本文介绍了低温催化剂在硫酸生产中的重要性以及研制高活性低温催化剂的必要性。 研究了含碱金属元素的碳化母液对催化剂低温活性的影响。结果表明，碳化母液具有较好的低温助催化效果。当母液按，n_k/n_v=3.0添加时，催化剂在410℃的活性达到24.8％。调整n_Na/n_v到1.5，催化剂低温活性可提高到35.6％。通过添加Cs、Rb和Li盐，研究了其对催化剂低温活性的影响。结果发现，铯元素的低温助催化效果最好，当n_Cs/n_v=0.6时，410℃催化活性达42.5％。铷元素对催化剂低温活性基本没有影响，所以宜将铷元素从碳化母液中分离出来，以提高有价元素利用率。锂元素也有较好的助催化作用，最佳n_Li／n_v为0.4，此时410℃催化活性为46％。此外，活性熔盐过多，会造成催化剂低温活性下降，适宜的n_M/n_v为4.5。 采用不同方法对碳化母液进行了简单精制，并在精液B的基础上，制备了Ls催化剂。该催化剂410℃催化活性达37.1％。差热分析结果表明，催化剂的吸热峰和放热峰明显前移，说明催化剂熔点降低，更易在低温下反应。 在催化剂Ls的基础上，研究了超声空化对催化剂低温活性的影响。声空化效果与超声波发生器的功率、超声波“预处理”时间、物料温度和物料含水量有关。在SB2200型超声波清洗器中，催化剂湿物料经20min超声处理后才产生明显的声空化效果。而在SB3200型超声波清洗器中，声空化仅需10分钟，并且催化活性也相对提高。湿物料温度越高，声空化所需时间越短，最佳温度为60℃。物料含水量主要影响声空化的量。在Ls的基础上，应用超声空化技术制备了催化剂Ls-8。发现其在410℃活性为52.5％，350℃为4.2％。 应用等离子体技术研制了Ls-9催化剂。结果表明，等离子体使催化剂活化时间大大缩短，催化活性也随之有所增大。 采用差热分析方法研究了Ls-9催化剂低温活性高的原因。Ls-9催化剂在348.86℃有明显的吸热峰，表明催化剂活性组分开始熔融并起催化作用。该催化剂的轴向抗压强度为49.8N，径向抗压强度为50.3N。 应用分形几何对研制的高活性催化剂进行了研究。结果发现，随着超声波和等离子体的应用，催化剂表面分形维数增加了。 提出了二氧化硫在Ls-9催化剂上催化氧化反应的三步反应机理，并推导出机理模型方程：中南大学博士学位论文恤 l 凡吸、+。气+孚 ‘鸽(l一灼在无梯度反应器中，测定了催化反应的本征动力学数据，并通过Powell非，线性拟合，在380一520℃下进行了参数估值，得:凡=0.152e嘿，KZ=8 .18e鲁K3== 0 .22le，:。 在给出圆柱形催化剂内表面利用率的数值解法的基础上，结合三步反应机理模型，推导了圆柱形催化剂Ls一9的宏观动力学方程:1.2 、，夕 刀 一2一3 户口.气杨:=（l+吟，、2丁二-，一州-.产==========书^‘人p。}P。.止‘K:报，sZD叮，o:（l一e）RT二2+二3、，，:+笋 ‘及J之.5 采用外热式固定床积分反应器，在反应温度”0⁴10℃’、空速1800⁵000h-，和50:进口浓度7¹2%的反应条件下，测定了Ls一上502氧化反应宏观动力学数据，并对模型方程进行了参数估值，得到如下宏观动力学方程简易式: 1 18176恤== 3 .56xlo.e一几万- l刀）2误差分析表明，动力学模型对实验数据有较高的拟合精度。