[发明专利]一种催化氧化亚硫酸镁的装置和方法、一种硝酸钴/ZSM-5分子筛催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种利用催化氧化亚硫酸镁的装置催化氧化亚硫酸镁的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）亚硫酸镁原料进入制备箱与水混合，得到亚硫酸镁浆液；所述亚硫酸镁浆液的质量浓度为45~55%；

（2）所述亚硫酸镁浆液进入反应箱与催化剂接触，在曝气条件下进行氧化反应，得到硫酸镁浆液；使用循环泵使亚硫酸镁浆液在反应箱中循环，所述亚硫酸镁浆液循环时的流动速率为14~15m³/h；所述催化剂的质量与亚硫酸镁浆液的体积比为40~45g：1L；

（3）所述硫酸镁浆液进入蒸发器进行浓缩，得到浓缩硫酸镁浆液；

（4）所述浓缩硫酸镁浆液进入冷却结晶箱进行冷却结晶，得到硫酸镁固体和剩余硫酸镁浆液，所述剩余硫酸镁浆液返回蒸发器再次浓缩；

所述催化氧化亚硫酸镁的装置包括制备箱；

入口与所述制备箱出口连通的反应箱；所述反应箱内包括曝气装置和催化剂层，所述催化剂层的催化剂为硝酸钴/ZSM-5分子筛催化剂；

入口与所述反应箱出口连通的蒸发器；

和入口与所述蒸发器连通出口的冷却结晶箱；所述冷却结晶箱包括固体出料口与液体出料口，所述液体出料口与所述蒸发器入口连通；

所述硝酸钴/ZSM-5分子筛催化剂中硝酸钴的质量负载量为3~10%；

所述硝酸钴/ZSM-5分子筛催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将ZSM-5分子筛与硝酸钴溶液混合进行离子交换，得到催化剂前驱体；

（2）将所述催化剂前驱体进行煅烧，得到硝酸钴/ZSM-5分子筛催化剂；

所述煅烧的温度为300℃，时间为2h。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中亚硫酸镁浆液的质量浓度为45~55%。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中曝气的气体为空气，所述曝气时气体的质量流量为198~202m³/h；所述氧化反应的温度为45~65℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中浓缩的温度为55~65℃，所述浓缩硫酸镁浆液的体积为浓缩前硫酸镁浆液体积的60~65%；所述步骤（4）中冷却结晶的温度为20℃，时间为4~6h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备箱中设置有进样泵、搅拌器、加药器和过滤器；所述蒸发器中设置有抽气装置、加热装置和搅拌器；所述冷却结晶箱中设置有降温设备和旋转过滤器。