CN104707670A - 一种固体催化剂表面过剩浸渍液去除方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种固体催化剂表面过剩浸渍液去除方法及设备，在利用振动筛脱除多孔固体催化剂表面多余浸渍液的同时，利用高速薄片形气流吹除残余浸渍液，薄片形气流的获得是通过一个带有狭缝的管子产生，薄片形气流自上而下吹向振动筛上的催化剂颗粒，固体催化剂在振动筛和高速气流共同作用下其表面多余浸渍液被去除干净，从而保证催化剂表面干燥后不会产生多余的细粉，催化剂使用过程不会有细粉脱落，因而保证化工生产安全。

Description

一种固体催化剂表面过剩浸渍液去除方法及设备

技术领域

属于化学工业生产技术领域，具体是固体催化剂生产加工过程的过剩浸渍液脱除技术。

 

背景技术

化工生产使用的固体催化剂制备通常涉及以下几个主要过程，即催化剂载体制备，用具有特定催化作用的金属盐溶液浸渍催化剂载体，使金属盐溶液附着在催化剂载体表面上，再经过干燥和焙烧过程即得到成品催化剂，附着在载体表面的金属在催化反应中将对特定的化学反应起催化作用。

这里所述的浸渍过程是将对某一化学反应有催化作用的金属盐溶液浸渍到载体内微孔表面上，浸渍过程也就是将催化剂载体放入浸渍液体中浸泡的过程。浸渍过程中金属盐溶液是过量的，浸渍过程完成后，从浸渍液中取出的催化剂载体外表面会附着一层浸渍液体的液膜。带有多孔结构的催化剂载体颗粒，形状酷似按比例缩小的蜂窝煤，这种载体的孔表面容易附着过剩浸渍液体，因液体表面张力的作用，其小孔内可能被浸渍液体填满，在浸渍工序完成后这些附着在催化剂载体孔内的过剩浸渍液必须除掉，这是因为含有过剩的浸渍液体直接制成的催化剂，会给使用这种催化剂的化工生产带来不利影响。过剩的浸渍液滴留在催化剂载体的小孔中，经过干燥和焙烧后，会生成结晶析出，形成细粉附着在载体表面。这些细粉的附着并不牢固，化工生产过程中，在气流或液流冲刷下会慢慢脱落，随着反应物料进入到下一个工序，并在设备或管道中聚集、粘附，严重时会堵塞管道和阀门，影响正常操作，甚至有造成生产事故的潜在危险。因此，固体催化剂表面过剩浸渍液体必须脱除干净。载体结构比较简单的催化剂颗粒例如圆柱型或环形催化剂表面过剩浸渍液体的去除比较容易。现有技术是将带有过剩浸渍液体的催化剂置于普通振动筛上通过，结构简单的催化剂受到振动后过剩的浸渍液体就可脱落。而现代化工对催化剂提出更高要求，特别是为了节省动力消耗，要求催化剂床层压降要尽量的低，人们通过将催化剂制成多孔结构来减低床层压降，催化剂载体的形状由简单的圆柱形或圆环形发展到多孔圆柱形，形状如同缩小的蜂窝煤，这种具有多孔结构的固体催化剂，因孔径较小，在表面张力作用下小孔表面的过剩浸渍液体不容易去除干净，通过振动筛后，其小孔内仍有过量浸渍液体。此类催化剂用于化工生产装置后，曾经引发过化工生产事故，因此从安全角度考虑，必须采用其他措施彻底清除复杂结构催化剂表面存留的过剩浸渍液体。

发明内容

本发明的去除催化剂表面过剩浸渍液体的方法是将振动筛与高速气流吹扫相结合，具体就是在多孔催化剂颗粒通过振动筛脱除过剩浸渍液体过程中，在振动筛上方加1—5道带狭缝的压缩空气喷管，形成高速薄片形吹扫气流，狭缝处气体流速为1m/s—10m/s，较高的风速能够将过量浸渍液体从小孔中吹出，同时要求气流横截面要尽量窄，不至于引起催化剂颗粒的激烈跳动，互相碰撞损坏催化剂表面，或者被吹出振动筛。掌握一个合适的气流厚度，使气流风速尽量高，而风量要尽量小，吹扫气流所携带的能量不足以使催化剂颗粒激烈跳动，但能使催化剂小孔内表面过剩的浸渍液体获得足够的能量而脱落，这样才能保证催化剂颗粒之间的摩擦和碰撞尽量减少，减少催化剂的损伤。薄片形气流的长度等于或稍大于所用振动筛的宽度。实验表明，产生薄片形吹扫气流的狭缝宽度为0.1mm到0.5mm效果最佳；根据催化剂孔径的不同，薄片形吹扫气流的数量为1-5道即可达到去除过剩浸渍液体的效果。

产生薄片形气流的装置为带狭缝的压缩空气喷气管，由一根轴向开有狭缝的厚壁短管构成，为保证喷出的气流规整，喷气管采用厚壁管制做，壁厚4mm—8mm，喷气管的一端封闭，另一端与压缩空气源连通，气源管线上设置普通流量调节阀和压力控制机构。

附图说明    

图1表示的是振动筛与高速薄片形气流吹扫相结合脱除过剩浸渍液体装置示意图，图2为产生薄片形气流的轴向开有狭缝的喷气管简图。从图1中可见，固体催化剂颗粒〔5〕外形与蜂窝煤相似，在不断振动下以滚动或跳动的形式从振动筛〔1〕入口向出口方向运动，在在振动过程中附着在催化剂颗粒〔5〕外表面过剩的浸渍液体已基本脱落。但在表面张力作用下催化剂颗粒〔5〕小孔内的过剩浸渍液大部分还保留在孔内，当固体催化剂颗粒〔5〕行进到喷气管〔2〕下方时，从喷气管狭缝〔3〕喷出的薄片状气流会吹向跳动行进的固体催化剂颗粒〔5〕，由于气流速度很高，局部能量较大，但总的横截面积不大，所以既能保证将多孔固体催化剂颗粒〔5〕小孔内附着的过剩浸渍液体全部吹掉， 又不会引起催化剂颗粒的剧烈搅动。因而通过振动筛与高速薄片形空气流吹扫相结合的方式，能够将固体催化剂外表面特别是多孔催化剂小孔内的过剩浸渍液体彻底脱除干净。

具体实施方式

通过振动筛与高速薄片形空气流吹扫相结合的方式，脱除固体催化剂外表面特别是多孔催化剂小孔内的过剩浸渍液体。其具体实施方式就是在原有的振动筛上方平行于振动筛并垂直于物料运动方向，安装1道压缩空气喷气管，压缩空气喷气管的下方沿轴向有0.1-0.5mm的狭缝，压缩空气喷气管距离振动筛上沿约50mm。喷气管上的狭缝可用激光切割器切割，通向压缩空气管输送空气的管线上，有流量调节阀门、压力显示表和提供稳定压力的压力调节器。工作时催化剂颗粒在振动状态下从振动筛的入口向出口运动，在振动作用下大部分过剩浸渍液体会从催化剂表面脱落，而集聚在催化剂小孔内的少部分过剩浸渍液体，在薄片形高速空气流吹扫下，也脱离小孔表面，再经振动后脱离催化剂表面，在振动筛和薄片形高速空气流共同作用下，催化剂表面过剩浸渍液体被彻底脱除干净。在振动筛上增加薄片形高速空气流吹扫后，脱水后催化剂含液量为20%，烘干后催化剂外表面和小孔内表面都没有附着的细粉。

在振动筛上没增加薄片形高速空气流吹扫时，脱水后催化剂含液量为28%，烘干后许多催化剂小孔表面有附着的细粉，在某生产装置上使用这种附着细粉的催化剂，刚刚超过半年，其后续系统曾因管道堵塞停车检修。

在振动筛上增加薄片形高速气流吹扫除去过剩浸渍液体的催化剂，制成催化剂成品后，经化工生产装置实用一年半，生产装置运行正常，经检测没有脱粉现象。

现场使用证明，利用振动筛加薄片形高速气流吹扫脱除催化剂表面过剩浸渍液体的方法及装置，运行稳定可靠，达到了预期效果，达到了化工生产要求。 

Claims (2)

1.一种固体催化剂表面过剩浸渍液去除方法，其特征是沿一段厚壁短管的轴向开一道狭缝形成喷气管；压缩空气通过狭缝形成高速低流量薄片形气流；狭缝处气体流速为1m/s—10m/s；利用薄片形气流吹扫脱液振动筛上的固体催化剂以彻底去除催化剂表面的过剩浸渍液体；薄片形气流方向是自上而下并垂直于固体催化剂颗粒在振动筛上的运动方向。

2.一种固体催化剂表面过剩浸渍液去除装置，其特征是沿一段厚壁短管的轴向开一道狭缝形成喷气管；喷气管上狭缝长度等于或略超过催化剂脱液振动筛的宽度；喷气管水平安装在脱液振动筛上方；安装高度为高出脱液振动筛两侧沿20mm—100mm；喷气管的方向与催化剂颗粒运动方向垂直；其狭缝方向垂直向下；喷气管狭缝宽度为0.1-0.5mm；其数量为1—5根平行安装。