、上記配管の出口付近の湿度が増し、この出口付近でシリカが湿って、この部分に付着し、付着したシリカによって配管出口が閉塞されてしまう場合がある。
【０００８】
そこでこの発明は、効率よくシリカを仕込み、均一なシリカ含有無機化合物スラリーを製造することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、シリカ粉体を含む無機化合物を、撹拌装置を有する撹拌槽に送入し、混合して無機化合物スラリーを製造する方法において、上記シリカ粉体の投入前における撹拌槽内の液体又は固液混合物の撹拌停止状態における気液界面の位置から、上記液体又は固液混合物の撹拌停止状態における高さの２〜６％下方の位置に、上記撹拌装置の撹拌羽根の上辺縁が配されるようにし、上記シリカ粉体を空気と混合し、このシリカ粉末混合空気の圧力を微加圧状態とし、上記シリカ混合空気を上記撹拌槽内に送り込むことを特徴とすることにより、上記課題を解決したのである。
【００１０】
所定のシリカ粉体を空気と混合し、微加圧状態で撹拌槽内に送り込むので、撹拌槽内の液体又は固液混合物が加温され、シリカ投入部出口付近の湿度が上がっても、シリカがシリカ投入部出口で湿って付着し、付着したシリカによってシリカ投入部出口が閉塞されるのを防止できる。このため、シリカの仕込みを効率よく行うことができる。
【００１１】
また、撹拌装置の撹拌羽根を所定の位置に設けるので、投入されたシリカを均一に撹拌することができ、均一なスラリーを得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明にかかる方法で製造されるシリカを含む無機化合物スラリーは、触媒原料として使用されるものである。例えば、所定の無機成分を含む上記無機化合物スラリーを焼成することにより、複数の無機酸化物からなる複合触媒等が製造される。このようにして得られる触媒は、各種の反応に使用することができ、例えば、プロピレンからアクロレインを製造する接触酸化反応、アクロレインからアクリル酸を製造する接触酸化反応、アルカンの酸化脱水素反応、アルカンのアンモ酸化反応等の各種反応等があげられる。
【００１３】
上記のシリカを含む無機化合物スラリーは、シリカ粉体を含む無機化合物を、図１に示すような撹拌装置７を有する撹拌槽１に送入し、混合して製造される。
【００１４】
上記シリカ粉体の平均粒径は５００μｍ以下がよく、０．０１〜３００μｍが好ましい。平均粒径が５００μｍより大きいと、比表面積が小さくなって、触媒性能が不十分となる場合がある。
【００１５】
まず、水溶性の無機化合物を所定量の水に溶解させる。次に、この無機化合物水溶液を上記撹拌槽１の送入管３より送入する。送入管３の数は、上記無機化合物水溶液の種類の数に合わせて設けてもよく、また、複数の上記無機化合物水溶液を１つの送入管３から送入してもよい。
【００１６】
一方、上記シリカ粉体は、図示しないが、所定の容器内に投入して空気と混合する。これにより、シリカ粉体の流動性を確保する。
【００１７】
所定の上記無機化合物水溶液を撹拌槽１に送入した後、シリカを送入する直前の段階で、送入された上記無機化合物水溶液の混合水溶液の界面を所定の位置にする。また、シリカを２度に分けて送入し、１回目のシリカ送入と２回目のシリカ送入との間に、上記の所定無機化合物水溶液を挿入する場合は、１回目にシリカを送入する直前の段階で、送入された上記無機化合物水溶液の混合水溶液の界面を所定の位置にすると共に、２回目にシリカを送入する直前の段階で、上記無機化合物水溶液及びシリカの固液混合物の界面を改めて所定の位置に再調整する。
【００１８】
具体的には、上記シリカ粉体の投入前、及び、撹拌装置７を停止した状態において、上記の無機化合物水溶液の混合水溶液又は上記無機化合物水溶液及びシリカの固液混合物（以下、「液体又は固液混合物」と称する。）の気液界面の位置から、上記液体又は固液混合物の撹拌停止状態における高さの２〜６％、好ましくは３〜５％だけ下方の位置に、上記撹拌装置７の撹拌羽根２の上辺縁が配されるようにするのがよい。言い換えれば、上記シリカ粉体の投入前、及び、撹拌装置７を停止した状態において、上記液体又は固液混合物の高さＨ、及び上記液体又は固液混合物の気液界面の位置と上記撹拌羽根２の上辺縁との距離Ａの比Ａ／Ｈが、２〜６％の範囲内になるようにするのがよく、３〜５％の範囲内になるようにするのが好ましい。
【００１９】
なお、上記撹拌羽根２の羽根が２枚以上あるときは、上記の「撹拌羽根２の上辺縁」とは、最上段になる羽根の上辺縁をいう。
【００２０】
撹拌羽根２の上辺縁が所定の位置となるように、上記液体又は固液混合物の気液界面を調整するので、投入されるシリカが上記気液界面で凝集するのを防止でき、上記液体又は固液混合物の全体に、送入したシリカを均一に分散させることができる。
【００２１】
上記のシリカ送入時の上記撹拌槽内の液温は、３０〜９０℃がよい。この温度範囲とすることにより、上記無機化合物水溶液の混合液から、無機化合物が析出するのを防止できる。
【００２２】
そして、上記のシリカ粉末を混合した空気を、好ましくは常圧に５〜４００ｍｍＨ_２Ｏ加えた微加圧状態とし、上記撹拌槽１内に送り込む。常圧に加えられる圧力が５ｍｍＨ_２Ｏより小さいと、上記撹拌槽１にシリカ粉末混合空気を送入するシリカ送入管４の撹拌槽１側端部であるシリカ送入口５付近は湿度が高いため、送入されるシリカがこのシリカ送入口５で湿って付着し、このシリカ送入口５を覆ってしまい、シリカ送入が停止してしまうおそれがある。一方、常圧に加えられる圧力が４００ｍｍＨ_２Ｏより大きいと、シリカと共に送り込まれる空気量が結果的に増加して、この空気の排出に伴って、同伴されるシリカの量が多くなってしまい、シリカのロスが増加することとなる。
【００２３】
シリカ粉末混合空気を微加圧状態にするため、必要に応じて、撹拌槽１には圧力調整弁６が設けられ、これによって、加圧状態を調節することができる。
【００２４】
【発明の効果】
この発明にかかるシリカ含有無機化合物スラリーの製造方法においては、所定のシリカ粉体を空気と混合し、微加圧状態で撹拌槽内に送り込むので、撹拌槽内の液体又は固液混合物が加温され、シリカ投入部出口付近の湿度が上がっても、シリカがシリカ投入部出口で湿って付着し、付着したシリカによってシリカ投入部出口が閉塞されるのを防止できる。このため、シリカの仕込みを効率よく行うことができる。
【００２５】
また、撹拌羽根を所定の位置に設けるので、投入されたシリカを均一に撹拌することができ、均一なスラリーを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる撹拌槽の例を示す断面図
【符号の説明】
１　撹拌槽
２　撹拌羽根
３　送入管
４　シリカ送入管
５　シリカ送入口
６　圧力調整弁
７　撹拌装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing an inorganic compound slurry, and more specifically, a catalytic oxidation reaction for producing acrolein from propylene, a catalytic oxidation reaction for producing acrylic acid from acrolein, an oxidative dehydrogenation reaction of an alkane, an ammoxidation reaction of an alkane, and the like. The present invention relates to a method for producing an inorganic compound slurry for producing a silica-containing catalyst used for various reactions.
[0002]
[Prior art]
As an inorganic oxide catalyst using silica as a catalyst component or a carrier, various catalysts such as a catalyst used in a catalytic oxidation reaction for producing acrolein or acrylic acid from propylene are known.
[0003]
These inorganic oxide catalysts are produced by mixing raw material inorganic compounds and baking them. In the mixing step of the inorganic compound as a raw material, generally, a solid in which a plurality of inorganic compounds are substantially uniformly dispersed is mixed by using a water-soluble inorganic compound in an aqueous solution state and dried. The method of obtaining is adopted.
[0004]
By the way, in the case of silica, water-insoluble silica itself is often used without using a water-solubilizable silicon compound. In this case, silica is dispersed in a mixed solution of an aqueous solution of an inorganic compound other than silica.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the silica is not uniformly dispersed in the mixed solution, a uniform inorganic oxide catalyst cannot be obtained, which may affect the catalytic activity.
[0006]
Further, since silica is generally highly compressible, when packed in a bag or the like, the silica tends to adhere to each other. For this reason, when the silica packed in the bag is used as a raw material, there is a problem that the silica does not flow out even if the bag is opened upside down and put into the mixed solution.
[0007]
On the other hand, in order to eliminate the adhesion between the silicas, a method of charging the mixture after mixing with air has been studied.
However, when the silica mixed with air is supplied into the stirring tank through a pipe, if the mixed solution in the stirring tank is raised to a predetermined temperature, the humidity near the outlet of the pipe increases, and near the outlet. Silica may get wet and adhere to this portion, and the adhered silica may block the pipe outlet.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to efficiently charge silica and produce a uniform silica-containing inorganic compound slurry.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a method for producing an inorganic compound slurry by feeding an inorganic compound containing silica powder into a stirring tank having a stirring device, and mixing the liquid or the liquid in the stirring tank before charging the silica powder. The upper edge of the stirring blade of the stirring device is disposed at a position 2 to 6% lower than the height of the liquid or solid-liquid mixture in the stirring stopped state from the position of the gas-liquid interface in the stirring stopped state of the solid-liquid mixture. The above-mentioned subject is achieved by mixing the silica powder with air, setting the pressure of the silica powder mixed air in a slightly pressurized state, and feeding the silica mixed air into the stirring tank. It was resolved.
[0010]
Since a predetermined silica powder is mixed with air and sent into the stirring tank under a slightly pressurized state, the liquid or solid-liquid mixture in the stirring tank is heated, and even if the humidity near the silica charging section outlet rises, the silica Can be prevented from being wet and adhered at the outlet of the silica charging portion, and the adhered silica blocking the outlet of the silica charging portion. For this reason, silica can be efficiently charged.
[0011]
Further, since the stirring blade of the stirring device is provided at a predetermined position, the charged silica can be uniformly stirred, and a uniform slurry can be obtained.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The inorganic compound slurry containing silica produced by the method according to the present invention is used as a raw material for a catalyst. For example, by firing the inorganic compound slurry containing a predetermined inorganic component, a composite catalyst or the like comprising a plurality of inorganic oxides is produced. The catalyst thus obtained can be used for various reactions, for example, a catalytic oxidation reaction for producing acrolein from propylene, a catalytic oxidation reaction for producing acrylic acid from acrolein, an oxidative dehydrogenation reaction of an alkane, an alkane And various reactions such as an ammoxidation reaction.
[0013]
The above-mentioned inorganic compound slurry containing silica is produced by feeding an inorganic compound containing silica powder into a stirring tank 1 having a stirring device 7 as shown in FIG.
[0014]
The average particle size of the silica powder is preferably 500 μm or less, and more preferably 0.01 to 300 μm. If the average particle size is larger than 500 μm, the specific surface area may be small, and the catalytic performance may be insufficient.
[0015]
First, a water-soluble inorganic compound is dissolved in a predetermined amount of water. Next, the aqueous solution of the inorganic compound is fed from the feed pipe 3 of the stirring tank 1. The number of the inlet pipes 3 may be provided in accordance with the number of the types of the inorganic compound aqueous solution, or a plurality of the inorganic compound aqueous solutions may be sent from one inlet pipe 3.
[0016]
On the other hand, although not shown, the silica powder is charged into a predetermined container and mixed with air. This ensures the fluidity of the silica powder.
[0017]
After the predetermined inorganic compound aqueous solution is fed into the stirring tank 1, just before the silica is fed, the interface of the fed mixed aqueous solution of the inorganic compound aqueous solution is set at a predetermined position. In addition, when the silica is supplied twice, and the above-mentioned predetermined inorganic compound aqueous solution is inserted between the first silica supply and the second silica supply, the silica is supplied first. Immediately before the step, the interface of the mixed aqueous solution of the inorganic compound aqueous solution that has been sent is brought into a predetermined position, and at the stage immediately before the second silica is injected, a solid-liquid mixture of the inorganic compound aqueous solution and silica is used. Is readjusted to a predetermined position again.
[0018]
Specifically, before charging the silica powder and in a state where the stirring device 7 is stopped, a mixed aqueous solution of the inorganic compound aqueous solution or a solid-liquid mixture of the inorganic compound aqueous solution and silica (hereinafter, referred to as “liquid or solid”). The liquid or solid-liquid mixture at a position 2 to 6%, preferably 3 to 5% below the height of the liquid or solid-liquid mixture when the stirring is stopped. The upper edge of the stirring blade 2 is preferably arranged. In other words, before the introduction of the silica powder and in a state where the stirring device 7 is stopped, the height H of the liquid or solid-liquid mixture, the position of the gas-liquid interface of the liquid or solid-liquid mixture, and the position of the stirring blade The ratio A / H of the distance A to the upper edge of 2 is preferably in the range of 2 to 6%, and more preferably in the range of 3 to 5%.
[0019]
When there are two or more blades of the stirring blade 2, the “upper edge of the stirring blade 2” refers to the upper edge of the uppermost blade.
[0020]
Since the gas-liquid interface of the liquid or solid-liquid mixture is adjusted so that the upper edge of the stirring blade 2 is at a predetermined position, it is possible to prevent the silica to be charged from aggregating at the gas-liquid interface, The fed silica can be uniformly dispersed throughout the solid-liquid mixture.
[0021]
The liquid temperature in the stirring tank at the time of feeding the silica is preferably 30 to 90 ° C. By setting the temperature in this range, it is possible to prevent the inorganic compound from precipitating out of the mixed solution of the inorganic compound aqueous solution.
[0022]
Then, the air mixing the silica powder, preferably a slight pressure while applying 5~400mmH 2 _O to normal pressure, fed to the stirring tank 1. If the pressure applied to the atmospheric pressure is smaller than 5 mmH ₂ O, the humidity near the silica inlet 5, which is the end of the silica feed pipe 4 that feeds the silica powder mixed air into the agitator 1, is high. Therefore, there is a possibility that the silica to be fed wet and adheres at the silica inlet 5 and covers the silica inlet 5 so that the silica feeding is stopped. On the other hand, if the pressure applied to the atmospheric pressure is larger than 400 mmH ₂ O, the amount of air sent with the silica increases as a result, and the amount of the entrained silica increases with the discharge of this air, The loss of silica will increase.
[0023]
In order to bring the silica powder mixed air into a slightly pressurized state, the stirring tank 1 is provided with a pressure adjusting valve 6 as necessary, whereby the pressurized state can be adjusted.
[0024]
【The invention's effect】
In the method for producing a silica-containing inorganic compound slurry according to the present invention, a predetermined silica powder is mixed with air and fed into the stirring tank under a slightly pressurized state, so that the liquid or solid-liquid mixture in the stirring tank is heated. Thus, even if the humidity near the outlet of the silica inlet rises, it is possible to prevent the silica from getting wet and adhering at the outlet of the silica inlet and blocking the outlet of the silica inlet by the attached silica. For this reason, silica can be efficiently charged.
[0025]
Further, since the stirring blade is provided at a predetermined position, the introduced silica can be uniformly stirred, and a uniform slurry can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a stirring tank according to the present invention.
REFERENCE SIGNS LIST 1 stirring tank 2 stirring blade 3 inlet pipe 4 silica inlet pipe 5 silica inlet 6 pressure regulating valve 7 stirrer

Claims

In a method for producing an inorganic compound slurry by feeding an inorganic compound containing silica powder to a stirring tank having a stirring device and mixing the same,
A position 2 to 6% below the height of the liquid or solid-liquid mixture in the stirring stopped state from the gas-liquid interface position in the stirring tank in the stirring stopped state of the liquid or solid-liquid mixture before the introduction of the silica powder. In order to arrange the upper edge of the stirring blade of the stirring device,
The silica powder is mixed with air, and the pressure of the silica powder mixed air is slightly pressurized,
A method for producing an inorganic compound slurry, comprising feeding the silica mixed air into the stirring tank.

The method for producing an inorganic compound slurry according to claim 1, wherein the temperature of the liquid in the stirring tank is 30 to 90C.

The method for producing an inorganic compound slurry according to claim 1, wherein the silica powder has an average particle diameter of 500 μm or less.

The pressure of the silica powder mixed air, a manufacturing method of an inorganic compound slurry according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a slight pressure while applying 5~400mmH 2 _O to normal pressure.