專利名稱：鎳鋁合金催化劑及其制備方法
技術領域：
本發明屬于一種鎳鋁合金催化劑及其制備方法。
鎳鋁合金廣泛應用于糖類氫化制醇的催化劑。為了提高合金的強度，一般均在合金中加入0.5-3％的其他金屬如鉻、鈷、鈦、錳等。在加入鈦時，一般用金屬鈦，取其純度高。但金屬鈦價格高而且難于破碎成塊，不易與鎳鋁形成均勻的金屬溶液。長期以來，國內外的糖類氫化如葡萄糖氫化制山梨醇、麥芽糖氫化制麥芽糖醇、異麥芽酮糖氫化制異麥芽酮糖醇、甘露糖氫化制甘露糖醇、乳糖氫化制乳糖醇等，大部分采用間歇式反應。由于間歇反應是在反應釜中進行，要求糖液和催化劑能均勻混合，所以鎳鋁合金最終應加工成粉末狀，才能懸浮在糖液中，實現均勻反應。因此合金在使用前必須進行粉碎，所以對合金的強度和韌性沒有過多的要求。
進入九十年代，糖類氫化逐步采用連續化操作，催化劑不是浮在糖液中，而是固定裝在反應器中，因而開發具有高強度、高活性的鎳鋁合金及其制備方法的很多，如CN1157189阮內催化劑，其制備方法和使用該催化劑生產糖醇的方法，申請人為日本東和化成工業株式會社和日興利卡株式會社，該專利申請中公開了一種鎳鋁合金催化劑及其制備方法，是通過以下步驟實現的，1、將鎳和鋁融化；2、通過驟冷該融化混合物的料滴獲得驟冷塊狀合金；3、分選和按原樣或在破碎后將該驟冷塊狀合金活化，收集該塊狀阮內催化劑，破碎成粉末再活化。該方法為鎳鋁共同熔化，由于鎳的熔點高，在1300℃以上難熔化，所以熔化的能耗高，時間長；通過驟冷該融化混合物的料滴獲得驟冷塊狀合金，這種工藝操作難度高。
本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種具有高強度、高活性、成本低的鎳鋁合金催化劑。
本發明的目的還在于提供一種低溫熔化，節省能源，工藝簡單，成本低的鎳鋁合金催化劑制備方法。
本發明的技術解決方案是在鎳鋁合金中加入重量為鎳鋁重量0.5-3.5％的海綿鈦。
上述鎳鋁合金催化劑的制備方法是在鋁的熔點或熔點以上先將鋁融化，然后分批加入金屬鎳，在攪拌的情況下將海綿鈦加入到熔融的鎳鋁溶液中，金屬溶液在模具中冷卻成型。
根據實際使用中對催化劑粒度的要求，可以直接制成所要求的粒度，或將大塊成型催化劑粉碎成不同的粒度。
本發明鎳鋁合金催化劑用0.5-3.5％的海綿鈦強化，而不用金屬鈦。海綿鈦國內有大量生產，價格便宜，且易于粉碎。
本發明鎳鋁的熔化采用獨特的先化鋁后化鎳的方法，利用鎳溶入鋁產生的熔解熱使鎳熔化，不需外加熱，即能生成均勻的金屬液。
實施例1鋁100克，鎳100克，海綿鈦1克純度為99.5％的鋁100克，放入高溫坩堝在馬福爐中加熱到660-700℃使鋁熔化，然后加入1/4量即25克的電解鎳，熔融后，金屬溶液發光亮。再分兩批加入余下的鎳。鎳溶解完畢后，加入1克海綿鈦顆粒攪拌均勻，將金屬溶液倒入普通鑄鐵模具中，緩慢冷卻得鈦強化鎳鋁合金催化劑。將這種鎳鋁合金催化劑用于30％濃度的葡萄糖氫化制山梨醇，轉化率達97.5-99.5％。
實施例2鋁100克，電解鎳100克，海綿鈦2克純度為99.5％的鋁100克，放入高溫坩堝在馬福爐中加熱到鋁的熔點660℃使鋁熔化，然后加入1/4量即25克的電解鎳，熔融后，金屬溶液發光亮。再分兩批加入余下的鎳。鎳溶解完畢后，加入2克海綿鈦顆粒攪拌均勻，將金屬溶液倒入金屬模，緩慢冷卻得鈦強化鎳鋁合金催化劑。將這種鎳鋁合金催化劑用于25％濃度的葡萄糖氫化制山梨醇，轉化率達97.5-99.5％。
實施例3鋁80克，電解鎳70克，海綿鈦2克純度為99.5％的鋁80克，放入高溫坩堝在馬福爐中加熱到鋁的熔點660℃使鋁熔化，然后加入20克的電解鎳，熔融后，金屬溶液發光亮。再分兩批加入余下的鎳。鎳溶解完畢后，加入2克海綿鈦顆粒攪拌均勻，將金屬溶液倒入金屬模，緩慢冷卻得鈦強化鎳鋁合金催化劑。將這種鎳鋁合金催化劑用于麥芽糖氫化制麥芽糖醇，轉化率達97.5-99.5％。
實施例4鋁5千克，電解鎳5千克，海綿鈦200克純度為99.5％的鋁5千克放入國產高頻爐中，通電升溫到鋁的熔點660℃，鋁漸漸熔化，然后分批加入總量為5千克的電解鎳，鎳熔化完后，加入200克海綿鈦顆粒，攪拌均勻，將金屬溶液倒入鑄鐵模具，緩慢冷卻。合金呈書本狀，雖然很硬，但易于錘擊成小塊，合金斷面有光澤。亦可注入形成直徑7-15mm高5-30mm圓柱鑄件的模具中，冷卻后得到圓柱形合金，不需再粉碎。將這種鎳鋁合金催化劑用于麥芽糖氫化制麥芽糖醇，轉化率達98.5-99.5％。
實施例5鋁5千克，電解鎳5千克，海綿鈦250克純度為99.5％的鋁5千克放入國產高頻爐中，通電升溫到鋁的熔點660℃，鋁漸漸熔化，然后分批加入總量為5千克的電解鎳，鎳熔化完后，加入250克海綿鈦顆粒，攪拌均勻，將金屬溶液倒入鑄鐵模具，緩慢冷卻。合金呈書本狀，雖然很硬，但易于錘擊成小塊，合金斷面有光澤。亦可注入形成直徑7-15mm高5-30mm圓柱鑄件的模具中，冷卻后得到圓柱形合金，不需再粉碎。將這種鎳鋁合金催化劑用于30％濃度的葡萄糖氫化制山梨醇，轉化率達98.5-99.5％。
實施例6鋁5千克，電解鎳5千克，海綿鈦350克純度為99.5％的鋁5千克放入國產高頻爐中，通電升溫到鋁的熔點660℃，鋁漸漸熔化，然后分批加入總量為5千克的電解鎳，鎳熔化完后，加入350克海綿鈦顆粒，攪拌均勻，將金屬溶液倒入鑄鐵模具，緩慢冷卻。合金呈書本狀，雖然很硬，但易于錘擊成小塊，合金斷面有光澤。亦可注入形成直徑7-15mm高5-30mm圓柱鑄件的模具中，冷卻后得到圓柱形合金，不需再粉碎。將這種鎳鋁合金催化劑用于25％濃度的葡萄糖氫化制山梨醇，轉化率達98.5-99.5％。
權利要求
1.一種鎳鋁合金催化劑，其特征在于在鎳鋁合金中加入重量為鎳鋁重量0.5-3.5％的海綿鈦。
2.根據權利要求1所述的鎳鋁合金催化劑，其特征在于在鎳鋁合金中加入重量為鎳鋁重量1-2.5％的海綿鈦。
3.一種權利要求1所述的鎳鋁合金催化劑的制備方法，其特征是在鋁的熔點或熔點以上先將鋁融化，然后分批加入鎳，在攪拌的情況下將海綿鈦加入到熔融的鎳鋁溶液中，金屬溶液在模具中冷卻成型。
全文摘要
本發明屬于一種鎳鋁合金催化劑及其制備方法。在鎳鋁合金中加入重量為鎳鋁重量0.5－3.5%的海綿鈦。上述鎳鋁合金催化劑的制備方法是在鋁的熔點或熔點以上先將鋁融化，然后分批加入金屬鎳，在攪拌的情況下將海綿鈦加入到熔融的鎳鋁溶液中。金屬溶液在金屬中冷卻成型，然后粉碎成不同的粒度。
文檔編號B01J23/76GK1317368SQ0110999
公開日2001年10月17日 申請日期2001年3月29日 優先權日2001年3月29日
發明者尤新 申請人:尤新