CN103591790A - 一种催化剂干燥座垫 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种催化剂干燥座垫。包括本体和上部支撑柱，本体上开有上下贯通的孔，可以保证干燥介质均匀一致的通过孔到达被干燥物；采用弹性材料制成的数量众多的独立支撑柱分散支撑蜂窝体，可以在蜂窝体发生水平收缩时同步发生形变，不让蜂窝体产生裂纹或者裂缝。本发明所述的垂直干燥蜂窝式催化剂用的座垫，既可以耐干燥过程的高温，又可以耐介质的湿度和腐蚀性气氛；既可以保证蜂窝体被良好支撑，又可以保证均匀一致的干燥效果；特殊的结构设计可以保证被干燥物在发生横向收缩时，不会产生裂纹，从而保证了产品的外观合格率达到95%以上；使用本发明的座垫后，可以代替原有的本体座垫，减少浪费，降低成本。

Description

一种催化剂干燥座垫
技术领域
本发明属于工业催化剂加工制造技术领域，尤其属于工业催化剂加热干燥加工技术领域，特别涉及催化剂干燥使用的座垫设计技术。
背景技术
挤出成型的蜂窝式催化剂单体的干燥过程，是整个催化剂生产过程的关键步骤。一方面，在干燥过程中低温挥发分，会随着温度升高会逐渐挥发，使单体干燥；另一方面，这个挥发过程会发生几何尺寸的收缩，由于蜂窝体被垂直放置在固定的平台上，发生的水平收缩与支撑物产生应力，就会产生开裂，导致催化剂结构被破坏。
所以，在干燥过程中，抑制裂纹产生的技术，一直是蜂窝式催化剂生产的关键。现有的垂直干燥过程：采用切割一部分蜂窝体本体，放置在蜂窝体底部，起到座垫的作用。由于座垫材料成分与被干燥物成分结构都完全相同，在发生收缩时，上下同步收缩，不会产生应力，也就不会在催化剂本体上产生裂纹；虽然底座和底部支撑物接触，收缩过程中会产生裂纹，但是底座和被干燥物本体是分离的，所以底座产生的裂纹被截断和终止，不会影响到被干燥物本体；不过，这种做法需要单独增加结构复杂的切割设备，并且底座作为与被干燥物本体成分相同的材料，虽然可以被重复利用，但是造成了再利用过程的能源浪费，也降低了本体的生产效率。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能使蜂窝式催化剂在垂直干燥过程中稳定支撑、通风均匀、有效控制裂纹产生、可重复使用的垂直干燥蜂窝式催化剂单体的座垫。
技术方案：本发明公开了一种垂直干燥蜂窝式催化剂用的座垫，包括本体和上部支撑柱，本体上开有上下贯通的孔，可以保证干燥介质均匀一致的通过孔到达被干燥物；同时，数量众多的独立支撑柱分散支撑蜂窝体，可以在蜂窝体发生水平收缩时同步发生形变，不让蜂窝体产生裂纹或者裂缝。
本发明中，本体和支撑柱的材料可以是相同的材料，也可以不同，通常情况下可以选择高分子材料，既要材料能够耐受高温，长期耐受50～150℃、高湿和腐蚀性气氛，又要能够有相当好的抗压强度，保证可以稳定支撑被干燥物，同时上部支撑柱又要具有一定的弹性，当被支撑物发生形变时，柱体可以相应发生变形，避免被支撑物产生裂纹。
本发明中，包括设置在座垫底部的通气孔，其尺寸控制在2～20mm，排气孔的数量可以是10×10～50×50个之间的任意值，通气孔的数量根据座垫的外观几何尺寸、通气孔孔径大小和孔之间的最短距离而定，通常孔之间的最短距控制在0.5～5mm。
本发明中，包括设置在本体底部的通气孔，其作用是将干燥用的介质均匀顺畅的导入到被干燥物的蜂窝孔内，该通气孔可以是与被干燥物的气孔正对，也可以是交错分布，该通气孔的形状可以是圆形，也可以是方形，也可以是三角形，有多种设计方案。
本发明中，包括设置在上部的支撑柱，一方面可以支撑住被干燥物蜂窝体，保证其可以被稳定的干燥介质干燥，另一方面，可以在蜂窝体发生水平变形时，提供适当的变形，保证蜂窝体不会产生裂缝或者裂纹；支撑柱的截面可以是“十字”，可以是方形，也可以是圆柱形，或者其他异形。
本发明中，上部支撑柱的最宽处与支撑柱的高度之比形成“高宽比”，这个比值控制在0.1～20；支撑柱之间的距离也会影响到柱体位移和通风效果，支撑柱之间的最短距离控制在0.5～5mm。
本发明中，包括设置在上部的支撑柱，支撑柱的整体表面，可以是与底面水平平行的，也可以中间凸起，四周略低的布置方式，即本体上表面设置的支撑柱的顶端最高点形成一平面或本体上表面设置的支撑柱的顶端最高点形成弧面，弧面在本体中心部分高于四周部分，这样可以保证被支撑物外部收缩幅度最大的区域减少与支撑柱之间的结合力，当蜂窝体发生收缩时，可以尽可能减少上下接触面产生应力，减少裂纹或者裂缝的产生。
有益效果：本发明所述的垂直干燥蜂窝式催化剂用的座垫，既可以耐干燥过程的高温，又可以耐介质的湿度和腐蚀性气氛；既可以保证蜂窝体被良好支撑，又可以保证均匀一致的干燥效果；特殊的结构设计可以保证被干燥物在发生横向收缩时，不会产生裂纹，从而保证了产品的外观合格率达到95%以上；使用本发明的座垫后，可以代替原有的本体座垫，减少浪费，降低成本。
附图说明
图1是本发明座垫立体结构示意图；
图2是本发明座垫侧视结构示意图；
图3是本发明座垫底面结构示意图；
图4是本发明座垫上平面结构示意图。
图中，1是本体，2是孔，3是支撑柱。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，座垫整体高度30mm，座垫整体材料选择硅橡胶，在座垫的本体1上水平垂直布置20×20个通气孔2，通气孔2为圆形，直径为6.5mm，孔间距为1.0mm；支撑柱3采用圆柱体结构方式，支撑柱3的高宽比为2:1；支撑柱3之间的距离为2mm；支撑柱3整体呈水平面布置；每个座垫上垂直摆放1根20×20孔蜂窝式催化剂单体，按现有干燥程序进行干燥。
实施例2
通气孔2采用方孔结构，支撑柱3也相应调整为“十字”结构，其他条件与实施例1一样，按现有干燥程序进行干燥。
实施例3
支撑柱3的宽高比选择为3:1，其他条件与实施例1一样，按现有干燥程序进行干燥。
实施例4
支撑柱3的外形调整为“十字”结构，通气孔仍然为圆形，其他条件与实施例1一样，按现有干燥程序进行干燥。
实施例5
支撑柱3的整体平面调整为中央区域凸起1mm，四周区域略低，其他条件与实施例1一样，按现有干燥程序进行干燥。
实施例6
在座垫的本体1上水平垂直布置30×30个通气孔，通气孔2直径为4.0mm，孔间距为1.0mm，其他条件与实施例1一样；每个座垫上垂直摆放1根20×20孔蜂窝式催化剂单体，按现有干燥程序进行干燥。
实施例7
在座垫本体1上通气孔2排列方向与侧边呈45度角，布置形式为斜纹布置，在座垫上垂直放置一根16×16孔催化剂，其他条件与实施例6一样，按现有干燥程序进行干燥。
实施例8
将通气孔2调整为方形，相应的支撑柱变为“十字”，其他条件与实施例7一样，按现有干燥程序进行干燥。
比较例1（底座上的通气孔开孔直径低于规定的下限要求）
将底座上的通气孔2直径调整为1mm，其他条件与实施例1一样，按现有干燥程序进行干燥。
比较例2（支撑柱宽高比超过规定的上限要求）
支撑柱3的宽高比选择为25，其他条件与实施例1一样，按现有干燥程序进行干燥。
比较例3（支撑柱宽高比超过规定的下限要求）
支撑柱3之间没有间隙，连为一体，其他条件与实施例1一样，按现有干燥程序进行干燥。
比较例4（整体材料选择不恰当）
座垫整体选择聚四氟乙烯材料，其他条件与实施例1一样，按现有干燥程序进行干燥。
比较例5（支撑柱顶部平面呈现中间凹，四周高的状态）
在支撑柱3顶部平面进行处理，中央部分凹陷约2mm，四周高，其他条件与实施例5一样，按现有干燥程序进行干燥。
将按照实施例1～8和比较例1～5干燥出炉的催化剂单体，按标准检查每炉干燥单体外观缺陷情况（裂纹、破损等），统计合格率（%）；并对单体进行组分含量检测，给出干燥效果；同时，观察座垫的状态。
实验结果
将上述各种干燥试验催化剂脱硝效率及单体外观合格率检查结果列于下面表1：
表1：各种干燥试验催化剂脱硝效率及单体外观合格率检查结果
实例 单体外观合格率（%） 干燥效果 备注
实施例1 96.1 合格 极少量缺陷，干燥效果好
实施例2 96.9 合格 极少量缺陷，干燥效果好
实施例3 97.7 合格 几乎没有缺陷，干燥效果好
实施例4 95.3 合格 少量缺陷，干燥效果好
实施例5 99.2 合格 极少量缺陷，干燥效果好
实施例6 96.9 合格 极少量缺陷，干燥效果好
实施例7 99.2 合格 极少量缺陷，干燥效果好
实施例8 98.4 合格 几乎没有缺陷，干燥效果好
比较例1 93.2 不合格 缺陷量较少，但是未能达到干燥效果
比较例2 —— —— 支撑柱无法有效垂直支撑被干燥物
比较例3 53.1 合格 单体底部大量裂纹
比较例4 44.5 合格 单体底部大量裂缝
比较例5 85.9 合格 较多细小裂纹，干燥效果好
如表1所示，利用本发明实施例1～8生产的催化剂，在保证催化剂干燥效果良好的前提下，干燥单体外观极少或几乎没有缺陷，合格率均在95%以上。在将底座上的通气孔开孔直径调整为1mm比较例1中，因通风孔太小，整体开孔率过低，虽然单体外观良好，但是通风效果不好致使干燥效果不理想。在比较例2和比较例3中，支撑柱的高宽比分别超过上限和低于下限，过高的高宽比，导致支撑柱的强度不够，根本无法支撑被干燥物；没有高宽比，导致支撑柱被连成一体，失去了支撑柱之间的变形和位移性能，导致单体在干燥过程中开裂严重。在比较例4中，由于未能恰当选择座垫的材料，导致此种材料不具备柔软性，支撑柱也不具备变形性能，导致干燥过程中单体底部大量裂纹的产生。在比较例5中，支撑柱顶部整体凹陷，座垫四周的支撑力大于中央支撑力，更容易导致微小裂纹的产生。根据上述试验可以确认，利用本发明的方法能够在保证催化剂良好的干燥效果的前提下，提高干燥合格率，并且可以降低运行成本。

Claims (9)

1.一种催化剂干燥座垫，由板状结构的本体（1）构成，其特征是：所述本体（1）有上下贯通、均匀分布的孔（2）；本体（1）上表面设置有均匀布置、由弹性材料制成的支撑柱（3）。
2.根据权利要求1所述的催化剂干燥座垫，其特征是：所述本体（1）上表面设置的支撑柱（3）的顶端最高点形成一平面。
3.根据权利要求1所述的催化剂干燥座垫，其特征是：所述本体（1）上表面设置的支撑柱（3）的顶端最高点形成弧面，弧面在本体（1）中心部分高于四周部分。
4.根据权利要求3所述的催化剂干燥座垫，其特征是：所述弧面在本体（1）中心部分高于四周部分0.5～5毫米。
5.根据权利要求1至4任一项所述的催化剂干燥座垫，其特征是：所述支撑柱（3）的截面形状是“十字”形、方形、圆形或三角形。
6.根据权利要求5所述的催化剂干燥座垫，其特征是：所述每个孔（2）的孔径为2～20毫米，在本体（1）上设置数量是10×10～50×50个，相邻孔（2）之间的距离是0.5～5毫米。
7.根据权利要求6所述的催化剂干燥座垫，其特征是：所述支撑柱（3）最宽处与支撑柱（3）的高度之比是0.1～20。
8.根据权利要求7所述的催化剂干燥座垫，其特征是：所述相邻支撑柱（3）之间的距离是0.5～5毫米。
9.根据权利要求7所述的催化剂干燥座垫，其特征是：所述孔（2）的截面形状是圆形、方形或三角形。
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