JPH1017321A - Small alumna sphere and its production - Google Patents

Small alumna sphere and its production

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JPH1017321A
JPH1017321A JP8186719A JP18671996A JPH1017321A JP H1017321 A JPH1017321 A JP H1017321A JP 8186719 A JP8186719 A JP 8186719A JP 18671996 A JP18671996 A JP 18671996A JP H1017321 A JPH1017321 A JP H1017321A
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JP
Japan
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alumina
small spheres
dried
spheres
water content
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JP8186719A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuaki Takakura
和昭 高倉
Koichi Ohama
孝一 大浜
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JGC Catalysts and Chemicals Ltd
Original Assignee
Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure a small prove volume and to enhance a mechanism strength by firing small spheres obtd. by granulating specified dry alumina powder. SOLUTION: Pseudo-boehmite alumina hydrogel obtd. by allowing an aq. soln. of a soluble aluminum salt to react with a basic aq. soln. in the presence of 2-15wt.% soluble carboxylic acid based on the amt. of alumina is washed to remove a salt as a by-product and to reduce the amt. of an alkali metal in the alumina to <=1.0wt.% (expressed in terms of oxide). The washed alumina hydrogel is spray-dried, water is added to the resultant dry alumina powder having 25-35wt.% water content so that the water content is regulated to 35-55wt.% and the powder is granulated to obtain small spheres each having 4-13mm diameter. These small spheres are dried under such conditions as to attain 1-26wt.%/hr rate of evaporating of water and the dried spheres are fired at 400-900 deg.C to obtain the objective small almina spheres each having 3-10mm diameter and >=10kg mechanical strength. The total pore volume of pores each having <100Å pore diameter in the spheres is 0.30-0.70ml/g and that of pores each having <=100 Å pore diameter is <=0.10ml/g.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、触媒担体、吸着
剤、充填剤などに適し、良好な機械的強度と制御された
細孔分布を有するアルミナ小球体とその製造方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to alumina small spheres suitable for a catalyst carrier, an adsorbent, a filler and the like, having good mechanical strength and a controlled pore distribution, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルミナ小球体は各種触媒担体、吸着
剤、充填剤等多くの分野で利用されている。この場合、
それぞれの使用目的にあった表面積、細孔容積、細孔径
等が要求されるとともに、良好な機械的強度が要求され
る。しかしアルミナ小球体の機械的強度は細孔径の大き
さ、細孔容積の大きさに反比例して低くなる傾向があ
る。種々の公知の方法により得られる乾燥アルミナ粉末
を用いて造粒成形されたアルミナ小球体は、いずれも細
孔直径が100Å以上の細孔容積が少なくとも0.1m
l/g以上である。
2. Description of the Related Art Alumina small spheres are used in many fields such as various catalyst carriers, adsorbents and fillers. in this case,
A surface area, a pore volume, a pore diameter, and the like that are suitable for each purpose of use are required, and good mechanical strength is required. However, the mechanical strength of alumina small spheres tends to decrease in inverse proportion to the size of the pore diameter and the size of the pore volume. Alumina small spheres formed by granulation using dry alumina powder obtained by various known methods all have a pore diameter of 100 ° or more and a pore volume of at least 0.1 m.
1 / g or more.

【0003】マクロポアの比較的少ないアルミナ成形体
については、例えば特公平6−104568号公報に細
孔直径350Å以上の細孔容積が0.18ml/gのア
ルミナ担体の製造方法が記載されており、特公平2−4
8485号公報には細孔直径が500Å以上の細孔容積
が0.1ml/gのアルミナ担体の製造方法が記載され
ている。更に特開昭52−59094号公報には細孔直
径が100〜50,000Åの細孔容積が全細孔容積の
10%未満のアルミナの製造方法が記載されている。し
かしこれらは何れも加圧押出成形法によるものである。
With respect to an alumina molded body having relatively few macropores, for example, Japanese Patent Publication No. 6-104568 describes a method for producing an alumina carrier having a pore volume of 350 mm or more and a pore volume of 0.18 ml / g. Tokuhei 2-4
No. 8485 describes a method for producing an alumina carrier having a pore diameter of 500 ° or more and a pore volume of 0.1 ml / g. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-59094 describes a process for producing alumina having a pore volume of 100 to 50,000 ° and a pore volume of less than 10% of the total pore volume. However, these are all based on the pressure extrusion molding method.

【0004】従来乾燥アルミナ粉末を用いて成形された
アルミナ成形体は、アルミナの一次粒子の有するミクロ
細孔および一次粒子間隙で発生するメソ細孔および一次
粒子が凝集してなる二次粒子間隙で発生するマクロ細孔
を有し、常に広い細孔径分布を有している。一次粒子間
隙および二次粒子間隙で発生する細孔は機械的強度を低
下させ、このうち特に細孔直径が約1,000Å以上の
細孔が存在すると、機械的強度は著しく低下するという
問題がある。
[0004] Conventionally, an alumina compact formed using dried alumina powder is formed by micropores of primary particles of alumina, mesopores generated in primary particle gaps, and secondary particle gaps formed by aggregation of primary particles. It has macropores that occur and has a wide pore size distribution at all times. The pores generated in the primary particle gap and the secondary particle gap decrease the mechanical strength. Among them, there is a problem that the mechanical strength is remarkably reduced particularly when there is a pore having a pore diameter of about 1,000 mm or more. is there.

【0005】また、機械的強度は成形方法によって異な
ることが知られている。代表的な成形方法の一つに、ア
ルミナ粉末に適当な水分を加えて捏和し加圧押出成形す
る方法があるが、この方法ではマクロポアを少なくし比
較的強度の高い成形体が得られるものの球状にすること
が出来なかった。
It is known that the mechanical strength varies depending on the molding method. One of the typical molding methods is a method in which appropriate moisture is added to alumina powder and the mixture is kneaded and pressure-extruded. In this method, a molded article having a relatively high strength can be obtained by reducing macropores. Could not be spherical.

【0006】このため一般的には、小球状の成形体を得
るために回転造粒法が採用され、該方法は水分調整され
たアルミナ粉末を回転造粒機により、必要に応じて種粒
子を用いて、アルミナ粉末の凝集力によって造粒する方
法である。この方法では強い外的圧力が加わらないため
にアルミナ粉末粒子が密充填しないためマクロポアの少
ないものが得られず、粒子強度の強いものが得られなか
った。
[0006] Therefore, in general, a rotary granulation method is employed to obtain a small spherical molded body. In this method, the alumina particles whose water content has been adjusted are seeded with a rotary granulator as necessary. In this method, granulation is performed by the cohesive force of alumina powder. In this method, since a strong external pressure was not applied, the alumina powder particles were not tightly packed, so that a material having few macropores could not be obtained, and a material having a high particle strength could not be obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来マクロ
ポアが無く機械的強度の強いものが得られなかった回転
造粒法によって、マクロポアを実質的に有しない機械的
強度の強いアルミナ小球体およびその製造方法を提供す
るものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to an alumina small sphere having substantially no macropores and having a high mechanical strength by a rotary granulation method which does not have macropores and cannot obtain a high mechanical strength. An object of the present invention is to provide a manufacturing method thereof.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の第1は、下記
〜の特性を有するアルミナ小球体に関する。 細孔直径100Å未満の細孔容積が0.30〜0.7
0ml/g 細孔直径100Å以上の細孔容積が0.10ml/g
以下 粒子直径が3〜10mm 機械的粒子強度が10Kg以上
The first aspect of the present invention relates to alumina small spheres having the following characteristics. The pore volume of the pore having a pore diameter of less than 100 ° is 0.30 to 0.7.
0 ml / g 0.10 ml / g pore volume with a pore diameter of 100 mm or more
The particle diameter is 3 to 10 mm and the mechanical particle strength is 10 kg or more.

【0009】本発明の第2は、下記(a)〜(f)の工
程からなることを特徴とするアルミナ小球体の製造方法
に関する。 (a)アルミナ基準で2〜15wt%の可溶性カルボン
酸の存在下に、可溶性アルミニウム塩水溶液と塩基性水
溶液を反応させて擬ベーマイトアルミナヒドロゲルを生
成させる工程、(b)該アルミナヒドロゲルを洗浄して
副生塩を除去し、アルミナ中のアルカリ金属を酸化物と
して1.0wt%以下にする工程、(c)洗浄したアル
ミナヒドロゲルを含水量が25wt%〜35wt%の範
囲の乾燥アルミナ粉末に噴霧乾燥する工程、(d)乾燥
アルミナ粉末に水を加えて含水量を35〜55wt%の
範囲に水分調整する工程、(e)水分調整した乾燥アル
ミナ粉末を小球体に造粒成形する工程、(f)造粒成形
された小球体を乾燥し、次いで焼成してアルミナ小球体
とする工程、この方法により、前述のアルミナ小球体を
得ることができる。
A second aspect of the present invention relates to a method for producing alumina small spheres, comprising the following steps (a) to (f). (A) reacting a soluble aluminum salt aqueous solution with a basic aqueous solution in the presence of 2 to 15 wt% of soluble carboxylic acid based on alumina to form pseudo-boehmite alumina hydrogel, and (b) washing the alumina hydrogel Removing by-product salts to reduce the alkali metal in alumina to 1.0 wt% or less as an oxide; (c) spray-drying the washed alumina hydrogel to dry alumina powder having a water content in the range of 25 wt% to 35 wt% (D) adding water to the dried alumina powder to adjust the water content to a range of 35 to 55 wt%, (e) granulating the dried alumina powder having adjusted moisture into small spheres, (f) A) a step of drying the granulated and formed small spheres, followed by firing to form alumina small spheres, and the above-mentioned alumina small spheres can be obtained by this method.

【0010】前記工程(f)においては、造粒成形され
た小球体をアルミナ当たりの水分蒸発速度が26wt%
/hr以下で乾燥し、次いで400℃〜900℃で焼成
することが好ましい。
In the step (f), the granulated and formed small spheres have a water evaporation rate per alumina of 26 wt%.
It is preferable to dry at a rate of not more than / hr and then calcinate at 400 ° C to 900 ° C.

【0011】本発明のアルミナ小球体は水銀圧入法で測
定される細孔直径100Å以上の細孔容積(PVm)が
0.10ml/g以下、好ましくは、0〜0.05ml
/gの範囲であって、窒素吸着法で求めた全細孔容積
(PVt、相対圧P/P0=0.976における値)が
0.30ml/g〜0.80ml/gの範囲にあって、
窒素吸着法で求めた細孔直径100Å未満の細孔容積
(PVs、相対圧P/P0=0.780における値)が
0.30〜0.70ml/gの範囲にあって、木屋式硬
度計で測定される機械的強度が10Kg以上、好ましく
は11〜20kgの範囲で、粒子直径が3〜10mmの
ものである。
The alumina small spheres of the present invention have a pore volume (PVm) having a pore diameter of 100 ° or more as measured by a mercury intrusion method of 0.10 ml / g or less, preferably 0 to 0.05 ml.
/ G, and the total pore volume (PVt, value at relative pressure P / P 0 = 0.976) determined by the nitrogen adsorption method is in the range of 0.30 ml / g to 0.80 ml / g. hand,
The pore volume (PVs, value at a relative pressure P / P 0 = 0.780) of pore diameter less than 100 ° determined by the nitrogen adsorption method is in the range of 0.30 to 0.70 ml / g, and the Kiya type hardness It has a mechanical strength of at least 10 kg, preferably 11 to 20 kg, and a particle diameter of 3 to 10 mm.

【0012】細孔直径100Å未満の細孔容積が0.3
0ml/g未満の場合は触媒担体、吸着剤等としての性
能が不十分であり、0.70ml/gを越えて高い場合
は細孔直径100Å以上の細孔容積も増加する傾向にあ
り、機械的強度が弱くなることがある。
When the pore volume of the pore having a pore diameter of less than 100 ° is 0.3
When the amount is less than 0 ml / g, the performance as a catalyst carrier, an adsorbent, etc. is insufficient, and when the amount is more than 0.70 ml / g, the pore volume having a pore diameter of 100 mm or more tends to increase. The target strength may be weak.

【0013】細孔直径100Å以上の細孔容積が0.1
0ml/gより大きい場合は機械的強度が弱くなるので
好ましくない。
[0013] The volume of pores having a pore diameter of 100 ° or more is 0.1
If it is more than 0 ml / g, the mechanical strength becomes weak, which is not preferable.

【0014】また、機械的強度が弱くなり、例えば10
Kg未満となった場合には、触媒担体、吸着剤等として
使用する際に粉化あるいは破壊するので長期にあるいは
繰り返して使用することが出来なくなるので好ましくな
い。
Further, the mechanical strength becomes weak, for example, 10
If the weight is less than Kg, it is not preferable because the powder is broken or broken when used as a catalyst carrier, an adsorbent or the like, and cannot be used for a long time or repeatedly.

【0015】本発明の可溶性カルボン酸としてはグルコ
ン酸、コハク酸、シュウ酸、クエン酸、マロン酸、酒石
酸、アジピン酸等が好適に使用できる。
As the soluble carboxylic acid of the present invention, gluconic acid, succinic acid, oxalic acid, citric acid, malonic acid, tartaric acid, adipic acid and the like can be suitably used.

【0016】前記、可溶性アルミニウム塩水溶液として
は、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミ
ニウム、酢酸アルミニウムなどの水溶液が使用可能であ
り、また、塩基性水溶液としてはアルミン酸ナトリウ
ム、アルミン酸カリなどのアルミン酸アルカリ金属、苛
性ソーダ、アンモニアなどの水溶液が使用可能である。
As the aqueous solution of the soluble aluminum salt, an aqueous solution of aluminum sulfate, aluminum nitrate, aluminum chloride, aluminum acetate or the like can be used. As the basic aqueous solution, an aqueous solution of aluminate such as sodium aluminate or potassium aluminate can be used. An aqueous solution of an alkali metal, caustic soda, ammonia or the like can be used.

【0017】前記、塩基性水溶液としては、アルミン酸
のアルカリ金属塩水溶液、アルカリ金属水酸化物水溶液
およびアンモニア水溶液を挙げることができる。
Examples of the basic aqueous solution include an aqueous solution of an alkali metal salt of aluminate, an aqueous solution of an alkali metal hydroxide and an aqueous solution of ammonia.

【0018】本発明の擬ベーマイトアルミナヒドロゲル
は、前記塩基性水溶液、例えばアルミナに換算したとき
の濃度が0.1〜5.0wt%のアルミン酸アルカリ金
属塩水溶液あるいはアンモニア水溶液に前記可溶性カル
ボン酸を溶解させ、これをアルミナに換算したときの濃
度が0.2〜10.0wt%の可溶性アルミニウム塩水
溶液に撹拌しながら供給して調製される。
The pseudo-boehmite alumina hydrogel of the present invention is obtained by adding the above-mentioned soluble carboxylic acid to the above-mentioned basic aqueous solution, for example, an aqueous solution of an alkali metal aluminate or an aqueous ammonia solution having a concentration of 0.1 to 5.0% by weight in terms of alumina. It is prepared by dissolving and supplying it to a soluble aluminum salt aqueous solution having a concentration of 0.2 to 10.0 wt% when converted to alumina, with stirring.

【0019】次いで、該アルミナヒドロゲルは、例えば
アンモニア水を掛けながら濾過洗浄して、副生塩等を除
去する。
Next, the alumina hydrogel is filtered and washed, for example, while applying aqueous ammonia to remove by-product salts and the like.

【0020】洗浄した擬ベーマイトアルミナヒドロゲル
を、含水量が25〜35wt%になるような条件で噴霧
乾燥して乾燥アルミナ粉末を調製する。この乾燥アルミ
ナ粉末に水を添加して含水量が35〜55wt%になる
ように調整し、回転造粒機により造粒して直径約4〜1
3mmの球状アルミナ粒子を得、この球状アルミナ粒子
を乾燥し焼成して、機械的粒子強度が10Kg以上で直
径約3〜10mmの球状アルミナ小球体を製造する。
The washed pseudo-boehmite alumina hydrogel is spray-dried under conditions such that the water content is 25 to 35% by weight to prepare a dry alumina powder. Water is added to the dried alumina powder to adjust the water content to 35 to 55% by weight, and granulated by a rotary granulator to obtain a diameter of about 4 to 1%.
3 mm spherical alumina particles are obtained, and the spherical alumina particles are dried and fired to produce spherical alumina small spheres having a mechanical particle strength of 10 kg or more and a diameter of about 3 to 10 mm.

【0021】本発明は、公知の方法により、アルミナ基
準で2〜15wt%、好ましくは3〜10wt%のカル
ボン酸の存在下で沈殿として得られる擬ベーマイトアル
ミナヒドロゲルを使用する。2wt%未満では一次粒子
が大きくなりすぎ、最終アルミナ小球体の水銀圧入法で
測定される細孔直径100Å以上の細孔容積が0.10
ml/gより大きくなり、強度も弱くなるため好ましく
ない。また、グルコン酸を15wt%を越えて使用して
も粒子の成長を抑制する効果が増加することはなく、経
済的な面からも好ましくない。
The present invention uses a pseudo-boehmite alumina hydrogel obtained as a precipitate in a known manner in the presence of 2 to 15 wt%, preferably 3 to 10 wt%, of carboxylic acid based on alumina. If the content is less than 2 wt%, the primary particles become too large, and the pore volume of the final alumina small spheres having a pore diameter of 100 ° or more as measured by the mercury intrusion method is 0.10.
It is not preferable because it is larger than ml / g and the strength becomes weak. Further, even if gluconic acid is used in an amount exceeding 15% by weight, the effect of suppressing the growth of particles does not increase, which is not preferable from the economical viewpoint.

【0022】本発明の擬ベーマイトアルミナヒドロゲル
は、BET法により測定した場合の比表面積が200〜
400m2/g、窒素吸着法により測定した細孔容積
(相対圧P/P0=0.976における値)が0.35
〜0.60ml/gの性状を有する擬ベーマイトアルミ
ナヒドロゲルが好ましい。比表面積および細孔容積は擬
ベーマイトアルミナヒドロゲルを600℃で2時間焼成
して測定したものである。
The pseudo-boehmite alumina hydrogel of the present invention has a specific surface area of 200 to 200 as measured by the BET method.
400 m 2 / g, pore volume (value at relative pressure P / P 0 = 0.976) measured by nitrogen adsorption method is 0.35
Pseudo-boehmite alumina hydrogel having properties of ~ 0.60 ml / g is preferred. The specific surface area and the pore volume are measured by firing pseudo-boehmite alumina hydrogel at 600 ° C. for 2 hours.

【0023】比表面積が200m2/g未満の擬ベーマ
イトアルミナヒドロゲルの場合は、アルミナ一次粒子が
成長し過ぎていることを示し、強度の強いアルミナ小球
体を得にくいので好ましくない。比表面積が400m2
/g以上の場合は、アルミナ一次粒子が成長しておらず
極めて微細な一次粒子であるため乾燥、焼成工程での収
縮率が大きすぎて強度の強いアルミナ小球体が得られな
い。
A pseudo-boehmite alumina hydrogel having a specific surface area of less than 200 m 2 / g is not preferred because alumina primary particles are overgrown and it is difficult to obtain strong alumina small spheres. 400m 2 specific surface area
In the case of / g or more, primary alumina particles do not grow and are very fine primary particles, so that the shrinkage in the drying and firing steps is too large to obtain strong alumina small spheres.

【0024】また擬ベーマイトアルミナヒドロゲルの細
孔容積が0.35ml/g未満の場合は最終アルミナ小
球体の細孔直径100Å未満の細孔容積が0.30ml
/g未満となる場合があり、触媒、吸着剤としての性能
が低下するので好ましくない。また0.60ml/g以
上では、得られるアルミナ小球体の水銀圧入法で測定さ
れる細孔直径100Å以上の細孔容積も増加する傾向に
あり、機械的強度が弱くなることがあるので好ましくな
い。
When the pore volume of the pseudo-boehmite alumina hydrogel is less than 0.35 ml / g, the pore volume of the final alumina microspheres having a pore diameter of less than 100 ° is 0.30 ml.
/ G, which is not preferred because the performance as a catalyst and an adsorbent is reduced. If it is 0.60 ml / g or more, the pore volume of the obtained alumina small spheres having a pore diameter of 100 ° or more as measured by the mercury porosimetry tends to increase, and the mechanical strength may be weak, which is not preferable. .

【0025】次いで、該擬ベーマイトアルミナヒドロゲ
ルは純水、低濃度鉱酸水溶液あるいはアンモニア水を掛
けながら濾過洗浄して、副生塩等を除去し、アルミナ中
のアルカリ金属を酸化物として1.0wt%以下、好ま
しくは0.5wt%以下にする。
Next, the pseudo-boehmite alumina hydrogel is filtered and washed with pure water, a low-concentration aqueous solution of mineral acid or aqueous ammonia to remove by-product salts and the like. %, Preferably 0.5% by weight or less.

【0026】洗浄に純水を用いた場合はアルカリ金属を
1.0wt%以下にすることが困難な場合があり、低濃
度鉱酸水溶液を用いた場合はアルカリ金属の除去は容易
であるが、鉱酸に由来するアニオンが残存したりアルミ
ナヒドロゲルの一部が溶解したりすることがあるので好
ましくない。アンモニア水を用いた場合はアルカリ金属
イオンとアンモニウムイオンの置換によりアルカル金属
が除去され、更に塩基性であるためアンモニウムイオン
とアニオンが反応して除去されるためアニオンも容易に
除去できるので好ましい。
When pure water is used for washing, it may be difficult to reduce the alkali metal content to 1.0 wt% or less. When a low-concentration aqueous solution of mineral acid is used, the removal of the alkali metal is easy, It is not preferable because anions derived from mineral acids may remain or a part of the alumina hydrogel may be dissolved. The use of ammonia water is preferred because the alkali metal ion is replaced with ammonium ion to remove the alkali metal, and since it is basic, the ammonium ion reacts with the anion to remove it.

【0027】洗浄に使用するアンモニア水のアンモニア
濃度は0.05〜1.0wt%が好ましい。またアンモ
ニア水の使用量は該ヒドロゲルの重量の5〜100倍が
好ましい。
The ammonia concentration of the aqueous ammonia used for cleaning is preferably 0.05 to 1.0 wt%. The amount of the aqueous ammonia is preferably 5 to 100 times the weight of the hydrogel.

【0028】アルミナ中のアルカリ金属が酸化物として
1.0wt%を越えて高い場合は触媒、吸着剤としての
性能が低下し、また熱的な安定性も低下する。
When the content of alkali metal in alumina exceeds 1.0 wt% as an oxide, the performance as a catalyst and an adsorbent decreases, and the thermal stability also decreases.

【0029】次いで、この擬ベーマイトアルミナヒドロ
ゲルをスプレードライヤーで噴霧乾燥して噴霧乾燥アル
ミナ粉末の含水量を25〜35wt%にする。噴霧乾燥
アルミナ粉末の含水量が35wt%より高い場合は、乾
燥程度が不十分であるためアルミナ粉末同士が付着しあ
って粉末状態が維持されず、粉末の取扱いが困難になる
ので好ましくない。含水量が25wt%未満の場合は乾
燥し過ぎのためアルミナ粉末が非常に硬く、密に充填す
るように収縮が起きず、造粒成形体のマクロ細孔発生の
原因となり、機械的強度が低下するので好ましくない。
Next, the pseudo-boehmite alumina hydrogel is spray-dried with a spray drier so that the water content of the spray-dried alumina powder is 25 to 35% by weight. If the water content of the spray-dried alumina powder is higher than 35% by weight, the degree of drying is insufficient, so that the alumina powder adheres to each other and the powder state is not maintained. If the water content is less than 25% by weight, the alumina powder is too hard because it is too dry, and does not shrink so as to be densely packed, which causes the formation of macropores in the granulated product and lowers the mechanical strength. Is not preferred.

【0030】また、噴霧乾燥アルミナ粉末の平均粒子径
は、マイクロメッシュ法で測定して10〜100μmで
あることが好ましい。特に好ましくは20〜70μmで
ある。平均粒子径が10μm未満の乾燥アルミナ粉末
は、粉体の取扱いが困難な場合があり、100μmを越
えて平均粒子径が大きい場合は造粒成形体のマクロ細孔
発生の要因となり機械的強度が低下するので好ましくな
い。
The average particle size of the spray-dried alumina powder is preferably from 10 to 100 μm as measured by a micromesh method. Particularly preferably, it is 20 to 70 μm. Dry alumina powder having an average particle size of less than 10 μm may have difficulty in handling the powder, and if the average particle size is more than 100 μm, a large pore size of the granulated product may be generated, resulting in poor mechanical strength. It is not preferable because it lowers.

【0031】この乾燥アルミナ粉末に水を添加して含水
量を35wt%〜55wt%、好ましくは40〜50w
t%に水分調整した後、回転造粒機により球状粒子に成
形する。含水量が35wt%未満でも、55wt%より
高くても造粒できない。水分調整された乾燥アルミナ粉
末の単位重量当たりの含水量は、容積基準で該乾燥アル
ミナ粉末を別途600℃で2時間焼成して測定したアル
ミナ粉末の細孔容積の1.2〜1.5倍であることが好
ましい。乾燥アルミナ粉末の細孔容積から計算される含
水量の範囲より高くても低くても造粒ができない。乾燥
アルミナ粉末の含水量が35wt%より低い場合は水分
が殆ど細孔内にあって粒子外部に少ないため粒子の付着
力、擬集力が低くて造粒成形ができず、55wt%より
高い場合はスラリー状となるため造粒することが出来な
い。本発明に用いられる乾燥アルミナ粉末は、窒素吸着
法により測定される細孔容積(相対圧P/P0=0.9
76における値)が約0.45〜0.80ml/gのも
のが好適に使用される。従って水分調整された乾燥アル
ミナ粉末の含水量は35〜55wt%である。
Water is added to the dried alumina powder to reduce the water content to 35 to 55 wt%, preferably 40 to 50 watts.
After adjusting the water content to t%, the mixture is formed into spherical particles by a rotary granulator. Even if the water content is less than 35 wt% or more than 55 wt%, granulation cannot be performed. The water content per unit weight of the dried alumina powder whose water content was adjusted was 1.2 to 1.5 times the pore volume of the alumina powder measured by separately calcining the dried alumina powder at 600 ° C. for 2 hours on a volume basis. It is preferred that Granulation cannot be performed if the water content is higher or lower than the range of the water content calculated from the pore volume of the dried alumina powder. When the water content of the dried alumina powder is lower than 35 wt%, the water content is almost in the pores and is small outside the particles, so that the adhesion force and pseudo-collection force of the particles are low and granulation cannot be performed, and when the water content is higher than 55 wt%. Cannot be granulated because it becomes a slurry. The dried alumina powder used in the present invention has a pore volume (relative pressure P / P 0 = 0.9) measured by a nitrogen adsorption method.
(Value at 76) of about 0.45 to 0.80 ml / g are preferably used. Therefore, the moisture content of the dried alumina powder whose water content has been adjusted is 35 to 55 wt%.

【0032】この水分調整された乾燥アルミナ粉末を回
転造粒機で造粒成形するが、この時の造粒成形体の粒子
径は約4〜13mmであることが好ましい。粒子径がこ
の範囲の場合は乾燥、焼成により収縮して最終アルミナ
小球体の粒子径が3mm〜10mmとなり、触媒、触媒
担体等として有用な粒子径のアルミナ小球体を得ること
ができる。
The dried alumina powder whose water content has been adjusted is granulated by a rotary granulator. At this time, the granulated product preferably has a particle diameter of about 4 to 13 mm. When the particle diameter is in this range, the particle diameter of the final alumina small spheres is reduced by drying and firing to 3 mm to 10 mm, and alumina small spheres having a particle diameter useful as a catalyst, a catalyst carrier and the like can be obtained.

【0033】次いでこのアルミナ造粒成形体を乾燥、焼
成してアルミナ小球体を得る。この時の乾燥速度はアル
ミナ当たりの水分蒸発速度が26wt%/hr以下であ
ることが好ましい。また焼成温度は400〜900℃で
あることが好ましい。
Next, the alumina granulated product is dried and fired to obtain alumina small spheres. The drying rate at this time is preferably such that the water evaporation rate per alumina is 26 wt% / hr or less. The firing temperature is preferably from 400 to 900C.

【0034】本発明で得られる球状アルミナ粒子は、擬
ベーマイトアルミナヒドロゲルの段階の一次粒子が小さ
く、また、乾燥アルミナ粉末の含水量を調整しているた
め乾燥、焼成時の収縮が非常に大きい点に特徴がある。
造粒成形後の球状アルミナ粒子の乾燥、焼成による収縮
率は体積基準で約40〜50%である。このため乾燥お
よび焼成条件が非常に重要となり、この時の乾燥、焼成
は非常に緩やかに行わなければならない。
The spherical alumina particles obtained in the present invention have small primary particles in the pseudo-boehmite alumina hydrogel stage, and have very large shrinkage during drying and firing because the water content of the dried alumina powder is adjusted. There is a feature.
The shrinkage ratio of the granulated alumina particles after drying and firing is about 40 to 50% by volume. Therefore, the drying and firing conditions are very important, and the drying and firing at this time must be performed very slowly.

【0035】乾燥は、室温で水分が約30wt%になる
まで静置風乾するか、好ましくは相対湿度が40〜70
%の空気を供給しながらバンド乾燥機あるいはキルン乾
燥機等で水分が約30wt%以下になるまで、3〜48
時間で乾燥することが望ましい。
Drying is carried out by air drying at room temperature until the water content becomes about 30% by weight, or preferably at a relative humidity of 40 to 70%.
% To 3 to 48 wt.
It is desirable to dry in time.

【0036】この時の乾燥速度は、噴霧乾燥アルミナ粉
末の細孔容積の大小によってあるいは水分調整後の水分
量によって異なるが、水分蒸発速度(1時間当たりの、
アルミナに対する蒸発水分の重量の割合)で表して1〜
26wt%/hr、好ましくは2〜20wt%/hrの
範囲である。乾燥速度が1wt%/hr未満では時間が
かかりすぎて生産効率が低く、また回転乾燥による場合
は時間が掛かりすぎると粒子の強度が発現する前に摩耗
によって粉化するという問題がある。また乾燥速度が2
6wt%/hrを越えて高い場合は、球状粒子が密充填
して粒子間隙が極めて少ないため、乾燥時の水分蒸発路
が殆ど無く、水分が急激に気化して生じる蒸気の圧力に
よって粒子が破壊する場合があり、また破壊しないまで
も大きな蒸発路が生成してマクロ孔となったり、一次粒
子が最密充填する形で収縮せず、その結果粒子強度が低
下するので好ましくない。
The drying rate at this time varies depending on the size of the pore volume of the spray-dried alumina powder or the moisture content after moisture adjustment, but the moisture evaporation rate (per hour,
(Weight ratio of evaporated water to alumina)
26 wt% / hr, preferably in the range of 2 to 20 wt% / hr. If the drying rate is less than 1 wt% / hr, it takes too much time to lower the production efficiency. If the drying is too long, there is a problem that if the time is too long, the particles may be powdered by abrasion before the strength of the particles is developed. The drying speed is 2
When the content is higher than 6 wt% / hr, the spherical particles are densely packed and the particle gap is extremely small, so that there is almost no water evaporation path at the time of drying, and the particles are destroyed by the pressure of steam generated by rapid evaporation of water. In addition, even if not broken, a large evaporation path is formed to form macropores, or the primary particles are not shrunk in a close-packed manner, and as a result, the particle strength is undesirably reduced.

【0037】次いで焼成にさいして昇温するが、200
℃迄の昇温は、昇温速度が20〜40℃/hrで行うこ
とが好ましい。200℃迄の昇温速度が20℃/hr未
満の場合は昇温速度が緩やかであることの効果が増加す
ることは無く、生産性の面からは時間を要するだけで好
ましくない。また40℃/hrを越えて高い場合は、一
次粒子、二次粒子が細密充填する形での収縮が起きにく
くマクロ孔が生成し、そして粒子間の結合も充分起きな
いため、強度の高いものが得難いので好ましくない。
Next, the temperature is raised before firing,
Preferably, the temperature is raised to a temperature of 20 ° C./hr at a rate of 20 to 40 ° C./hr. If the rate of temperature rise up to 200 ° C. is less than 20 ° C./hr, the effect of the slow rate of temperature rise does not increase, and it takes time from the viewpoint of productivity, which is not preferable. If the temperature is higher than 40 ° C./hr, shrinkage in the form of densely packed primary particles and secondary particles hardly occurs, macropores are generated, and bonding between particles does not sufficiently occur. Is difficult to obtain, which is not preferable.

【0038】焼成温度は400℃〜900℃の範囲が好
ましい。焼成温度が400℃未満では噴霧乾燥アルミナ
粒子の結合が充分起きないために粒子強度の強いものが
得られないことがあり、900℃以上では結晶転移、焼
結による表面積の低下等が起きるため触媒担体、吸着剤
としての性能の良いものが得られないことがある。
The firing temperature is preferably in the range of 400 ° C. to 900 ° C. If the sintering temperature is lower than 400 ° C, the spray-dried alumina particles may not be sufficiently bonded due to insufficient binding of alumina particles, and if the sintering temperature is higher than 900 ° C, crystal transition and reduction of the surface area due to sintering may occur. Good performance as a carrier or adsorbent may not be obtained.

【0039】焼成時間はとくに制限はないが、約1時間
〜10時間の範囲が好ましい。焼成時間が1時間未満で
は粒子強度が充分発現しないことがあり、10時間以上
では粒子強度が更に増加することは無く、特に高温域で
は焼結による表面積の低下等が起きるため触媒担体、吸
着剤としての性能の良いものが得られない場合があるの
で好ましくない。
The firing time is not particularly limited, but is preferably in the range of about 1 hour to 10 hours. If the sintering time is less than 1 hour, the particle strength may not be sufficiently developed, and if the sintering time is 10 hours or more, the particle strength does not further increase. It is not preferable because there is a case where a product having a good performance cannot be obtained.

【0040】[0040]

【実施例】以下に実施例と比較例を挙げて本発明を説明
するが本発明はこれにより限定されるものではない。
The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0041】実施例1 (a)工程:アルミナに換算したときの濃度が2.5w
t%のアルミン酸ナトリウム水溶液10Kgにグルコン
酸22.5gを溶解させ、これをアルミナに換算したと
きの濃度が5.0wt%の硫酸アルミニウム水溶液10
Kgに撹拌しながら供給して、アルミナヒドロゲルの沈
殿を調製した(この時のグルコン酸の量はアルミナ当た
り3.0wt%である)。 (b)工程:この沈殿をアンモニア濃度0.3wt%の
アンモニア水をかけながら濾過洗浄して擬ベーマイトア
ルミナヒドロゲルを調製した。洗浄後の塩を分析したと
ころアルミナ基準でNa2Oとして0.15wt%、S
4として0.75wt%残存していた。この擬ベーマ
イトアルミナヒドロゲルの一部を乾燥し、次いで600
℃で焼成して比表面積、細孔容積および細孔径を測定し
た。比表面積は323m2/g、細孔容積は0.37m
l/gであった。 (c)工程:この擬ベーマイトアルミナヒドロゲルを、
スプレードライヤーの入り口温度260℃、出口温度1
10℃、温度差150℃で噴霧乾燥して乾燥アルミナ粉
末を得た。この乾燥アルミナ粉末の含水量は32wt%
であった。また、この乾燥アルミナ粉末を600℃で焼
成して測定した細孔容積は0.55ml/gであった。 (d)(e)工程:この乾燥アルミナ粉末に水を加えて
含水量が46wt%になるように水分調整し、次いで回
転造粒機により平均粒子径7mmの球状アルミナ粒子を
調製した。 (f)工程:この球状アルミナ粒子を室温で、相対湿度
50%の空気を供給しながら平均乾燥速度約7wt%/
hrで6時間回転乾燥した後、昇温速度20℃/hrで
200℃迄昇温しその後600℃で2時間回転焼成し
た。得られたアルミナ小球体(S−1)の性状を表1
に、水銀圧入法による細孔分布を図1に示した。
Example 1 Step (a): The concentration when converted to alumina was 2.5 w
22.5 g of gluconic acid is dissolved in 10 kg of an aqueous solution of sodium aluminate having a concentration of 5.0 wt% as an alumina solution.
Kg was fed with stirring to prepare a precipitate of alumina hydrogel (the amount of gluconic acid at this time was 3.0 wt% per alumina). Step (b): This precipitate was filtered and washed while pouring ammonia water having an ammonia concentration of 0.3 wt% to prepare pseudo-boehmite alumina hydrogel. Analysis of the salt after washing revealed that 0.15 wt% of Na 2 O was
0.75 wt% of O 4 remained. Part of the pseudo-boehmite alumina hydrogel is dried and then 600
C., and the specific surface area, pore volume and pore diameter were measured. Specific surface area is 323 m 2 / g, pore volume is 0.37 m
1 / g. Step (c): This pseudo-boehmite alumina hydrogel is
Spray dryer inlet temperature 260 ° C, outlet temperature 1
Spray drying was performed at 10 ° C. and a temperature difference of 150 ° C. to obtain a dried alumina powder. The water content of this dried alumina powder is 32 wt%
Met. Further, the pore volume measured by calcining the dried alumina powder at 600 ° C. was 0.55 ml / g. Steps (d) and (e): Water was added to the dried alumina powder to adjust the water content to 46 wt%, and then spherical alumina particles having an average particle diameter of 7 mm were prepared using a rotary granulator. Step (f): The spherical alumina particles were dried at room temperature while supplying air at a relative humidity of 50%, and the average drying rate was about 7 wt% /
After rotating and drying at 60 ° C. for 6 hours, the temperature was raised to 200 ° C. at a heating rate of 20 ° C./hr, followed by rotary firing at 600 ° C. for 2 hours. Table 1 shows the properties of the obtained alumina small spheres (S-1).
FIG. 1 shows the pore distribution by the mercury intrusion method.

【0042】実施例2 スプレードライヤーの入り口温度285℃、出口温度1
10℃、温度差が175℃で噴霧乾燥した含水量が30
wt%の乾燥アルミナ粉末を用いた以外は実施例1と全
く同様にしてアルミナ小球体(S−2)を得た。この小
球体の性状を表1に、細孔分布を図1に示した。S−1
とS−2の細孔分布は殆ど同じ曲線を示した。
Example 2 Spray dryer inlet temperature 285 ° C., outlet temperature 1
Spray-dried at 10 ° C, temperature difference 175 ° C and water content 30
Alumina small spheres (S-2) were obtained in exactly the same manner as in Example 1, except that dry alumina powder of wt% was used. The properties of the small spheres are shown in Table 1, and the pore distribution is shown in FIG. S-1
And the pore distribution of S-2 showed almost the same curve.

【0043】実施例3 スプレードライヤーの入り口温度205℃、出口温度1
05℃、温度差が100℃で噴霧乾燥した含水量が35
wt%の乾燥アルミナ粉末を用いた以外は実施例1と全
く同様にしてアルミナ小球体(S−3)を得た。この小
球体の性状を表1に、細孔分布を図1に示した。
Example 3 Spray dryer inlet temperature 205 ° C., outlet temperature 1
Spray-dried at a temperature of 05 ° C, a temperature difference of 100 ° C and a water content of 35
Alumina small spheres (S-3) were obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the dried alumina powder of wt% was used. The properties of the small spheres are shown in Table 1, and the pore distribution is shown in FIG.

【0044】比較例1 スプレードライヤーの入り口温度400℃、出口温度1
20℃、温度差が280℃で噴霧乾燥した含水量が23
wt%の乾燥アルミナ粉末を用いた以外は実施例1と全
く同様にしてアルミナ小球体(R−1)を得た。この小
球体の性状を表1に、細孔分布を図1に示した。
Comparative Example 1 Inlet temperature 400 ° C., outlet temperature 1 of spray dryer
Spray-dried at 20 ° C, temperature difference 280 ° C, water content 23
Except for using wt% of dry alumina powder, alumina small spheres (R-1) were obtained in exactly the same manner as in Example 1. The properties of the small spheres are shown in Table 1, and the pore distribution is shown in FIG.

【0045】比較例2 スプレードライヤーの入り口温度170℃、出口温度9
0℃、温度差が80℃で噴霧乾燥した含水量が38wt
%の乾燥アルミナ粉末に水を加えて含水量が46wt%
になるようにしたが、噴霧乾燥粒子が付着し合っている
ため、粉末の取扱いが困難で、造粒成型に適した均一な
水分調整ができず、続く回転造粒機による造粒を行うこ
とが困難となった。
Comparative Example 2 Inlet temperature 170 ° C., outlet temperature 9 of spray dryer
Spray-dried at 0 ° C, temperature difference 80 ° C, water content 38wt
% Water by adding water to dry alumina powder of 46%
However, since spray-dried particles adhere to each other, it is difficult to handle the powder, and uniform water adjustment suitable for granulation molding cannot be performed, and subsequent granulation by a rotary granulator must be performed. Became difficult.

【0046】比較例3 アルミナに換算したときの濃度が2.5wt%のアルミ
ン酸ナトリウム水溶液10Kgを、アルミナに換算した
ときの濃度が5.0wt%の硫酸アルミニウム水溶液1
0Kgに撹拌しながら供給してアルミナヒドロゲルの沈
澱を調製し、この沈澱をアンモニア濃度0.3wt%の
アンモニア水を掛けながら濾過洗浄して擬ベーマイトア
ルミナヒドロゲルを調製した。本例はグルコン酸を全く
使用しない場合の例である。この擬ベーマイトアルミナ
ヒドロゲルの一部を乾燥し、次いで600℃で焼成して
比表面積、細孔容積および細孔径を測定した。比表面積
は195m2/g、細孔容積は0.37ml/gであっ
た。この擬ベーマイトアルミナヒドロゲルを、スプレー
ドライヤーの入り口温度260℃、出口温度110℃、
温度差が150℃で噴霧乾燥して乾燥アルミナ粉末を得
た。この乾燥アルミナ粉末の含水量は32wt%であっ
た。この乾燥アルミナ粉末に水を加えて含水量が46w
t%になるように水分調整し、次いで回転造粒機により
平均粒子径7mmの球状アルミナ粒子を調製した。この
球状アルミナ粒子を室温で、相対湿度50%の空気を供
給しながら平均乾燥速度は約7wt%/hrで6時間回
転乾燥した後、昇温速度20℃/hrで200℃迄昇温
しその後600℃で2時間回転焼成した。得られたアル
ミナ小球体(R−2)の性状を表2に示した。
Comparative Example 3 An aqueous solution of 10 kg of sodium aluminate having a concentration of 2.5 wt% when converted to alumina was converted to an aqueous solution of aluminum sulfate having a concentration of 5.0 wt% when converted to alumina.
The precipitate was supplied with stirring to 0 kg to prepare a precipitate of alumina hydrogel, and the precipitate was filtered and washed while applying ammonia water having an ammonia concentration of 0.3 wt% to prepare pseudo-boehmite alumina hydrogel. This example is a case where gluconic acid is not used at all. A part of the pseudo-boehmite alumina hydrogel was dried and then calcined at 600 ° C. to measure the specific surface area, pore volume and pore diameter. The specific surface area was 195 m 2 / g, and the pore volume was 0.37 ml / g. This pseudo-boehmite alumina hydrogel was sprayed at an inlet temperature of 260 ° C. and an outlet temperature of 110 ° C.
Spray drying was performed at a temperature difference of 150 ° C. to obtain a dried alumina powder. The water content of the dried alumina powder was 32% by weight. Water is added to the dried alumina powder to obtain a water content of 46 w
The water content was adjusted to t%, and spherical alumina particles having an average particle diameter of 7 mm were prepared using a rotary granulator. The spherical alumina particles are dried at room temperature while supplying air at a relative humidity of 50% at an average drying rate of about 7 wt% / hr for 6 hours, and then heated to 200 ° C. at a heating rate of 20 ° C./hr. Rotary firing was performed at 600 ° C. for 2 hours. Table 2 shows the properties of the obtained alumina small spheres (R-2).

【0047】実施例4 実施例1で得た平均粒子径55μmの乾燥アルミナ粉末
の一部を篩いによって分級して平均粒子径約10μmの
乾燥アルミナ粉末を調製した。これに水を加えて含水量
が46wt%になるように水分調整し、次いで回転造粒
機により平均粒子径7mmの球状アルミナ粒子を調製し
た。この球状アルミナ粒子を室温で、相対湿度50%の
空気を供給しながら平均乾燥速度約7wt%/hrで6
時間回転乾燥した後、昇温速度20℃/hrで200℃
迄昇温しその後600℃で2時間回転焼成した。得られ
た各々のアルミナ小球体(S−4)の性状を表2に示し
た。
Example 4 A part of the dried alumina powder having an average particle diameter of 55 μm obtained in Example 1 was classified by a sieve to prepare a dried alumina powder having an average particle diameter of about 10 μm. Water was added thereto to adjust the water content so that the water content became 46 wt%, and then spherical alumina particles having an average particle diameter of 7 mm were prepared using a rotary granulator. The spherical alumina particles were dried at room temperature with an average drying speed of about 7 wt% / hr while supplying air at a relative humidity of 50%.
After rotation drying for 200 hours, 200 ° C at a heating rate of 20 ° C / hr
The temperature was raised to 600 ° C., and then rotary firing was performed for 2 hours at 600 ° C. The properties of each of the obtained alumina small spheres (S-4) are shown in Table 2.

【0048】比較例4 実施例1で得た含水量32%の乾燥アルミナ粉末をその
まま回転造粒機により造粒操作を行ったが乾燥アルミナ
粉末は凝集および付着せず球状アルミナ粒子にならなか
った。
Comparative Example 4 The dry alumina powder having a water content of 32% obtained in Example 1 was granulated by a rotary granulator as it was, but the dried alumina powder did not aggregate and adhere, and did not become spherical alumina particles. .

【0049】実施例5 実施例1で得た含水量32%の乾燥アルミナ粉末に水を
加えて含水量が40wt%になるように水分調整し、次
いで回転造粒機により平均粒子径7mmの球状アルミナ
粒子とした。次いでこの球状アルミナ粒子を室温で、相
対湿度50%の空気を供給しながら平均乾燥速度約7w
t%/hrで6時間回転乾燥した後、昇温速度20℃/
hrで200℃迄昇温しその後600℃で2時間回転焼
成した。得られた各々のアルミナ小球体(S−5)の性
状を表3に示した。
Example 5 Water was added to the dried alumina powder having a water content of 32% obtained in Example 1 to adjust the water content to 40% by weight, and then a spherical particle having an average particle diameter of 7 mm was obtained by a rotary granulator. Alumina particles were used. Then, the spherical alumina particles were dried at room temperature with an average drying speed of about 7 watts while supplying air at a relative humidity of 50%.
After rotating and drying at t% / hr for 6 hours, the temperature was raised at a rate of 20 ° C./hr.
The temperature was raised to 200 ° C. for hr, and then rotary firing was performed at 600 ° C. for 2 hours. Table 3 shows the properties of each of the obtained alumina small spheres (S-5).

【0050】比較例5 実施例1で得た含水量32%の乾燥アルミナ粉末に水を
加えて含水量が60wt%になるように水を加えたがペ
ースト状になり回転造粒機による造粒を行うことが出来
なかった。
Comparative Example 5 Water was added to the dried alumina powder having a water content of 32% obtained in Example 1 so that the water content became 60 wt%, but it became a paste and was granulated by a rotary granulator. Could not be performed.

【0051】実施例6 実施例1で調製した平均粒子径7mmの球状アルミナ粒
子を50℃で、乾燥空気を供給しながら平均乾燥速度1
4wt%/hrで約3時間回転乾燥した後、昇温速度2
0℃/hrで200℃迄昇温しその後600℃で2時間
回転焼成した。得られたアルミナ小球体(S−6)の性
状を表3に示した。
Example 6 The spherical alumina particles having an average particle diameter of 7 mm prepared in Example 1 were dried at 50.degree.
After rotating and drying at 4 wt% / hr for about 3 hours,
The temperature was raised to 200 ° C. at 0 ° C./hr, and then rotary firing was performed at 600 ° C. for 2 hours. Table 3 shows the properties of the obtained alumina small spheres (S-6).

【0052】実施例7 実施例1で調製した平均粒子径7mmの球状アルミナ粒
子を80℃で、乾燥空気を供給しながら平均乾燥速度2
5wt%/hrで約1.5時間回転乾燥した後、昇温速
度20℃/hrで200℃迄昇温しその後600℃で2
時間回転焼成した。得られたアルミナ小球体(S−7)
の性状を表4に示した。
Example 7 The spherical alumina particles having an average particle diameter of 7 mm prepared in Example 1 were dried at 80.degree.
After spin-drying at 5 wt% / hr for about 1.5 hours, the temperature is raised to 200 ° C. at a temperature rising rate of 20 ° C./hr, and then 2 hours at 600 ° C.
Rotary firing for hours. The obtained alumina small spheres (S-7)
Table 4 shows the properties.

【0053】実施例8 実施例1で調製した平均粒子径7mmの球状アルミナ粒
子を、室温で、相対湿度50%の空気を供給しながら平
均乾燥速度約7wt%/hrで6時間回転乾燥した後、
昇温速度20℃/hrで200℃迄昇温しその後500
℃で2時間回転焼成した。得られたアルミナ小球体(S
−8)の性状を表4に示した。
Example 8 The spherical alumina particles having an average particle diameter of 7 mm prepared in Example 1 were spin-dried at room temperature for 6 hours at an average drying rate of about 7 wt% / hr while supplying air at a relative humidity of 50%. ,
The temperature is raised to 200 ° C. at a rate of 20 ° C./hr and then 500
C. for 2 hours. The obtained alumina microspheres (S
Table 4 shows the properties of -8).

【0054】[0054]

【表1】 ○:本発明の要件を満す ×:本発明の要件を満さない[Table 1] ○: Satisfies the requirements of the present invention ×: Does not satisfy the requirements of the present invention

【0055】[0055]

【表2】 [Table 2]

【0056】[0056]

【表3】 [Table 3]

【0057】[0057]

【表4】 [Table 4]

【0058】本発明の実施態様を以下に列記する。 (1)下記〜の特性を有するアルミナ小球体。 細孔直径100Å未満の細孔容積が0.30〜0.7
0ml/g 細孔直径100Å以上の細孔容積が0.10ml/g
以下 粒子直径が3〜10mm 機械的粒子強度が10Kg以上 (2)下記(a)〜(f)の工程からなることを特徴と
する前項(1)記載のアルミナ小球体の製造方法。 (a)アルミナ基準で2〜15wt%の可溶性カルボン
酸の存在下に、可溶性アルミニウム塩水溶液と塩基性水
溶液を反応させて擬ベーイトアルミナヒドロゲルを生成
させる工程、(b)該アルミナヒドロゲルを洗浄して副
生塩を除去し、アルミナ中のアルカリ金属を酸化物とし
て1.0wt%以下にする工程、(c)洗浄したアルミ
ナヒドロゲルを含水量が25wt%〜35wt%の範囲
の乾燥アルミナ粉末に噴霧乾燥する工程、(d)乾燥ア
ルミナ粉末に水を加えて含水量を35〜55wt%の範
囲に水分調製する工程、(e)水分調整した乾燥アルミ
ナ粉末を小球体に造粒成形する工程、(f)造粒成形さ
れた小球体を乾燥し、次いで焼成してアルミナ小球体と
する工程、 (3)前記工程(f)において、造粒成形された小球体
を、アルミナ当たりの水分蒸発速度が26wt%/hr
以下で乾燥し、次いで400℃〜900℃で焼成するも
のである前項(2)記載のアルミナ小球体の製造方法。 (4)前記(a)工程で用いる擬ベーマイトアルミナヒ
ドロゲルは、600℃で2時間焼成したものをBET法
により測定したときの比表面積が200〜400m2
g、窒素吸着法により測定したときの細孔容積が0.3
5〜0.60ml/gである前項(2)または(3)記
載のアルミナ小球体の製造方法。 (5)前記(b)工程における洗浄が、アンモニア水を
用いたものである前項(2)、(3)または(4)記載
のアルミナ小球体の製造方法。 (6)前記アンモニア水のアンモニア濃度が0.05〜
1.0wt%である前項(5)記載のアルミナ小球体の
製造方法。 (7)前記(d)工程における噴霧乾燥アルミナ粉末の
平均粒子径が、マイクロメッシュ法で測定して10〜1
00μmである前項(2)、(3)、(4)、(5)ま
たは(6)記載のアルミナ小球体の製造方法。 (8)前記(d)工程における水分調整において使用さ
れる乾燥アルミナ粉末の単位重量当りの水の量が、容積
基準で該乾燥アルミナ粉末を別途600℃で2時間焼成
した後で測定したアルミナ粉末の細孔容積の1.2〜
1.5倍量である前項(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)または(7)記載のアルミナ小球体の製
造方法。 (9)前記(e)工程で造粒成形された小球体の粒子径
が4〜13mmである前項(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)または(8)記載のアルミナ小
球体の製造方法。 (10)前記(f)工程における乾燥は、相対湿度40〜
70%の空気を供給しながら行うものである前項
(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、
(8)または(9)記載のアルミナ小球体の製造方法。 (11)前記(f)工程における焼成において、200℃
までの昇温するときの昇温速度が20〜40℃/hrで
ある前項(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、
(7)、(8)、(9)または(10)記載のアルミナ
小球体の製造方法。
The embodiments of the present invention are listed below. (1) Alumina spheres having the following characteristics: The pore volume of the pore having a pore diameter of less than 100 ° is 0.30 to 0.7.
0 ml / g 0.10 ml / g pore volume with a pore diameter of 100 mm or more
The particle diameter is 3 to 10 mm. The mechanical particle strength is 10 kg or more. (2) The method for producing alumina small spheres according to the above (1), comprising the following steps (a) to (f). (A) a step of reacting a soluble aluminum salt aqueous solution with a basic aqueous solution in the presence of 2 to 15% by weight of a soluble carboxylic acid based on alumina to form a pseudo-baited alumina hydrogel, and (b) washing the alumina hydrogel. (C) spraying the washed alumina hydrogel onto a dry alumina powder having a water content in the range of 25 wt% to 35 wt% Drying, (d) adding water to the dried alumina powder to adjust the water content to a water content in the range of 35 to 55 wt%, (e) granulating the dried alumina powder having adjusted moisture into small spheres, f) drying the granulated and formed small spheres, followed by firing to form alumina small spheres; (3) removing the granulated and formed small spheres in step (f). The water evaporation rate per lumina is 26wt% / hr
(2) The method for producing alumina small spheres according to the above (2), wherein the alumina spheres are dried at a temperature of 400 ° C. to 900 ° C. (4) The pseudo-boehmite alumina hydrogel used in the step (a) has a specific surface area of 200 to 400 m 2 / when measured by a BET method after calcination at 600 ° C. for 2 hours.
g, the pore volume as measured by the nitrogen adsorption method is 0.3
The method for producing alumina small spheres according to the above (2) or (3), wherein the amount is 5 to 0.60 ml / g. (5) The method for producing alumina small spheres according to the above (2), (3) or (4), wherein the washing in the step (b) uses ammonia water. (6) The ammonia concentration of the aqueous ammonia is 0.05 to
The method for producing alumina small spheres according to the above (5), which is 1.0 wt%. (7) The average particle diameter of the spray-dried alumina powder in the step (d) is 10 to 1 as measured by a micromesh method.
The method for producing alumina small spheres according to the above (2), (3), (4), (5) or (6), which is 00 μm. (8) The amount of water per unit weight of the dried alumina powder used in the water adjustment in the step (d) is determined by separately calcining the dried alumina powder on a volume basis at 600 ° C. for 2 hours. Of the pore volume of 1.2 to
The previous items (2), (3), (4), which are 1.5 times the amount,
(5) The method for producing alumina spheres according to (6) or (7). (9) The above items (2), (3), (4), wherein the particle diameter of the small spheres formed by granulation in the step (e) is 4 to 13 mm.
(5) The method for producing alumina small spheres according to (6), (7) or (8). (10) The drying in the step (f) is performed at a relative humidity of 40 to
(2), (3), (4), (5), (6), (7), and (7), which are performed while supplying 70% air.
(8) The method for producing alumina small spheres according to (9). (11) In the firing in the step (f), at 200 ° C.
(2), (3), (4), (5), (6), wherein the rate of temperature rise when the temperature is increased to 20 to 40 ° C./hr
(7) The method for producing alumina spheres according to (8), (9) or (10).

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によるアルミナ小球体は、細孔直
径100Å以上の細孔の細孔容積が非常に小さく、機械
的強度が強いという優れた特徴を有している。このため
本発明で得られるアルミナ小球体は各種触媒担体、吸着
剤、充填剤等に有用である。本発明の優れたアルミナ小
球体は、本発明方法によりはじめて製造することができ
る。
The alumina small spheres according to the present invention have the excellent features that the pore volume of pores having a pore diameter of 100 ° or more is very small and the mechanical strength is strong. For this reason, the alumina small spheres obtained by the present invention are useful for various catalyst carriers, adsorbents, fillers and the like. The excellent alumina microspheres of the present invention can be produced only by the method of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1、実施例2および実施例3のアルミナ
小球体S−1、S−2、S−3および比較例1のアルミ
ナ小球体R−1のそれぞれの水銀法による細孔分布を示
すグラフである。
FIG. 1 shows pore distributions of the alumina microspheres S-1, S-2 and S-3 of Examples 1, 2 and 3 and the alumina microsphere R-1 of Comparative Example 1 by a mercury method. FIG.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記〜の特性を有するアルミナ小球
体。 細孔直径100Å未満の細孔容積が0.30〜0.7
0ml/g 細孔直径100Å以上の細孔容積が0.10ml/g
以下 粒子直径が3〜10mm 機械的粒子強度が10Kg以上
1. Alumina small spheres having the following characteristics: The pore volume of the pore having a pore diameter of less than 100 ° is 0.30 to 0.7.
0 ml / g 0.10 ml / g pore volume with a pore diameter of 100 mm or more
The particle diameter is 3 to 10 mm and the mechanical particle strength is 10 kg or more.
【請求項2】 下記(a)〜(f)の工程からなること
を特徴とするアルミナ小球体の製造方法。 (a)アルミナ基準で2〜15wt%の可溶性カルボン
酸の存在下に、可溶性アルミニウム塩水溶液と塩基性水
溶液を反応させて擬ベーマイトアルミナヒドロゲルを生
成させる工程、(b)該アルミナヒドロゲルを洗浄して
副生塩を除去し、アルミナ中のアルカリ金属を酸化物と
して1.0wt%以下にする工程、(c)洗浄したアル
ミナヒドロゲルを含水量が25wt%〜35wt%の範
囲の乾燥アルミナ粉末に噴霧乾燥する工程、(d)乾燥
アルミナ粉末に水を加えて含水量を35〜55wt%の
範囲に水分調整する工程、(e)水分調整した乾燥アル
ミナ粉末を小球体に造粒成形する工程、(f)造粒成形
された小球体を乾燥し、次いで焼成してアルミナ小球体
とする工程、
2. A method for producing alumina small spheres, comprising the following steps (a) to (f). (A) reacting a soluble aluminum salt aqueous solution with a basic aqueous solution in the presence of 2 to 15 wt% of soluble carboxylic acid based on alumina to form pseudo-boehmite alumina hydrogel, and (b) washing the alumina hydrogel Removing by-product salts to reduce the alkali metal in alumina to 1.0 wt% or less as an oxide; (c) spray-drying the washed alumina hydrogel to dry alumina powder having a water content in the range of 25 wt% to 35 wt% (D) adding water to the dried alumina powder to adjust the water content to a range of 35 to 55 wt%, (e) granulating the dried alumina powder having adjusted moisture into small spheres, (f) Drying the granulated and formed small spheres and then firing to form alumina small spheres;
【請求項3】 前記工程(f)において、造粒成形され
た小球体を、アルミナ当たりの水分蒸発速度が26wt
%/hr以下で乾燥し、次いで400℃〜900℃で焼
成するものである請求項2記載のアルミナ小球体の製造
方法。
3. In the step (f), the granulated and formed small spheres have a water evaporation rate per alumina of 26 wt.
The method for producing alumina small spheres according to claim 2, wherein the alumina small spheres are dried at a rate of not more than% / hr and then calcined at 400C to 900C.
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