一種微粒載體的浸漬設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種微粒載體的浸漬設(shè)備，包括微粒載體進料口、浸漬液噴嘴、混料傳輸器、傳輸軸和干燥器，其中，所述混料傳輸器的出口與干燥器連通，所述微粒載體進料口與混料傳輸器連通，所述浸漬液噴嘴與混料傳輸器連通，所述浸漬液噴嘴位于所述微粒載體進料口和所述混料傳輸器的出口之間；所述傳輸軸位于所述混料傳輸器內(nèi)，用于將微粒載體由微粒載體進料口傳輸?shù)交炝蟼鬏斊鞯某隹?。利用本實用新型提供的設(shè)備，一方面實現(xiàn)微粒載體的浸漬的連續(xù)化及均勻化，提高了制備效率；另一方面保證干燥前浸漬液與載體微粒的短時間充分接觸，可以保證浸漬過程中活性組分均勻分布，也保證了浸漬后的載體粒度分布和強度，使得制備后的吸附劑成品在反應(yīng)過程中具有良好的磨損性能。
【專利說明】一種微粒載體的浸漬設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種浸潰設(shè)備，具體地，涉及一種微粒載體的浸潰設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在許多催化劑制備過程中，浸潰是項十分重要的工藝步驟。具有多孔結(jié)構(gòu)的載體在含有活性組分的溶液中浸潰時，溶液在毛細管力的作用下，由載體表面吸入到載體細孔中，作為溶質(zhì)的活性組分隨溶液向內(nèi)滲透、擴散，進而被載體表面的活性點吸附，或沉積或離子交換，甚至發(fā)生反應(yīng)，最后使活性組分負載在載體上。
[0003]常規(guī)的浸潰方法主要有過飽和浸潰、飽和浸潰。過飽和浸潰包括間歇式浸潰和連續(xù)浸潰，其中連續(xù)浸潰裝置包括吊籃浸潰、網(wǎng)帶浸潰和滾筒浸潰等，但這幾種浸潰技術(shù)，制備出的催化劑往往強度不高，活性組分分布不均勻，且容易剝落。飽和浸潰法原理是根據(jù)載體量和吸水率控制好浸潰液體積，使液固相充分混合，在一定的液固比下使載體完全被浸潰液潤濕又保證催化劑中活性組分的含量，使浸潰液全部負載在載體上。工業(yè)中常用的飽和浸潰操作設(shè)備有轉(zhuǎn)鼓機、混料機、滾球機等，這些設(shè)備不能使浸潰工藝連續(xù)化。
[0004]CN201200962Y公開了一種用于制備層狀復(fù)合物的連續(xù)噴涂裝置，該裝置包括漿料噴射裝置、空氣噴射裝置和滾筒，其中漿料噴射裝置和空氣噴射裝置采用脈沖方式工作，從而實現(xiàn)連續(xù)噴涂干燥。但是該方法更適用于較大顆粒的浸潰，且使用滾筒，微粒載體耐磨性損失較大。
[0005]CN102806109A公開了一種催化劑連續(xù)浸潰設(shè)備和方法。其中，如圖1所不，浸潰設(shè)備包括載體連續(xù)給料系統(tǒng)101、浸潰液輸送系統(tǒng)102、浸潰室103、輸送部件104、干燥器8和動力系統(tǒng)，所述載體連續(xù)給料系統(tǒng)101和浸潰液輸送系統(tǒng)102開口于浸潰室103,浸潰室103底部開口于輸送部件104的初始端,輸送部件104位于浸潰室103與干燥器8之間,輸送部件104末端出口與干燥器8連通，所述動力系統(tǒng)為輸送部件104提供動力。使用該設(shè)備時，浸潰液連續(xù)穩(wěn)定的加入浸潰室并霧化成小液滴，浸潰液液滴與同樣均勻加入的催化劑載體在浸潰室中充分接觸完成浸潰，浸潰后的載體通過輸送部件連續(xù)輸送到干燥器中干燥。此設(shè)備和方法實現(xiàn)了連續(xù)浸潰，但是制得的催化劑的磨損強度還有待提高。
[0006]CN102019208A公開了一種微粒載體的連續(xù)浸潰方法及其設(shè)備。其中，如圖2所示，浸潰設(shè)備包括載體給料機201、空氣管線227、浸潰液管線226、霧化器202、浸潰混料器203和閃蒸干燥器204。該方法包括:浸潰液通過空氣霧化成液滴并噴射入霧化器內(nèi)，利用負壓使載體微粒引入霧化器內(nèi)，浸潰液液滴與載體微粒在霧化器中混合后，其混合物進入浸潰混料器中進行充分接觸，再進入閃蒸干燥器中進行干燥。此設(shè)備和方法也實現(xiàn)了連續(xù)浸潰，但是制得的催化劑的磨損強度還有待提高。
實用新型內(nèi)容
[0007]本發(fā)明的目的是提供一種浸潰設(shè)備，該設(shè)備能夠?qū)Υ呋瘎┹d體進行連續(xù)浸潰，并且提高制得的催化劑的磨損強度。[0008]本實用新型的發(fā)明人對現(xiàn)有的浸潰設(shè)備和方法進行了研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)制得的催化劑的磨損強度不理想的主要原因在于催化劑干燥之前浸潰的時間較長，對于保持催化劑的磨損強度不利。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種微粒載體的浸潰設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括微粒載體進料口、浸潰液噴嘴、混料傳輸器、傳輸軸和干燥器，其中，
[0010]所述混料傳輸器的出口與干燥器連通，所述微粒載體進料口與混料傳輸器連通，所述浸潰液噴嘴與混料傳輸器連通，所述浸潰液噴嘴位于所述微粒載體進料口和所述混料傳輸器的出口之間；
[0011 ] 所述傳輸軸位于所述混料傳輸器內(nèi)，用于將微粒載體由微粒載體進料口傳輸?shù)交炝蟼鬏斊鞯某隹凇?br> [0012]優(yōu)選地，所述浸潰液噴嘴可以為多個，多個浸潰液噴嘴在所述混料傳輸器的軸向上順次排列。
[0013]優(yōu)選地，所述浸潰液噴嘴為3-5個。
[0014]優(yōu)選地，所述浸潰液噴嘴為文丘里式噴嘴。
[0015]優(yōu)選地，所述傳輸軸為螺紋式結(jié)構(gòu)或折板式結(jié)構(gòu)。
[0016]優(yōu)選地，從所述微粒載體進料口到所述混料傳輸器的出口之間的長度為混料傳輸器的內(nèi)直徑的3-8倍。
[0017]優(yōu)選地，所述傳輸軸由動力系統(tǒng)驅(qū)動,所述動力系統(tǒng)包括電機。
[0018]優(yōu)選地，所述混料傳輸器和所述傳輸軸從所述微粒載體進料口到混料傳輸器的出口向下傾斜。優(yōu)選地，傾斜的角度為10-30°。
[0019]優(yōu)選地，混料傳輸器的底部有松動風口。
[0020]優(yōu)選地，所述干燥器為閃蒸器。
[0021]利用本實用新型提供的設(shè)備，載體在傳輸?shù)倪^程中與浸潰液接觸，一方面實現(xiàn)微粒載體的浸潰的連續(xù)化及均勻化，提高了制備效率；另一方面保證干燥前浸潰液與載體微粒的短時間充分接觸，可以保證浸潰過程中活性組分均勻分布的問題，也保證了浸潰后的載體粒度分布和強度，使得制備后的吸附劑成品在反應(yīng)過程中具有良好的磨損性能。
[0022]本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0024]圖1和圖2是現(xiàn)有技術(shù)的浸潰設(shè)備的示意圖。
[0025]圖3是本實用新型提供的浸潰設(shè)備的示意圖。
[0026]圖4是利用本實用新型提供的浸潰設(shè)備進行催化劑載體浸潰的示意圖。
[0027]附圖標記說明
[0028]載體連續(xù)給料系統(tǒng)101浸潰液輸送系統(tǒng)102
[0029]浸潰室103輸送部件104載體給料機201
[0030]空氣管線227浸潰液管線226霧化器202
[0031]浸潰混料器203閃蒸干燥器204[0032]浸潰液輸送系統(tǒng)I微粒載體給料系統(tǒng)2
[0033]微粒載體進料口 3動力系統(tǒng)4傳輸軸5
[0034]混料傳輸器6浸潰液噴嘴7
[0035]干燥器8分離器9浸潰載體管線10
【具體實施方式】
[0036]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0037]如圖3和圖4所示，本實用新型提供的浸潰設(shè)備包括微粒載體進料口 3、浸潰液噴嘴7、混料傳輸器6、傳輸軸5和干燥器8,其中，所述混料傳輸器的出口與干燥器8連通,所述微粒載體進料口 3與混料傳輸器6連通，所述浸潰液噴嘴7與混料傳輸器6連通，所述浸潰液噴嘴7位于所述微粒載體進料口 3和所述混料傳輸器的出口之間；所述傳輸軸5位于所述混料傳輸器6內(nèi)，用于將微粒載體由微粒載體進料口 3傳輸?shù)交炝蟼鬏斊鞯某隹凇?br> [0038]所述混料傳輸器優(yōu)選為空心的管道。
[0039]可以通過微粒載體給料系統(tǒng)2給微粒載體進料口 3提供微粒載體，通過浸潰液輸送系統(tǒng)I給浸潰液噴嘴7提供浸潰液。浸潰液輸送系統(tǒng)I和微粒載體給料系統(tǒng)2均可以包括連續(xù)定量進樣器。用于微粒載體的連續(xù)定量進樣器可以是螺桿計量器、旋轉(zhuǎn)閥計量器、轉(zhuǎn)盤式粉體計量器等，但不限于這些計量方式。用于浸潰液的連續(xù)定量進樣器可以采用并不限于液體計量泵、流量控制閥。
[0040]所述浸潰液噴嘴7可以為一個或多個，優(yōu)選為多個，多個浸潰液噴嘴在所述混料傳輸器6的軸向上順次排列。按照該優(yōu)選實施方式，載體在混料傳輸器的傳輸過程中順次與多個(2個及以上，優(yōu)選為3-5個)浸潰液噴嘴7噴射而來的噴霧相接觸，并進一步在混料器的傳輸過程中充分混合完成快速浸潰，從而可以保證浸潰的均勻化，同時防止過多浸潰液同時浸潰載體而造成對載體微粒強度的破壞。所述浸潰液噴嘴7為多個時，所述各個浸潰液噴嘴的浸潰液流速可以一致，也可以各不相同，優(yōu)選流速呈逐個遞減趨勢(可以通過入口管線管徑進行控制調(diào)節(jié))。
[0041]所述的浸潰液噴嘴用于將浸潰液霧化為小液滴，可以采用并不限于壓力霧化、或壓縮風氣體介質(zhì)霧化等設(shè)備，但能保證霧化液滴能保證所需粒徑分布及分散度要求即可。優(yōu)選的所述噴嘴是氣體輔助霧化噴嘴，其中氣體輔助霧化噴嘴的工作介質(zhì)為空氣或惰性氣體，所述的惰性氣體是指對浸潰液和/或載體都沒有化學作用的氣體，選自n2、co、co2中的一種或幾種。
[0042]所述的浸潰液為需要浸潰到載體上的化合物的水溶液，浸潰液的濃度可由需要浸潰到載體上的化合物上量和催載體穩(wěn)定的吸附量計算得到，先將浸潰液配比到合適的濃度，然后由浸潰液輸送系統(tǒng)連續(xù)輸送到噴嘴處，同時經(jīng)噴嘴霧化為小液滴。
[0043]對所述浸潰液噴嘴7的噴嘴噴型沒有特別限定，優(yōu)選為文丘里式噴嘴。噴霧角度可以為從0°到30-150°，噴嘴噴射速度可以為1-20米/秒；噴霧液滴可以為3-150微米，優(yōu)選為10-100微米；浸潰液體積總流量與載體質(zhì)量流量比可以為0.2-1.0cm3/g。
[0044]所述混料器中的傳輸軸可以為螺紋式結(jié)構(gòu)，也可以為折板式結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為折板式結(jié)構(gòu)。優(yōu)選混料傳輸器的底部有松動風口(圖中未示出)，可減少微粒載體翻動過程中的磨損。
[0045]為了利于將微粒載體輸送到干燥器中，所述混料傳輸器6和所述傳輸軸5從所述微粒載體進料口 3到混料傳輸器的出口向下傾斜。傾斜角度可以為大于O至45°，優(yōu)選為10-30。。
[0046]從所述微粒載體進料口 3到所述混料傳輸器的出口之間的長度優(yōu)選為混料傳輸器6的內(nèi)直徑的3-8倍。
[0047]所述干燥器8為連續(xù)干燥設(shè)備，不限設(shè)備類型，優(yōu)選閃蒸器。利用閃蒸器有利于避免活性組分遷移和載體微球結(jié)構(gòu)的破壞。優(yōu)選地，閃蒸干燥器底部設(shè)有高速旋轉(zhuǎn)槳，這不僅可以將大塊物料打散，而且加強了氣流和濕物料的擾動，提高了干燥強度?？梢岳蔑L機11送風，經(jīng)加熱器12加熱后將熱氣送入干燥器8中。
[0048]所述浸潰設(shè)備還可以包括分離器9 (優(yōu)選旋風分離器)和浸潰載體管線10，用于從干燥器8排出的物料中分離出浸潰后的載體。
[0049]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但并不因此而限制本實用新型。
[0050]實施例1
[0051]實施例所用的微粒載體浸潰設(shè)備如圖4所示，包括:微粒載體給料系統(tǒng)2、浸潰液輸送系統(tǒng)I及三個浸潰液噴嘴7、折板式混料傳輸器6、傳輸軸5、閃蒸干燥器8和動力系統(tǒng)。所述微粒進料口 3與浸潰液噴嘴7均直接開口于混料傳輸器6,混料傳輸器6中有傳輸軸5，所述的動力系統(tǒng)為傳輸軸5提供動力，傳輸軸在動力系統(tǒng)的帶動下向干燥器方向傳輸物料，混料傳輸器末端與閃蒸器相連。干燥好的浸潰后載體送入旋風分離器9，合格重量級粒徑的浸潰載體微粒經(jīng)管線10去半成品料倉，不合格物料經(jīng)旋風分離器頂部進入除塵裝置。載體微粒恒量連續(xù)加入進料口 3進入混料傳輸器6，且在由傳輸軸5帶動向干燥器方向的傳輸過程中，順次與三個浸潰液噴嘴7噴射而來的浸潰液噴霧相接觸，并進一步在混料器的傳輸過程中充分混合完成快速浸潰。
[0052]實施例中催化劑混料輸送器長為500mm，混料輸送器的內(nèi)直徑為100mm，干燥器的內(nèi)徑為600mm，載體進料口在混料輸送器端口，三個浸潰液噴頭分別距離載體進料口為30mm、100mm、170mm。輸送部件伸入干燥器側(cè)壁的長度為20mm。
[0053]實施例中采用的載體是含40重量％ Zr02的及57%Si02吸附劑載體，其平均粒徑為65微米。采用的浸潰液是硫酸鋅溶液。浸潰液經(jīng)過霧化器形成平均粒徑約是35微米的浸潰液液滴。液滴微粒與載體顆粒在混料傳輸器中充分接觸，并進一步完成干燥。浸潰液輸送量為270升/小時，載體輸送量為486千克/小時，得到半成品676千克。載體微粒在混料輸送器中的停留時間為3.6秒。
[0054]對比例I
[0055]采用的設(shè)備及方法如CN102019208A的實施例，所給配料與本實用新型實施例1配料完全相同:硫酸鋅浸潰液經(jīng)過噴嘴高速噴射入霧化器中，浸潰液液滴的平均粒徑是35微米。含40重量％ Zr02的及57%Si02的吸附劑載體微粒在負壓情況下吸入霧化器中，液滴微粒與載體顆粒在霧化器中充分接觸后，進入浸潰混料器，在浸潰混料器中進一步深化浸潰過程，然后由螺桿攪拌送去閃蒸干燥。載體微粒其平均粒徑為65微米。浸潰液輸送量為270升/小時，載體輸送量為486千克/小時，得到半成品663千克/小時。載體微粒在霧化器和浸潰混料器中的停留時間為40秒。[0056]性能測試
[0057]平均粒徑(APS)和粒度分布:采用馬爾文(Malvern)激光粒度儀分析，采用ASTMD4464標準方法進行測量。
[0058]Al磨損指數(shù):采用直管磨損法進行評價，其評價方法參考科學出版社1990年出版的《石油化工分析方法(RIPP)實驗方法》中RIPP29-90的方法，數(shù)值越小，表明耐磨損強度越聞。
[0059]對比表征結(jié)果見表1，結(jié)果表明利用本實用新型設(shè)備所得浸潰的吸附劑體系耐磨
性值比現(xiàn)有技術(shù)要好，并且得到半成品的粒度分布更均勻。
[0060]
【權(quán)利要求】
1.一種微粒載體的浸潰設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括微粒載體進料口(3)、浸潰液噴嘴(7)、混料傳輸器(6)、傳輸軸(5)和干燥器(8),其中， 所述混料傳輸器的出口與干燥器(8 )連通，所述微粒載體進料口( 3 )與混料傳輸器(6 )連通，所述浸潰液噴嘴(7)與混料傳輸器(6)連通，所述浸潰液噴嘴(7)位于所述微粒載體進料口(3)和所述混料傳輸器的出口之間； 所述傳輸軸(5 )位于所述混料傳輸器(6 )內(nèi)，用于將微粒載體由微粒載體進料口( 3 )傳輸?shù)交炝蟼鬏斊鞯某隹凇?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述浸潰液噴嘴(7)為多個，多個浸潰液噴嘴在所述混料傳輸器(6 )的軸向上順次排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述浸潰液噴嘴(7)為3-5個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述浸潰液噴嘴(7)為文丘里式噴嘴。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述傳輸軸(5)為螺紋式結(jié)構(gòu)或折板式結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的設(shè)備，其特征在于，從所述微粒載體進料口(3)到所述混料傳輸器的出口之間的長度為混料傳輸器(6)的內(nèi)直徑的3-8倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的設(shè)備，其特征在于，所述傳輸軸(5)由動力系統(tǒng)(4)驅(qū)動，所述動力系統(tǒng)(4)包括電機。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述混料傳輸器(6)和所述傳輸軸(5)從所述微粒載體進料口(3)到混料傳輸器的出口向下傾斜10-30°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述混料傳輸器(6)的底部有松動風口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述干燥器(8)為閃蒸器。
【文檔編號】B01J37/02GK203565088SQ201320641840
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】林偉, 田輝平, 王振波, 王磊, 王鵬 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院