專利名稱：一種閃蒸干燥分子篩成球的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閃蒸干燥分子篩成球的方法。
背景技術(shù)：
成型是工業(yè)上制備吸附劑的主要工序之一。通過成型，可以提供形狀、大小、強(qiáng)度適宜的顆粒。其中，球形顆粒由于裝填均勻，堆積性好，相互間磨損小，得到了廣泛的應(yīng)用。轉(zhuǎn)動成球是常用的一種成球方法，其主要是將粉料投入轉(zhuǎn)動容器，在轉(zhuǎn)動過程中加水、加粉，使物料在反復(fù)滾落中團(tuán)聚、壓實(shí)、滾圓，逐漸長大，最終篩取所需大小的小球。CN1184702A公開了一種球型吸附劑的成型方法，該方法按如下步驟進(jìn)行成型:將X型或Y型分子篩晶體粉、高嶺土或/和膨潤土或/和氧化鋁、纖維素鈉和增孔劑(或/和木質(zhì)素)混合成混合干粉，送入造粒機(jī)內(nèi)加水形成微粒，再送入糖衣機(jī)內(nèi)與水、干粉滾動成球形顆粒，再經(jīng)干燥、活化而成。CN1358566A公開了一種吸附劑的制備方法，該方法按如下步驟進(jìn)行:將顆粒為
0.5-2 μ m的X型沸石原粉或Y型沸石原粉、粘接劑及擴(kuò)孔劑混合成干粉，經(jīng)過或不經(jīng)過加水磨細(xì)處理后烘干，粉碎成粉；加入造粒機(jī)轉(zhuǎn)盤中，噴撒水霧滾動成球。在上述轉(zhuǎn)動成球的方法中，均是在轉(zhuǎn)動成球設(shè)備中，一邊加粉，一邊噴濕。由于設(shè)備轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生氣流，因此干粉添加時揚(yáng)塵較大、作業(yè)環(huán)境較差并且物料跑損嚴(yán)重；另外在轉(zhuǎn)動成型過程中粉料噴水不易控制，需十分小心，否則容易產(chǎn)生粘壁、結(jié)塊等現(xiàn)象從而增加勞動強(qiáng)度并影響生產(chǎn)效率。閃蒸干燥是大規(guī)模生產(chǎn)分子篩原粉的主流工藝，具有生產(chǎn)效率高，干燥均勻的優(yōu)點(diǎn)，但該工藝干燥的分子篩原粉較烘箱干燥的粉料容易產(chǎn)生靜電、潤濕性差，在采用上述技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)動成球生產(chǎn)時，成球強(qiáng)度較低，無法達(dá)到技術(shù)要求，且更容易揚(yáng)塵，物料跑損更加嚴(yán)重。由于上述缺陷，目前，尚未見有將閃蒸干燥分子篩進(jìn)行成球的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提供一種采用閃蒸干燥分子篩作為原料進(jìn)行成型，且得到的小球強(qiáng)度高，并且成球過程中不易產(chǎn)生靜電、揚(yáng)塵小、過程易控制且易操作的閃蒸干燥分子篩成球的方法。通過前述可以知道，閃蒸干燥分子篩是大規(guī)模生產(chǎn)分子篩原粉的主流工藝，因此探索一種適用于閃蒸干燥分子篩的成球的方法具有重要意義。由于閃蒸干燥分子篩性質(zhì)的特殊性(容易產(chǎn)生靜電，潤濕性差)，在采用現(xiàn)有轉(zhuǎn)動成球技術(shù)(在轉(zhuǎn)動成球設(shè)備中一邊加入干粉，一邊潤濕，不斷翻滾成球)將閃蒸干燥分子篩進(jìn)行成球的過程中存在以下主要缺陷:容易產(chǎn)生靜電、揚(yáng)塵大、物料跑損嚴(yán)重，并且得到的球型吸附劑強(qiáng)度較低，無法達(dá)到技術(shù)要求。經(jīng)過長期試驗(yàn)，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，預(yù)先將含有閃蒸干燥分子篩和粘結(jié)劑的粉料潤濕至一定含水量后，再送入轉(zhuǎn)動成球設(shè)備中，然后依據(jù)成球工藝需要加水或不加水進(jìn)行成型，按照這種成型方法可以將閃蒸干燥分子篩很好的進(jìn)行成球，并且成型得到的小球強(qiáng)度很高可以達(dá)到技術(shù)的要求，且成球過程中不會存在現(xiàn)有技術(shù)的前述缺陷?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。本發(fā)明提供了一種閃蒸干燥分子篩成球的方法，該方法包括將含有閃蒸干燥分子篩和粘結(jié)劑的粉料送入轉(zhuǎn)動成球設(shè)備中進(jìn)行成球，其中，所述粉料的含水量為30-45重量％。按照本發(fā)明的方法成型得到的小球強(qiáng)度大大提高，且在成球過程中揚(yáng)塵少，粉料跑損少，大大改善了作業(yè)環(huán)境；并且本發(fā)明的方法非常易于操作，大大減輕了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種閃蒸干燥分子篩成球的方法，該方法包括將含有閃蒸干燥分子篩和粘結(jié)劑的粉料送入轉(zhuǎn)動成球設(shè)備中進(jìn)行成球，其中，所述粉料的含水量為30-45重量％。按照本發(fā)明的前述方法即可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，優(yōu)選情況下，所述粉料的含水量為35-43重量％，更優(yōu)選為39-41重量％。本發(fā)明中，所述粉料中閃蒸干燥分子篩和粘結(jié)劑的重量比可選范圍較寬。針對本發(fā)明，優(yōu)選情況下，以干基計，粘結(jié)劑與閃蒸干燥分子篩的重量比為O. 02-0. 25 1，優(yōu)選為
O.12-0. 18 I0根據(jù)本發(fā)明，所述閃蒸干燥分子篩是指通過閃蒸方法進(jìn)行干燥后得到的分子篩，可以為現(xiàn)有技術(shù)的各種通過閃蒸干燥方法得的分子篩，所述閃蒸干燥方法具體指的是采用閃蒸干燥機(jī)進(jìn)行干燥分子篩，具體步驟如下熱空氣以切線方向進(jìn)入閃蒸干燥機(jī)的干燥室底部的環(huán)隙，并螺旋狀上升，同時，物料由閃蒸干燥機(jī)的加料器定量加入，并與熱空氣進(jìn)行充分熱交換，較大較濕的物料在攪拌器作用下被機(jī)械破碎，濕含量較低及顆粒度較小的物料隨旋轉(zhuǎn)氣流一并上升，輸送至閃蒸干燥機(jī)的分離器進(jìn)行氣固分離，成品收集包裝，而尾氣則經(jīng)除塵裝置處理后排空。通過閃蒸干燥方法獲得的分子篩物料蓬松、水含量均勻且較低(一般為18-21重量％ )、易產(chǎn)生靜電、潤濕性差。一般而言，通過閃蒸干燥的方法獲得的分子篩含水量較低，針對本發(fā)明，優(yōu)選所述閃蒸干燥分子篩的含水量為18-21重量％。本發(fā)明中，所述粘結(jié)劑的種類的可選擇范圍較寬，本領(lǐng)域常用的粘結(jié)劑均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，針對本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述粘結(jié)劑為粘土、硅溶膠、鋁溶膠和水玻璃中的一種或多種，更優(yōu)選所述粘結(jié)劑為粘土。本發(fā)明中，所述粘土的種類的可選擇范圍較寬，本領(lǐng)域常用的粘土均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，針對本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述粘土為高嶺土、膨潤土、凹凸棒土中的一種或多種。根據(jù)本發(fā)明的方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員均知道，送入轉(zhuǎn)動成球設(shè)備中的粉料一般均是混合均勻的粉料，不管其含水量為多少，本發(fā)明使用的所述含有粘結(jié)劑和閃蒸干燥分子篩的粉料也是均勻混合的粉料，因?yàn)榇藶楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)，本發(fā)明不做特別強(qiáng)調(diào)。本發(fā)明中，制備本發(fā)明的所述含有閃蒸干燥分子篩和粘結(jié)劑的粉料可以有很多種，只要使得本發(fā)明的粉料的含水量達(dá)到本發(fā)明的要求即可，一般情況下，閃蒸干燥分子篩和粘結(jié)劑混合后的粉料(含水量一般為18-22重量％ )無法達(dá)到本發(fā)明預(yù)期的含水量，因此，本發(fā)明需要額外的加水進(jìn)行配方。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述粉料按如下方法進(jìn)行制備:將所述粘結(jié)劑與所述閃蒸干燥分子篩混合均勻得到粉狀混合物，并將所述粉狀混合物在翻動狀態(tài)下與霧化水滴接觸。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，視需要，還可以在本發(fā)明的成球方法的步驟中引入助齊U，所述助劑的引入方法可以有多種，例如可以在將含有閃蒸干燥分子篩和粘結(jié)劑的粉料送入轉(zhuǎn)動成球設(shè)備中進(jìn)行成球的過程中加入助劑，也可以在將粉料送入轉(zhuǎn)動成球設(shè)備之前在粉料中引入助劑，在此不再一一贅述。所述助劑的種類的選擇可以參照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行(例如可以為擴(kuò)孔劑等)，在此不再贅述。本發(fā)明中，所述將粘結(jié)劑與閃蒸干燥分子篩混合均勻得到粉狀混合物的方法可以參照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行，例如可以將粘結(jié)劑與閃蒸干燥分子篩根據(jù)需要將閃蒸干燥分子篩和/或粘結(jié)劑進(jìn)行粉碎后混合均勻即可。本發(fā)明對將所述粉狀混合物在翻動狀態(tài)下與霧化水滴接觸的條件無特殊要求，只要使得本發(fā)明的所述粉料達(dá)到本發(fā)明要求的含水量且混合得較為均勻即可，所述接觸的時間可以根據(jù)具體霧化水滴的用量、與要求的粉料的含水量進(jìn)行選擇。本發(fā)明中，可以采用分散設(shè)備實(shí)現(xiàn)將所述粉狀混合物在翻動狀態(tài)下與霧化水滴接觸。所述分散設(shè)備可以為本領(lǐng)域公知的分散設(shè)備，一般為內(nèi)帶攪動構(gòu)件的設(shè)備，例如可以為捏合機(jī)、密煉機(jī)、雙錐混合機(jī)或槽型混合機(jī)，其中優(yōu)選為捏合機(jī)或密煉機(jī)。本發(fā)明中，可以采用霧化噴槍噴射霧化水滴以提供本發(fā)明所需的霧化水滴，盡量使霧化水滴顆粒越細(xì)越好從而可以使得其與粉狀混合物混合均勻，一般而言，為了使得所述粉狀混合物與霧化水滴混合后分散狀態(tài)較好(即混合均勻)，所述霧化水滴的粒徑可以為0.1-500 μ m。所述霧化噴槍可以為壓力式霧化噴槍或超聲波式霧化噴槍，霧化噴槍的噴頭可以為單噴頭也可以為多噴頭，本發(fā)明對此無均無特殊要求。本發(fā)明中，將所述粉料送入轉(zhuǎn)動成球設(shè)備中進(jìn)行成球的方法可以參照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行，針對本發(fā)明的成球方法，一般可以包括如下步驟:將所述粉料送入轉(zhuǎn)動成球設(shè)備中后，然后依據(jù)成球工藝需要加水或不加水進(jìn)行轉(zhuǎn)動成球。本發(fā)明中，水的具體加入量可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)一般轉(zhuǎn)動成球所需的水量以及本發(fā)明的粉料中的含水量來具體選擇，并且所述水的加入量的多少對本發(fā)明的方法無太大影響，因此，在實(shí)施例中不再強(qiáng)調(diào)水的加入量。本發(fā)明中，所述轉(zhuǎn)動成球設(shè)備可以為現(xiàn)有技術(shù)的各種相同用途的轉(zhuǎn)動成球設(shè)備，例如可以為圓盤造粒機(jī)、滾筒造粒機(jī)或糖衣機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，采用本發(fā)明的成球方法得到的小球平均粒徑小于1mm。下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的范圍并不局限于此。實(shí)例中，強(qiáng)度測定法見中國專利CN1261201C，以250N壓力下的破碎率表示，破碎率越低，強(qiáng)度越好。
本發(fā)明中，干基重量指的是在600°C下灼燒I小時，在干燥器中冷卻后的重量。實(shí)施例1將閃蒸干燥分子篩(NaY分子篩，含水量為21重量％，中國石化催化劑齊魯催化劑分公司)與高嶺土(山西臨汾高嶺土廠，含水量為21重量％ )按88: 12的干基質(zhì)量比混勻，投入捏合機(jī)，在翻動中用壓力式霧化噴槍預(yù)濕10分鐘，將粉料從含水21重量％預(yù)濕至43重量％，并且得到的粉料混合均勻。將此預(yù)濕粉料投入圓盤造粒機(jī)中滾球(中間視水分揮發(fā)情況酌情補(bǔ)加少量水)，長成粒徑不大于Imm的小球，小球在250N下的破碎率為23%，滿足吸附劑的破碎率< 30%的技術(shù)要求。成型過程中，由于預(yù)濕后的閃蒸干燥分子篩原粉含水達(dá)43重量％，投入圓盤造粒機(jī)時幾乎沒有揚(yáng)塵，現(xiàn)場環(huán)境大為改善，粉料跑損明顯降低，生產(chǎn)每噸小球耗干粉料(以干基計)為1.05噸。同時，由于預(yù)濕粉料已加入與成球所需相當(dāng)?shù)乃浚虼顺汕驎r僅需補(bǔ)充成球過程中揮發(fā)的少量水分，過濕、粘壁現(xiàn)象減少，成球時間縮短三分之一，勞動強(qiáng)度減輕。實(shí)施例2按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行成球，不同的是，預(yù)濕后粉料的含水量為34重量％，得到粒徑不大于Imm的小球，小球在250N下的破碎率為28%。并且由于滾球過程中需補(bǔ)加的水量較多，延長了長球時間，增加了勞動強(qiáng)度。實(shí)施例3按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行成球，不同的是，預(yù)濕后粉料的含水量為44重量％，得到粒徑不大于Imm的小球，小球在250N下的破碎率為25%。成球過程中產(chǎn)生粘壁現(xiàn)象，增加了后續(xù)的清洗難度。實(shí)施例4按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行成球，不同的是，預(yù)濕后粉料的含水量為39重量％，得到粒徑不大于Imm的小球，小球在250N下的破碎率為21 %，滿足吸附劑的破碎率彡30%的技術(shù)要求。實(shí)施例5按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行成球，不同的是，閃蒸干燥分子篩(NaY分子篩，含水量為21重量％，中國石化催化劑齊魯催化劑分公司)與高嶺土(山西臨汾高嶺土廠，含水量為21重量％)按89: 11的干基質(zhì)量比混勻，投入捏合機(jī)，在翻動中用壓力式霧化噴槍預(yù)濕至含水量為43重量％，得到粒徑不大于Imm的小球，小球在250N下的破碎率為28%，滿足吸附劑的破碎率< 30%的技術(shù)要求。實(shí)施例6按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行成球，不同的是，閃蒸干燥分子篩(NaA分子篩，含水量為20重量％，廣州市恒邦精細(xì)化工有限公司)與膨潤土(浙江安吉膨潤土廠，含水量為23重量％)按88: 12的干基質(zhì)量比混勻，投入捏合機(jī)，在翻動中用壓力式霧化噴槍預(yù)濕至含水量為35重量％，得到粒徑不大于Imm的小球，小球在250N下的破碎率為29%，滿足吸附劑的破碎率< 30%的技術(shù)要求。實(shí)施例7按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行成球，不同的是，閃蒸干燥分子篩(NaX分子篩，含水量為22重量％，中國石化催化劑齊魯催化劑分公司)與凹凸棒土(安徽明光凹凸棒土廠，含水量為22重量％)按88 12的干基質(zhì)量比混勻，投入捏合機(jī)，在翻動中用壓力式霧化噴槍預(yù)濕至含水量為38重量％，得到粒徑不大于Imm的小球，小球在250N下的破碎率為28%，滿足吸附劑<30%技術(shù)要求。對比例I將閃蒸干燥分子篩(NaY分子篩，含水量為21重量％，中國石化催化劑齊魯催化劑分公司)與高嶺土(山西臨汾高嶺土廠，含水量為21重量％ )按88 : 12的干基質(zhì)量比混合均勻得到粉料，在圓盤造粒機(jī)中，一邊加入所述粉料，一邊噴水進(jìn)行滾球成型，長成粒徑不大于Imm的小球，小球在250N下的破碎率為45%。成型過程中，糖衣鍋由于轉(zhuǎn)動，在鍋口產(chǎn)生氣流，閃蒸干燥分子篩加料時揚(yáng)塵嚴(yán)重，地上、設(shè)備上、操作工身上落滿了粉料，加上相當(dāng)數(shù)量的粉料被鍋口上方的除塵器吸走，物料跑損嚴(yán)重，生產(chǎn)每噸小球耗干粉料1. 27噸。在噴水加濕時，為避免局部過濕，采用少量多次噴水，生產(chǎn)時間較長，且容易粘壁、團(tuán)聚形成大浮球等問題，需人工清壁，用工具將大球打散，增加了勞動強(qiáng)度。對比例2按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行成球，不同的是，預(yù)濕后粉料的含水量為50重量％，發(fā)現(xiàn)太濕，生成大球塊。
權(quán)利要求
1.一種閃蒸干燥分子篩成球的方法，該方法包括:將含有閃蒸干燥分子篩和粘結(jié)劑的粉料送入轉(zhuǎn)動成球設(shè)備中進(jìn)行成球，其特征在于，所述粉料的含水量為30-45重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述粉料的含水量為35-43重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述粉料的含水量為39-41重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，以干基計，所述粘結(jié)劑與閃蒸干燥分子篩的重量比為0.02-0.25:1 ο
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，以干基計，所述粘結(jié)劑與閃蒸干燥分子篩的重量比為 0.12-0.18: 10
6.根據(jù)權(quán)利要求1·-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述閃蒸干燥分子篩的含水量為18-21 重量 ％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述粘結(jié)劑為粘土、硅溶膠、鋁溶膠和水玻璃中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述粘結(jié)劑為粘土。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述粘土為高嶺土、膨潤土、凹凸棒土中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述粉料按如下方法進(jìn)行制備:將所述粘結(jié)劑與所述閃蒸干燥分子篩混合均勻得到粉狀混合物，并將所述粉狀混合物在翻動狀態(tài)下與霧化水滴接觸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種閃蒸干燥分子篩成球的方法，該方法包括將含有閃蒸干燥分子篩和粘結(jié)劑的粉料送入轉(zhuǎn)動成球設(shè)備中進(jìn)行成球，其中，所述粉料的含水量為30-45重量％。按照本發(fā)明的方法成型得到的小球強(qiáng)度大大提高，且在成球過程中揚(yáng)塵少，粉料跑損少，大大改善了作業(yè)環(huán)境；并且本發(fā)明的方法易于操作，大大減輕了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號B01J20/30GK103071472SQ20111032836
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者馬堅, 陸桂東, 王保和, 紀(jì)子剛, 成偉, 丁云龍, 陳世華 申請人:中國石油化工股份有限公司