1、針對現(xiàn)有硫酸工業(yè)中SO<,2>轉(zhuǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)阻力大、能耗高的現(xiàn)象設(shè)計了一種具有低阻力和高傳熱傳質(zhì)性能、內(nèi)部具有規(guī)則通道的新型整體式釩催化劑.這種新型整體式釩催化劑以硅藻土為載體,將活性組分與載體直接混合;孔道利用塑芯制作;成品外形為大尺寸立方體,內(nèi)部矩形通道相互交錯、形狀規(guī)則.與散堆釩催化劑制作方法不同,整體式釩催化劑采用壓制密實法成型,成型用釩催化劑料漿的化學(xué)物理性質(zhì)直接影響催化劑成品質(zhì)量.通過測定釩催化劑料漿在不同處理條件下的塑限、液

2、限、流動度等參數(shù),研究了不同配方和不同處理方法對料漿流動性質(zhì)的影響規(guī)律.整體式釩催化劑壓制密實成型過程分為入模、壓制和脫模三個階段;豎直安放在模具內(nèi)部的塑芯對其制作影響嚴重.通過測試釩催化劑坯體密實度、含水量的變化,研究了不同措施對催化劑制作三個階段的影響,并建立了相應(yīng)的坯體密度模型.機械強度是整體式釩催化劑主要性質(zhì).整體式釩催化劑內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)對催化劑整體強度有明顯影響.通過實驗分別測試了整體式釩催化劑活性、壓力降以及外部傳質(zhì)性質(zhì).結(jié)果

3、表明整體式釩催化劑能有效提高釩催化劑宏觀活性;床層壓力降只有傳統(tǒng)散堆床層的1/2~1/3;外擴散傳質(zhì)與散堆床層相當.擬合整體式釩催化劑床層壓力降數(shù)據(jù),所得床層壓力降公式計算誤差在13~16％,優(yōu)于Bravo公式.對整體式釩催化劑床層進行內(nèi)部流動、內(nèi)擴散過程模擬計算.結(jié)果表明整體式釩催化劑壓力降主要產(chǎn)生于通道間相互交叉結(jié)構(gòu),通道本身壓力降可以忽略;整體式釩催化劑內(nèi)SO<,2>濃度和反應(yīng)速度受到內(nèi)擴散影響嚴重,但催化劑內(nèi)部沒有死區(qū);外擴散影