一种顺酐催化剂的碳化硅载体生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种顺酐催化剂的碳化硅载体生产工艺，所述生产工艺为固相高温烧结工艺，其特征在于：所述固相高温烧结工艺步骤为：碳化硅原料粉末→原料与助剂混合并球磨→自动液压机成型→真空热压烧结炉烧结→滚制→成品，所述烧结工序完成后加入滚制工序，所述滚制工序为安装在所述烧结炉上的滚动设备带动所述烧结炉内碳化硅载体相互接触碰撞，所述碳化硅载体通过滚制工序可提高比表面积和稳定性。本发明专利技术能够使碳化硅载体倒角处催化剂量较少的现象减少，碳化硅上的催化剂均匀度提升，开裂比率可降低至50％，催化剂活性增强，产品竞争力提高。

A process for producing silicon carbide carrier catalyst.

The invention discloses a process for producing silicon carbide carrier catalyst, the production process for solid phase sintering process, which is characterized by high temperature solid-state sintering process is: silicon carbide powder, raw materials and additives mixed and ball milling, automatic hydraulic machine and vacuum sintering furnace sintering, rolling and finishing the sintering process is completed, join the rolling process, the rolling process for rolling equipment installed in the sintering furnace drives the sintering furnace of silicon carbide carrier contacting mutually, the silicon carbide substrate through rolling process can improve the specific surface area and stability. The invention can reduce the phenomenon of less catalyst amount on the silicon carbide carrier corner, enhance the catalyst uniformity on the silicon carbide, reduce the cracking ratio to 50%, enhance the activity of the catalyst, and improve the competitiveness of the product.

【技术实现步骤摘要】
一种顺酐催化剂的碳化硅载体生产工艺
本专利技术涉及催化剂
，具体为一种顺酐催化剂的碳化硅载体生产工艺。
技术介绍
顺酐(顺丁烯二酸酐)是仅次于苯酐和醋酐的世界第三大有机酸酐。顺酐由于结构上存在许多特点，有很强的反应性能，是合成不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等的重要原料；又是制备1,4-丁二醇、四氢呋喃、调富马酸等一系列重要有机化学和精细化学品的原料，是重要的有机化工产品之一，广泛用于农药、医药、涂料、食品、增塑剂、助剂、造纸和润滑油添加剂等工业。顺酐作为催化剂一般配合载体使用，载体除了赋予催化剂以一定的形体和强度之外，还可以降低比较昂贵的催化剂活性组分的含量。载体的几何形状、粒度大小、比表面积、孔隙率、孔容、孔径分布、导热性能和耐热性能等物理性质以及载体的化学组成等都对催化剂有一定的影响。目前用于催化剂载体主要是氧化铝、氧化硅等氧化物，此类载体虽具有制备简单、原料易于获得、高比表面积等优点，但在一些苛刻的反应条件下，比如高温高压、原料中混有杂质时，将导致催化剂活性的降低和寿命的减短，机械强度不是很高，在催化剂的再生过程中，由于氧化铝载体导热性能不优良，很容易因为飞温造成催化剂活性组分烧结。碳化硅与氧化铝相比，明显具有以下方面的优点，已经成为化学反应中催化剂载体的理想候选材料：(1)高的导热性，碳化硅的导热率高达100～200Wm-1K-1，而氧化铝只有20Wm-1K-1；(2)化学稳定性好，耐腐蚀，且不易与活性组分产生相互作用，有实验指出高比表面碳化硅即使在HF或5M的HNO3中依然保持稳定；(3)机械强度高，不易破碎；(4)热膨胀率低，在100～500℃，碳化硅为3.7×10-6℃-1，而氧化铝为7.3×10-6℃-1。但目前市售的碳化硅载体由于比表面积太小(＜1m2g-1)，不能满足化学反应中的传要求，很大程度上限制了它的应用。目前生产高比表面积碳化硅主要采用无压烧结工艺，以碳化硅为主要原料，助剂粘合剂混合高温烧结制成，无压烧结工艺又分为固相烧结和液相烧结。市面上生产的碳化硅载体外观大都为圆环型，但由于圆环型碳化硅载体的两端表面和弧面为L形直角，且陶瓷本身的脆性特点，喷涂催化剂后的碳化硅载体在使用中容易破损和开裂，大大影响催化剂的活性。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术在固相烧结工艺中增加了滚制工艺，使圆环型碳化硅载体比表面积增大，在生产和使用过程中不容易开裂，大大提升了碳化硅的稳定性，进而提高了顺酐催化剂的活性。本专利技术的技术方案是，设计了一种顺酐催化剂的碳化硅载体生产工艺，采用固相烧结工艺，其工艺步骤为：原料粉末→混合球磨(助剂)→成型→烧结→滚制→成品其中，原料粉末绿色碳化硅粉末，助剂为少量的特殊优质高岭土、粘合剂、增强剂、高温结合剂、矿化剂、造孔剂、润滑剂。采用球磨机对碳化硅粉末和助剂进行混合并球磨10～12h，其中碳化硅含量占90％以上。采用自动液压机对混合后的粉末进行压制成型，模具为外径为12mm、内径为8mm、高为7mm的管形，其中管形模具中心设有直径为4mm、高5mm的圆柱。采用真空热压烧结炉进行烧结，整个烧结过程分为三个阶段：第一阶段，从室温缓慢升温至600～700℃，保温30～45min；第二阶段，快速升温至1600～1750℃，在1350～1400℃时通入氩气，气氛压力保持在0.05～0.08MPa；第三阶段，快速升温至1900～2200℃，保温45～60min后，关炉自然冷却。烧结炉上设有使烧结炉滚动的滚动系统和温度传感器，滚动系统为安装在烧结炉上的滚动设备，设备倾斜放置，开动滚动设备使烧结炉翻转，控制转速为10～20r/min，烧结炉内的碳化硅载体相互接触碰撞。随着温度传感器中显示的温度降到100℃时，关闭滚动系统，待温度传感器显示温度降到室温后取出烧结炉内的氮化硅载体，即为成品。另外，滚制工艺中的转速过慢会使圆环型碳化硅载体的倒角速度变慢，降低了滚制工艺的效率；转速过快时，角速度的加成使碳化硅之间的作用力更大，容易使碳化硅载体碎裂。本专利技术的有益效果为：经过高温烧结和滚制后的碳化硅载体喷涂顺酐催化剂后，圆环型碳化硅载体的两端表面和弧面之间曲率降低，倒角处催化剂量少的现象减少，碳化硅上的催化剂均匀度提升，开裂比率可降低至50％，催化剂活性增强，产品竞争力提高。附图说明图1是本专利技术实施例的顺酐催化剂的碳化硅载体生产工艺步骤图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术设计了一种顺酐催化剂的碳化硅载体生产工艺，按质量百分比取90％的1～2μm碳化硅粉末和10％的高岭土、碳化硼、聚乙二醇6000、酚醛树脂、四甲基氢氧化铵，放入AYM滚动式球磨机混合并球磨，球磨时间为11h，球磨后的粉末放入模具中心设有圆柱的管形模具，其中模具尺寸为外径12mm、内径8mm、高7mm，圆柱尺寸为直径4mm、高5mm，然后，把装有碳化硅粉末的模具放入400千牛单柱自动液压机进行压制成型，将成型后的碳化硅取出并放入ZT(T)-40-20真空热压烧结炉进行烧结，整个烧结过程分为三个阶段：第一阶段，从室温缓慢升温至650℃，650℃保温40min；第二阶段，快速升温至1700℃，1400℃左右通入氩气，气氛压力保持在0.06MPa左右；第三阶段，快速升温至2000℃，保温45min后，关炉自然冷却。最后，打开烧结炉上的滚动系统，转速调为15r/min，当温度传感器中显示的温度降到100℃时，关闭滚动系统，当温度传感器显示温度降到室温后取出烧结炉内的氮化硅载体，即为成品。该碳化硅载体为规整的圆环型的，圆环型碳化硅载体的两端表面和弧面由原来的L型直角变为64°的R角，碳化硅表面更光滑。采用该工艺生产的碳化硅载体的物理性能见表1。表1碳化硅载体的物理性能开头规整圆环型孔隙率％＞50外观颜色浅绿色碱金属％≤0.3材料强度(莫氏)≥9.4级堆积密度0.88g/cm3产品抗压强度轴向≥8kg/颗径向≥3kg/颗以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术生产的碳化硅载体不仅应用于顺酐，还可应用于其它催化剂当中。凡属于本专利技术思路下的技术方案均属于本专利技术的保护范围。应当指出，对于本
的技术人员来说，在不脱离本专利技术原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顺酐催化剂的碳化硅载体生产工艺，所述生产工艺为固相高温烧结工艺，其特征在于：所述固相高温烧结工艺步骤为：碳化硅原料粉末→原料与助剂混合并球磨→自动液压机成型→真空热压烧结炉烧结→滚制→成品，所述烧结工序完成后加入滚制工序，所述滚制工序为安装在所述烧结炉上的滚动设备带动所述烧结炉内碳化硅载体相互接触碰撞，所述碳化硅载体通过滚制工序可提高比表面积和稳定性。

【技术特征摘要】
1.一种顺酐催化剂的碳化硅载体生产工艺，所述生产工艺为固相高温烧结工艺，其特征在于：所述固相高温烧结工艺步骤为：碳化硅原料粉末→原料与助剂混合并球磨→自动液压机成型→真空热压烧结炉烧结→滚制→成品，所述烧结工序完成后加入滚制工序，所述滚制工序为安装在所述烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄乃乔，袁明辉，杨建萍，
申请(专利权)人：萍乡市普天高科实业有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36