專利名稱：催化劑成型的前處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及催化劑成型的前處理裝置。
背景技術(shù)：
化學(xué)工業(yè)的發(fā)展很大程度上依賴于催化劑的開發(fā)，其中又以反應(yīng)物為氣相、催化劑為固相的氣固多相催化過程，在化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用更普遍。對一種工業(yè)多相催化劑來說，必須具備以下幾個方面性能活性好；選擇性高；活性穩(wěn)定，使用壽命長；具有適宜的物化性能(比表面積、孔體積、孔徑等)；具有必要的強度(壓碎強度、磨損強度)；有適宜的形狀 (粒徑或粒度分布)。上述各項催化劑使用性能，都與催化劑成型過程有不同程度的關(guān)系。催化劑生產(chǎn)需要的化工原料種類繁多，制備過程復(fù)雜。有時，實驗室研究初步取得具有良好活性、選擇性的催化劑，在擴(kuò)大試驗規(guī)模時卻發(fā)現(xiàn)試驗過程中催化劑容易碎裂或粉化，活性組分脫落，造成反應(yīng)裝置阻力增大，傳熱情況惡化，或者造成催化劑攜帶損失。這時往往又需要不斷改進(jìn)催化劑的配方及成型工藝，直至制得適合工業(yè)反應(yīng)要求的催化劑為止。在工業(yè)操作中，因催化劑強度差而造成裝置停車的例子也是屢見不鮮的。事實證明，催化劑成型是工業(yè)催化劑制備工序的重要步驟之一，而對氣固反應(yīng)用的固體催化劑來說，成型操作通常也是必需的步驟，所以，國內(nèi)外已把成型作為提高催化劑性能的重要內(nèi)容之一。催化劑通過成型加工，就能根據(jù)催化反應(yīng)及反應(yīng)裝置要求，提供適宜形狀、大小和機(jī)械強度的顆粒催化劑，并使催化劑充分發(fā)揮所具有的活性及選擇性，延長催化劑使用壽命。然而，目前催化劑的各種成型方式如壓縮成型、擠出成型、轉(zhuǎn)動成型、噴霧成型及其它各種成型方式均沒有對待成型料漿進(jìn)行前脫氣處理。由于制備待成型催化劑料漿中不可避免地使空氣進(jìn)入料漿之中，如制備過程中攪拌、研磨、篩分等過程均可使大量空氣溶解其中，溶解其中的空氣大大削弱了固-固間及固-液間分子間作用力，致使待成型料漿附著性、凝集性降低。因此，需要一種簡單操作簡單可靠的催化劑成型的前處理裝置，以改善催化劑的成型性能。

實用新型內(nèi)容本實用新型涉及催化劑成型的前處理裝置，包括(A)釜，具有密閉的外殼，從而形成與外界密封的密閉空間；釜包括(Al)支撐架，豎直設(shè)置在釜內(nèi)；(A2)螺旋板，固定連接在支撐架上并環(huán)繞支撐架自上向下延伸；(A3)催化劑漿料入口，設(shè)置在釜的頂部，位于螺旋板的上方；(A4)催化劑漿料出口，設(shè)置在釜的底部；(B)催化劑漿料供應(yīng)裝置，連接至催化劑漿料入口 ；(C)抽真空系統(tǒng)，連接至釜。[0015]優(yōu)選地，催化劑成型的前處理裝置進(jìn)一步包括(D)放空系統(tǒng)，連接至釜。優(yōu)選地，放空系統(tǒng)連接于釜的頂部。優(yōu)選地，催化劑成型的前處理裝置進(jìn)一步包括(E)壓力指示系統(tǒng)，連接至釜。優(yōu)選地，支撐架為圓柱狀。優(yōu)選地，螺旋板通過焊接固定連接在支撐架上。優(yōu)選地，螺旋板與釜的內(nèi)壁之間具有空隙。優(yōu)選地，空隙為20 200mm。優(yōu)選地，螺旋板的螺距為20 80mm。優(yōu)選地，抽真空系統(tǒng)連接至釜的頂部。本實用新型的裝置提高了抽真空排氣的效果，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便。
圖1為本實用新型裝置優(yōu)選實施方式的示意圖。
具體實施方式
本實用新型目的在于提供一種可靠、廉價、實用、環(huán)境友好且自動化程度高的催化劑成型的前處理裝置。在本實用新型中，“與...相連”或“連接至”或“連通”，既可以是二者直接相連， 也可以隔著常見的部件或裝置(例如閥、泵、換熱器等)相連或連接。在本實用新型中，在不矛盾或沖突的情況下，本實用新型的所有實施例、實施方式以及特征可以相互組合。在本實用新型中，所有的設(shè)備、裝置、部件等，既可以商購，也可以根據(jù)本實用新型公開的內(nèi)容自制。在本實用新型中，為了突出本實用新型的重點，對一些常規(guī)的操作和設(shè)備、裝置、 部件進(jìn)行的省略，或僅作簡單描述。本實用新型是一種催化劑成型的前處理裝置，更具體地，是一種采用帶螺旋的釜對待成型催化劑料漿進(jìn)行抽氣的裝置。此裝置具有對物料施加離心力從而使氣體分離效率提高、操作彈性及生產(chǎn)能力增大、氣體阻力變小、結(jié)構(gòu)簡單易維護(hù)等優(yōu)點，采用此裝置處理后的待成型催化劑料漿，經(jīng)成型后催化劑強度明顯提高。下面結(jié)合本實用新型附圖1對本實用新型的實施例作進(jìn)一步描述，以便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，但本實用新型并不因此而受到任何限制。本實用新型涉及一種催化劑成型的前處理裝置，包括(A)釜100，具有密閉的外殼，從而形成與外界密封的密閉空間；釜100包括(Al)支撐架140，豎直設(shè)置在釜100內(nèi)；(A2)螺旋板160，固定連接在(Al)支撐架140上并環(huán)繞(Al)支撐架140自上向下延伸；(A3)催化劑漿料入口 110，設(shè)置在釜100的頂部，位于螺旋板160的上方；(A4)催化劑漿料出口 120，設(shè)置在釜100的底部；(B)催化劑漿料供應(yīng)裝置600，連接至m催化劑漿料入口 110 ；[0040](C)抽真空系統(tǒng)300，連接至釜100。(A)釜100用于存儲待成型催化劑料漿。釜100具有密閉的外殼，從而能夠形成與外界密封的密閉空間。這樣，就可以通過抽真空在釜100內(nèi)形成真空環(huán)境。(B)催化劑漿料供應(yīng)裝置600連接至m催化劑漿料入口 110。(B)催化劑漿料供應(yīng)裝置600用于供應(yīng)催化劑漿料至(?。?)催化劑漿料入口 110。例如，(B)催化劑漿料供應(yīng)裝置600通過泵供應(yīng)催化劑漿料至(?。?)催化劑漿料入口 110。(C)抽真空系統(tǒng)連接至㈧釜100。(C)抽真空系統(tǒng)可與釜100流體聯(lián)通，用于抽取待成型催化劑料漿中的氣體。優(yōu)選地，(C)抽真空系統(tǒng)連接于(A)釜100的上部，例如連接于㈧釜100的頂部。優(yōu)選地，本實用新型的前處理裝置進(jìn)一步包括(D)放空系統(tǒng)，連接至(A)釜100。 (D)放空系統(tǒng)可與釜100流體聯(lián)通。(D)放空系統(tǒng)可以保證(A)釜100的安全。優(yōu)選地，(D) 放空系統(tǒng)連接于㈧釜100的上部，例如連接于㈧釜100的頂部。優(yōu)選地，本實用新型的前處理裝置進(jìn)一步包括(E)壓力指示系統(tǒng)，連接至(A)釜 100。(E)壓力指示系統(tǒng)可與釜100流體聯(lián)通。(E)壓力指示系統(tǒng)用于顯示攪拌釜真空度。 優(yōu)選地，(E)壓力指示系統(tǒng)連接于(A)釜100的上部，例如連接于(A)釜100的頂部。在一種優(yōu)選的實施方式中，本實用新型提供了一種催化劑成型的前處理裝置，包括(1) 一個用于對待成型催化劑料漿進(jìn)行抽氣的帶螺旋的釜；( 一套連接于釜上部用于抽取待成型催化劑料漿中氣體的抽真空系統(tǒng)；(3) —套用于顯示釜內(nèi)真空度的壓力指示系統(tǒng)；(4) 一套連接于釜并為保證其安全的放空系統(tǒng)；(5) —個將待成型催化劑料漿打入釜內(nèi)供抽真空處理的進(jìn)料泵。如圖1所示，本實用新型的催化劑成型的前處理裝置包括釜100以及抽真空系統(tǒng) 300。在圖1中，釜100以部分剖視圖形式示出。釜100用于容納催化劑料漿。釜100的材料可以是普通鋼材，也可以是不銹鋼。 優(yōu)選地，釜100內(nèi)表面上設(shè)置有耐腐蝕的里襯，例如玻璃、陶瓷、搪瓷等。釜100具有密閉的外殼，從而能夠形成與外界密封的密閉空間。這樣，就可以通過抽氣在釜100內(nèi)形成真空環(huán)
^Ml O釜100包括催化劑漿料入口 110和催化劑漿料出口 120。催化劑漿料入口 110設(shè)置在釜100的頂部，位于螺旋板160的上方。催化劑漿料出口 120設(shè)置在釜100的底部。支撐架140豎直設(shè)置在釜100內(nèi)。如圖1所示，支撐架140可以為圓柱形。螺旋板160固定連接在支撐架140上，例如螺旋板160焊接在支撐架140上。環(huán)繞支撐架140自上向下延伸。以根據(jù)物料的實際調(diào)節(jié)螺旋板160的螺距。螺旋板160的螺距可以為20 80mm，優(yōu)選20 60mm，更優(yōu)選20 50mm。螺旋板160使得催化劑漿料沿螺旋板160上表面自上向下流動。螺旋板160的坡度可以設(shè)計成較緩的坡度。例如，螺旋板 160的坡度可以為5 30°，優(yōu)選5 20°，更優(yōu)選5 10°。催化劑漿料在螺旋板160 的上表面形成較薄的催化劑漿料層，有利于催化劑漿料中的氣體的脫出?？梢源蟠笤黾哟呋瘎{料與空氣的接觸面積。另外，在脫氣過程中，催化劑漿料在螺旋板160上流動，可以進(jìn)一步促進(jìn)氣體從催化劑漿料中逸出，具有優(yōu)異的氣體脫除效果。這樣，就無需另外的攪拌設(shè)備來促使氣體從催化劑漿料逸出。本實用新型的方案節(jié)約了能量消耗，降低了操作成本。優(yōu)選地，螺旋板160與釜100內(nèi)壁之間具有空隙。例如，螺旋板160與釜100內(nèi)壁
5之間的空隙為20 200mm，優(yōu)選20 150mm，更優(yōu)選50 150mm。螺旋板160與釜100內(nèi)壁之間的空隙有利于釜100底部的催化劑漿料620脫出的氣體630上升。當(dāng)然，螺旋板160 與釜100之間也可以不具有空隙，這種情況下，氣體630可以通過螺旋板160所形成的螺旋通道上升，而進(jìn)入抽真空系統(tǒng)300。抽真空系統(tǒng)300連接至釜100，抽真空系統(tǒng)300可與釜100流體聯(lián)通，用于抽取待成型催化劑料漿中的氣體。例如，抽真空系統(tǒng)300通過管道與釜100相連，從而能夠與釜 100流體聯(lián)通。抽真空系統(tǒng)300與釜100之間的管道上可以設(shè)置有閥?？梢愿鶕?jù)需要，關(guān)閉或打開抽真空系統(tǒng)300與釜100之間的閥。優(yōu)選地，如圖所示，抽真空系統(tǒng)300連接在連接于釜100的上部，例如連接于釜100的頂部。釜100具有密閉的外殼，從而能夠形成與外界密封的密閉空間。當(dāng)抽真空系統(tǒng)300 與釜100流通聯(lián)通，并從外殼內(nèi)的密閉空間中抽取氣體時，在密閉外殼內(nèi)形成負(fù)壓，從而使催化劑料漿中氣體排出。如圖1所示，催化劑成型的前處理裝置可以進(jìn)一步包括放空系統(tǒng)400。放空系統(tǒng) 400連接至釜100，從而放空系統(tǒng)可與釜100流體聯(lián)通。放空系統(tǒng)400通過管道連接至釜 100。放空系統(tǒng)400與釜100之間的管道上可以設(shè)置有閥?？梢愿鶕?jù)需要，關(guān)閉或打開放空系統(tǒng)400與釜100之間的閥。優(yōu)選地，如圖所示，放空系統(tǒng)400連接在連接于釜100的上部， 例如連接于釜100的頂部。放空系統(tǒng)400可以保證釜100的安全。如圖1所示，催化劑成型的前處理裝置可以進(jìn)一步包括壓力指示系統(tǒng)500。壓力指示系統(tǒng)500可以是壓力表或真空表。壓力指示系統(tǒng)500可以指示絕對壓力或相對壓力。例如，壓力指示系統(tǒng)500可以顯示真空度。壓力指示系統(tǒng)500可以使技術(shù)人員了解釜100的壓力情況，例如真空度。催化劑漿料出口 120設(shè)置在釜100的底部，用于排出抽氣后的催化劑漿料620。此裝置可以關(guān)閉掉抽真空系統(tǒng)且更換合適的壓力表，即可跟晶化釜合用，故降低了催化劑合成成本。此裝置適用于催化劑的各種成型方式的前處理，如壓縮成型、擠出成型、轉(zhuǎn)動成型、噴霧成型及其它各種成型方式。優(yōu)選地，采用抽真空系統(tǒng)排出待成型催化劑料漿中的氣體，真空抽氣系統(tǒng)可以是一級抽真空裝置，也可以是多級抽真空裝置。其中，采用此實用新型裝置排出待成型催化劑料漿中氣體的操作，螺旋為焊接在支撐架之上，順向或反向不限，螺旋為靜止部件，可以根據(jù)物料的實際調(diào)節(jié)螺旋的螺距，優(yōu)選螺距為20 80mm。具體實施步驟如下1)將帶螺旋的釜按照圖1示所連接好相應(yīng)管線，其中螺旋為焊接在支撐架之上， 順向或反向不限，螺旋為靜止部件，可以根據(jù)物料的實際調(diào)節(jié)螺旋的螺距，優(yōu)選螺距為為 20 80mm。2)將壓力指示系統(tǒng)與抽真空系統(tǒng)通過管道連接于釜上部，為了安全，將放空系統(tǒng)連接于釜上部。3)將上述經(jīng)進(jìn)料泵給入的物料置入釜內(nèi)螺旋頂端，料漿在重力與離心力的共同作用下向下流動，此過程中溶解于其中的氣體被抽出，抽氣后的待成型催化劑料漿再進(jìn)行成型?？梢愿鶕?jù)需要采取不同的成型方法，如壓縮成型、擠出成型、轉(zhuǎn)動成型、噴霧成型及其它各種成型方式。4)將上述成型后的催化劑進(jìn)行后處理，如進(jìn)行焙燒、篩分等工作，得到催化劑成優(yōu)選地，采用抽真空系統(tǒng)排出待成型催化劑料漿中氣體的操作溫度為10°C 80 "C。優(yōu)選地，采用真空抽氣排出待成型催化劑料漿中氣體的抽氣時間Oh 48h。優(yōu)選地，采用此實用新型裝置排出待成型催化劑料漿中氣體的操作，真空度為 0 -1. 01 X IO5Pa,優(yōu)選 0. 91 X IO5 -1. 01 X IO5Pa0優(yōu)選地，操作溫度為-50°C 800°C，優(yōu)選10°C 80°C，優(yōu)選20°C 50°C ；例如 0°C 50°C。優(yōu)選地，抽氣時間Oh 48h，優(yōu)選，0. Ih 36h，更優(yōu)選0. Ih 釙。本實用新型的有益效果(1)此裝置對物料施加離心力從而使氣體分離效率提高、操作彈性及生產(chǎn)能力增大、氣體阻力變小、提高了脫氣效果。(2)此裝置無動部件，維護(hù)方便，造價低廉，操作簡單可靠，降低了催化劑合成成本。實施例搭建好如圖1所示的帶螺旋釜抽氣裝置，選螺旋螺距為50mm，螺旋為順向安裝。分別稱取適量的SAP034分子篩、水、粘結(jié)劑及載體并制備成待噴霧成型的料漿， 分別量取200mL的6組漿液編號分別為1#、2#、3#、4#、5#、6#，并設(shè)定1#與2#為一組，3#與 4#為一組，5#與6#為一組，每組分別陳化0h、2h、Mh，然后將陳化后的樣品1#、3#、5#直接噴霧干燥成型，將陳化后的樣品2#、4#、6#分別在本裝置里-0. 95atm下抽真空30min，然后再噴霧干燥成型，再將1# 6#分別測試SEM和磨耗測試?？梢钥闯觯?jīng)過真空脫氣后的成型催化劑樣品耐磨性得到明顯提高，這也證明此裝置的有效性。表1 1# 6#磨耗測試結(jié)果對比表
權(quán)利要求1.催化劑成型的前處理裝置，其特征在于，包括(A)釜(100)，具有密閉的外殼，從而形成與外界密封的密閉空間；所述釜(100)包括(Al)支撐架(140)，豎直設(shè)置在所述釜(100)內(nèi)；(A2)螺旋板(160)，固定連接在所述支撐架(140)上并環(huán)繞所述支撐架(140)自上向下延伸；(A3)催化劑漿料入(110)，設(shè)置在所述釜(100)的頂部，位于所述螺旋板(160)的上方；(A4)催化劑漿料出(120)，設(shè)置在所述釜(100)的底部；(B)催化劑漿料供應(yīng)裝置(600)，連接至所述催化劑漿料入口(110)；(C)抽真空系統(tǒng)(300)，連接至所述釜(100)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑成型的前處理裝置，進(jìn)一步包括(D)放空系統(tǒng)(400)，連接至所述爸(100)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的催化劑成型的前處理裝置，其特征在于，所述放空系統(tǒng)(400)連接于所述釜的頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑成型的前處理裝置，進(jìn)一步包括(E)壓力指示系統(tǒng)500)，連接至所述釜(100)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑成型的前處理裝置，其特征在于，所述支撐架(140)為圓柱狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑成型的前處理裝置，其特征在于，所述螺旋板(160)通過焊接固定連接在所述支撐架(140)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑成型的前處理裝置，其特征在于，所述螺旋板(160)與所述釜(100)的內(nèi)壁之間具有空隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的催化劑成型的前處理裝置，其特征在于，所述空隙為20 200mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑成型的前處理裝置，其特征在于，所述螺旋板(160)的螺距為20 80mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑成型的前處理裝置，其特征在于，所述抽真空系統(tǒng)(300)連接至所述釜(100)的頂部。
專利摘要本實用新型涉及催化劑成型的前處理裝置，包括(A)釜(100)，具有密閉的外殼，從而形成與外界密封的密閉空間；釜(100)包括(A1)支撐架(140)，豎直設(shè)置在釜(100)內(nèi)；(A2)螺旋板(160)，固定連接在支撐架(140)上并環(huán)繞支撐架(140)自上向下延伸；(A3)催化劑漿料入口(110)，設(shè)置在釜(100)的頂部，位于螺旋板(160)的上方；(A4)催化劑漿料出口(120)，設(shè)置在釜(100)的底部；(B)催化劑漿料供應(yīng)裝置(600)，連接至催化劑漿料入口(110)；(C)抽真空系統(tǒng)(300)，連接至釜(100)。本實用新型的裝置提高了抽真空排氣的效果，結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號B01J37/00GK202315904SQ20112048641
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者朱偉平, 蔣立翔 申請人:中國神華煤制油化工有限公司, 中國神華煤制油化工有限公司北京研究院, 神華集團(tuán)有限責(zé)任公司