[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明属碳化反应设备领域，尤其涉及一种碳化反应合成系统及其在制备大孔容、大孔径拟薄水铝石方面的应用及制备方法。

背景技术

γ-Al₂O₃氧化铝作为催化材料，在催化领域特别是催化加氢领域有着非常广泛的应用。制备γ-Al₂O₃的通常方法是先制取拟薄水铝石，然后在一定温度下焙烧转化为γ-Al₂O₃。拟薄水铝石并无完整的结晶形状，其化学组分也不十分确定，很难用准确的分子式表示，可认为是结晶不完全的一水软铝石，化学组成可近似地写成[AlOOH]·nH₂O(n＝0.080～0.602)。

拟薄水铝石在工业上一般有三种制备方法：

(1)铝盐和碱的中和反应，如氯化铝法：

AlCl₃+3NH₄OH→Al(OH)₃+3NH₄Cl；

(2)铝盐和铝酸盐的复分解反应，如硫酸铝法：

Al₂(SO4)₃+6NaAlO₂+12H₂O→8Al(OH)₃+3Na₂SO₄。

(3)铝酸盐和酸的中和反应，如碳化法：

2NaAlO₂+CO₂+3H₂O→2Al(OH)₃+Na₂CO₃；

现有工业制备方法多采用釜式反应器、间歇成胶的方法来制备拟薄水铝石，这样不仅降低了装置的利用率，而且无法保证每批物料性质的稳定，对后续催化剂制备带来影响。因此，开发一种连续成胶工艺是研究的目标。

CN102309994A、CN200310103035.X、CN20050003776.X等系列专利中制备的氧化铝都是采用间歇、釜式反应器制备，而专利CN2005610046347.0、CN200510046345、CN03124497.1都提到了连续成胶，但没有详细的介绍成胶装置及过程。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种碳化反应合成系统及其在制备拟薄水铝石方面的应用。本发明在特定的合成反应釜中可连续碳化反应制备拟薄水铝石，所制备的拟薄水铝石具有性质稳定、大孔容、大孔径的特点。该方法工艺过程简单，技术容易实施。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

碳化反应合成系统，它包括多个微型单元碳化反应釜组成，其中，所述前一级微型单元碳化反应釜的液体出口经输配管线与后一级微型单元碳化反应釜的液体入口相通；

所述前一级微型单元碳化反应釜包括釜体；在所述釜体内腔的下部横向固定设有进料管板；在所述管板上纵向固定设有进料管；釜体内腔的上部横向固定设有出料管板；在所述出料管板上纵向固定设有出料管；微型单元碳化反应釜的液体入口与进料管相通；微型单元碳化反应釜的液体出口与出料管相通；在所述前一级釜体内腔中横向固定设有混合气体输配组件；所述后一级微型单元碳化反应釜包括釜体；在所述釜体内腔的下部横向固定设有管板；在所述管板上纵向固定设有进料管；釜体内腔的上部横向固定设有出料管板；在所述出料管板上纵向固定设有出料管；微型单元碳化反应釜的液体入口与进料管相通；微型单元碳化反应釜的液体出口与出料管相通；在所述后一级釜体内腔中横向固定设有混合气体输配组件。

作为一种优选方案，本发明在所述输配管线上固定设有助剂加入器；所述助剂加入器的端口与输配管线相通。

进一步地，本发明碳化反应合成系统设有多个老化罐；所述老化罐入口与最后一个微型单元碳化反应釜的级液体出口相通。进一步地，本发明所述混合气体输配组件采用螺旋盘管或格栅状结构；所述混合气体输配组件中部区域。