一種氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜，反應(yīng)釜本體由夾套型反應(yīng)釜構(gòu)成，反應(yīng)釜底部、頂部呈球面；反應(yīng)釜上部設(shè)有進(jìn)料口、安全閥、排氣口、壓力表、泄壓閥、進(jìn)水口，在排氣口的管口配有單向出氣閥，反應(yīng)釜設(shè)有測(cè)溫裝置；反應(yīng)釜底設(shè)有進(jìn)氣管和出料管，在進(jìn)氣管位于反應(yīng)釜內(nèi)的端口處設(shè)有噴氣裝置。本實(shí)用新型提供的氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，反應(yīng)釜無(wú)機(jī)械外力攪拌系統(tǒng)，不僅改善釜內(nèi)密封性，同時(shí)降低反應(yīng)釜成本及能耗；可根據(jù)工藝要求設(shè)定工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)溫度及壓力單獨(dú)控制；釜內(nèi)壓力較高，有效減少反應(yīng)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】一種氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜，屬于材料生產(chǎn)工藝設(shè)備的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]沸石分子篩的合成方法主要有三種:水熱合成法、氣固相法和類固相法。其中水熱法合成分子篩是目前應(yīng)用最廣泛，研究最多的分子篩合成方法。
[0003]目前，采用水熱合成法制備分子篩的反應(yīng)釜主要是固定式攪拌反應(yīng)釜，其優(yōu)點(diǎn)是可以模擬大型生產(chǎn)裝置的工作條件，反應(yīng)器體積大，可以大量得到試驗(yàn)產(chǎn)品；缺點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高；攪拌效果差，常出現(xiàn)渦流和死點(diǎn)，并且有掛壁現(xiàn)象；試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，能耗高效率低；反應(yīng)器密封麻煩，耗時(shí)較長(zhǎng)；安全隱患多，裝置維護(hù)保養(yǎng)不方便。
[0004]傳統(tǒng)的高壓反應(yīng)釜為機(jī)械攪拌式或電磁提升攪拌式，在工作過(guò)程中易產(chǎn)生泄漏及卡死等現(xiàn)象，且攪拌效率不高，并且反應(yīng)器的容積固定不變，給使用者帶來(lái)諸多不變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型目的在于提供一種氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜，特別是一種適合水熱法合成ZSM-5分子篩的合成反應(yīng)裝置，所合成的ZSM-5分子篩結(jié)晶度大于98%，產(chǎn)率可達(dá)70%以上；顆粒均勻，具有介孔結(jié)構(gòu)，比表面積大于500m2/g ;硅鋁比在10-300可調(diào)，單釜投料多，產(chǎn)率高，能夠有效的節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:一種氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜,反應(yīng)釜本體由夾套型反應(yīng)釜構(gòu)成，反應(yīng)釜底部、頂部呈球面；反應(yīng)釜上部設(shè)有進(jìn)料口 1、安全閥2、排氣口 3、壓力表5、泄壓閥6、進(jìn)水口 7，在排氣口 3的管口配有單向出氣閥4，反應(yīng)釜設(shè)有測(cè)溫裝置8 ;反應(yīng)釜底設(shè)有進(jìn)氣管9和出料管11，在進(jìn)氣管9的外管口設(shè)有單向進(jìn)氣閥10，進(jìn)氣管9與出料管11采用內(nèi)外套筒結(jié)構(gòu)連接，內(nèi)套筒作為進(jìn)氣管9，外套筒作為出料管11，進(jìn)氣管9位于反應(yīng)釜內(nèi)的端口稍高于反應(yīng)釜內(nèi)壁，在進(jìn)氣管位于反應(yīng)釜內(nèi)的端口處設(shè)有噴氣裝置15，單向進(jìn)氣閥10與壓縮空氣流量計(jì)16及空氣壓縮機(jī)17聯(lián)接；出料管11在反應(yīng)釜內(nèi)壁處設(shè)有出料管內(nèi)口。
[0007]夾套型反應(yīng)釜是指在反應(yīng)釜外側(cè)設(shè)有夾套，夾套內(nèi)通導(dǎo)熱油，并設(shè)有若干并聯(lián)的電加熱裝置，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行加熱。
[0008]反應(yīng)釜運(yùn)行時(shí)，空氣壓縮機(jī)將空氣壓縮至一定的壓力后通過(guò)進(jìn)氣管9的噴氣裝置充入反應(yīng)釜內(nèi)，以達(dá)到增加反應(yīng)釜內(nèi)壓力，攪拌物料的作用，待反應(yīng)釜內(nèi)壓力超過(guò)工作值時(shí)，反應(yīng)釜頂排氣口 3單向閥4自動(dòng)打開，排出反應(yīng)釜內(nèi)氣體，調(diào)節(jié)氣體流量，使反應(yīng)釜進(jìn)氣與出氣達(dá)到平衡。
[0009]噴氣裝置是球型噴氣裝置、噴淋型噴氣裝置、尖嘴型噴氣裝置、鼓泡式噴氣裝置或多孔型尖嘴噴氣裝置中的一種。
[0010]球型噴氣裝置主要由底座和空心圓球組成，空心圓球球面上設(shè)有多個(gè)縫隙?？p隙可以為4條，寬度為1_。氣體通過(guò)該噴氣裝置可在反應(yīng)釜內(nèi)形成多股平行氣流，使反應(yīng)釜物料充分?jǐn)嚢杈鶆颉?br> [0011]噴淋型噴氣裝置由底座和三分之一空心球體組成，在頂部球面上有多個(gè)小孔。小孔的直徑可以為0.5-1_，氣體通過(guò)該噴氣裝置可形成多股密集型氣流，使反應(yīng)釜物料充分?jǐn)嚢杈鶆颉?br> [0012]尖嘴型噴氣裝置由底座和與水平面呈一定夾角的圓柱形噴嘴組成，該夾角的角度可以為30度，氣體通過(guò)該噴氣裝置可在反應(yīng)釜內(nèi)形成螺旋氣流，從而達(dá)到使反應(yīng)釜內(nèi)液體充分?jǐn)嚢杈鶆虻淖饔谩?br> [0013]鼓泡型噴氣裝置主要由底座和鼓泡器組成，鼓泡器由多根水平直管組成，直管端部設(shè)有小孔，小孔的直徑可以約3_左右。該設(shè)備簡(jiǎn)單，但攪拌效率較低，主要適用于易混合的物料。
[0014]多孔型尖嘴噴氣裝置主要由底座和多個(gè)水平圓柱體組成，圓柱體上裝有尖嘴。氣體通過(guò)該噴氣裝置可在多個(gè)方向上形成氣流，使釜內(nèi)無(wú)攪拌死角，但該裝置體積較大。
[0015]為了減少物料掛壁，便于清洗，釜內(nèi)壁做拋光處理。
[0016]進(jìn)料口可以是液體進(jìn)料口，也可以是固體進(jìn)料口，也可做為人孔。
[0017]水熱法合成沸石分子篩工藝特點(diǎn)是:反應(yīng)溫度100-200°C，反應(yīng)壓力0.5-1.0MPa,物料為混合液體。
[0018]與分子篩合成反應(yīng)釜配套使用的還有進(jìn)料泵、加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
[0019]與現(xiàn)有的分子篩合成反應(yīng)釜相比，本實(shí)用新型提供的氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，反應(yīng)釜無(wú)機(jī)械外力攪拌系統(tǒng)，不僅改善釜內(nèi)密封性，同時(shí)降低反應(yīng)釜成本及能耗；可根據(jù)工藝要求設(shè)定工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)溫度及壓力單獨(dú)控制；釜內(nèi)壓力較高，有效減少反應(yīng)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜示意圖。
[0021 ] 圖2為球型噴氣裝置示意圖。
[0022]圖3為噴淋型噴氣裝置示意圖。
[0023]圖4為尖嘴型噴氣裝置示意圖。
[0024]圖5為鼓泡型噴氣裝置示意圖。
[0025]圖6為多孔型尖嘴噴氣裝置示意圖。
[0026]圖中標(biāo)記為:進(jìn)料口 1，安全閥2，排氣口 3，單向出氣閥4，壓力表5，泄壓閥6，進(jìn)水口 7，測(cè)溫裝置8，進(jìn)氣管9，單向進(jìn)氣閥10，出料管11，出油口 12，加熱棒口 13，加油口 14，噴氣裝置15，壓縮空氣流量計(jì)16，空氣壓縮機(jī)17。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合實(shí)施例附圖，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互作用、工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028]實(shí)施例
[0029]反應(yīng)釜:壓力0.5-1.0MPa，溫度100-200°C，體積500L，設(shè)備夾套內(nèi)通導(dǎo)熱油加熱。[0030]圖1所示為氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜。反應(yīng)釜本體由夾套型反應(yīng)釜構(gòu)成，反應(yīng)釜底部、頂部呈球面；反應(yīng)釜上部設(shè)有進(jìn)料口 1、安全閥2、排氣口 3、壓力表5、泄壓閥6、進(jìn)水口 7，在排氣口 3的管口配有單向出氣閥4，反應(yīng)釜設(shè)有測(cè)溫裝置8 ;反應(yīng)釜底設(shè)有進(jìn)氣管9和出料管11，在進(jìn)氣管9的外管口設(shè)有單向進(jìn)氣閥10，進(jìn)氣管9與出料管11采用內(nèi)外套筒結(jié)構(gòu)連接，內(nèi)套筒作為進(jìn)氣管9，外套筒作為出料管11，進(jìn)氣管9位于反應(yīng)釜內(nèi)的端口稍高于反應(yīng)釜內(nèi)壁，在進(jìn)氣管位于反應(yīng)釜內(nèi)的端口處設(shè)有噴氣裝置15，單向進(jìn)氣閥10與壓縮空氣流量計(jì)16及空氣壓縮機(jī)17聯(lián)接；出料管11在反應(yīng)釜內(nèi)壁處設(shè)有出料管內(nèi)口。
[0031]反應(yīng)釜底安裝的噴氣裝置15可以是球型噴氣裝置，噴淋型噴氣裝置，尖嘴型噴氣裝置，鼓泡型噴氣裝置或多孔型尖嘴噴氣裝置中的一種。
[0032]球型噴氣裝置主要由底座和空心圓球組成，空心圓球球面上設(shè)有多個(gè)縫隙?？p隙可以為4條，寬度為1_。氣體通過(guò)該噴氣裝置可在反應(yīng)釜內(nèi)形成多股平行氣流，使反應(yīng)釜內(nèi)物料攪拌均勻。
[0033]圖3所示為噴淋型噴氣裝置。噴淋型噴氣裝置由底座和三分之一空心球體組成，在頂部球面上有多個(gè)小孔，小孔的直徑可以為0.5-1_，氣體通過(guò)該噴氣裝置可形成多股密集型氣流，使反應(yīng)釜物料充分?jǐn)嚢杈鶆颉?br> [0034]圖4所示為尖嘴型噴氣裝置。尖嘴型噴氣裝置由底座和與水平面呈一定夾角的圓柱形噴嘴組成，該夾角的角度可以為30度，氣體通過(guò)該噴氣裝置可在反應(yīng)釜內(nèi)形成螺旋氣流，從而達(dá)到使反應(yīng)釜內(nèi)液體充分?jǐn)嚢杈鶆虻淖饔谩?br> [0035]圖5所示為鼓泡型噴氣裝置。鼓泡型噴氣裝置由底座和鼓泡器組成，鼓泡器由多根水平直管組成，直管端部設(shè)有小孔，小孔的直徑可以約3_左右。該設(shè)備簡(jiǎn)單，但攪拌效率較低，主要適用于易混合的物料。
[0036]圖6所示為多孔型尖嘴噴氣裝置。多孔型尖嘴噴氣裝置由底座和多個(gè)水平的圓柱體組成，圓柱體上裝有尖嘴。氣體通過(guò)該噴氣裝置可在多個(gè)方向上形成氣流，使釜內(nèi)無(wú)攪拌死角，但該裝置體積較大。
[0037]本實(shí)用新型的工作過(guò)程為:將混合物料由反應(yīng)釜上部進(jìn)料口 I加入反應(yīng)釜內(nèi)，將反應(yīng)釜密封后，啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)，由反應(yīng)釜底進(jìn)氣管9向反應(yīng)釜內(nèi)充入空氣，氣體通過(guò)反應(yīng)釜底部的噴氣裝置15進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)，并在反應(yīng)釜內(nèi)形成不同的氣流，從而使釜內(nèi)物料充分?jǐn)嚢杈鶆颍瑫r(shí)增加釜內(nèi)壓力，當(dāng)釜內(nèi)壓力超過(guò)工作值時(shí)，反應(yīng)釜會(huì)通過(guò)釜上部排氣口 3的單向排氣閥4排出反應(yīng)釜內(nèi)多余氣體，調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量，使反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)氣與出氣保持平衡，確保反應(yīng)釜內(nèi)的壓力保持在穩(wěn)定的工作值，待混合液體充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，啟?dòng)加熱系統(tǒng)，加熱到設(shè)定溫度，開始反應(yīng)，并繼續(xù)通氣攪拌，反應(yīng)結(jié)束后，停止通氣，在室溫下冷卻，待物料冷卻至室溫后，打開反應(yīng)釜頂?shù)男箟洪y6，排出反應(yīng)釜內(nèi)多余的氣體，待反應(yīng)釜內(nèi)壓力降為O后，完全打開反應(yīng)釜蓋，并將物料從反應(yīng)釜下部出料管11卸出，即完成分子篩晶化生產(chǎn)的工作過(guò)程。
【權(quán)利要求】
1.一種氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)爸，反應(yīng)爸本體由夾套型反應(yīng)爸構(gòu)成，反應(yīng)爸底部、頂部呈球面；反應(yīng)釜上部設(shè)有進(jìn)料口(I)、安全閥(2)、排氣口(3)、壓力表(5)、泄壓閥(6)、進(jìn)水口( 7 )，在排氣口( 3 )的管口配有單向出氣閥(4)，反應(yīng)釜設(shè)有測(cè)溫裝置(8 );反應(yīng)釜底設(shè)有進(jìn)氣管(9)和出料管(11)，在進(jìn)氣管(9)的外管口設(shè)有單向進(jìn)氣閥(10)，進(jìn)氣管(9)與出料管(11)采用內(nèi)外套筒結(jié)構(gòu)連接，內(nèi)套筒作為進(jìn)氣管(9)，外套筒作為出料管(11)，進(jìn)氣管(9)位于反應(yīng)釜內(nèi)的端口稍高于反應(yīng)釜內(nèi)壁，在進(jìn)氣管位于反應(yīng)釜內(nèi)的端口處設(shè)有噴氣裝置(15)，單向進(jìn)氣閥(10)與壓縮空氣流量計(jì)(16)及空氣壓縮機(jī)(17)聯(lián)接；出料管(11)在反應(yīng)釜內(nèi)壁處設(shè)有出料管內(nèi)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜，其特征在于:所述噴氣裝置是球型噴氣裝置、噴淋型噴氣裝置、尖嘴型噴氣裝置、鼓泡式噴氣裝置或多孔型尖嘴噴氣裝置中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜，其特征在于:所述的球型噴氣裝置由底座和空心圓球組成，在空心圓球上設(shè)有若干道縫隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜，其特征在于:所述的噴淋型噴氣裝置由底座和三分之一空心球體組成，在頂部球面上有若干個(gè)小孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜，其特征在于:所述的尖嘴型噴氣裝置由底座和圓柱形噴嘴組成，圓柱形噴嘴與水平面間存有夾角。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜，其特征在于:所述的鼓泡型噴氣裝置由底座和若干個(gè)鼓泡器組成，鼓泡器由水平直管構(gòu)成，直管端部設(shè)有小孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣流攪拌式分子篩合成反應(yīng)釜，其特征在于:所述的多孔型尖嘴噴氣裝置由底座和若干個(gè)水平的圓柱體組成，圓柱體端部裝有尖嘴。
【文檔編號(hào)】B01J19/00GK203725138SQ201420020363
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】碗海鷹 申請(qǐng)人:碗海鷹