CN105856076B - 一种催化剂载体内孔壁表面打磨方法 - Google Patents

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Abstract

一种催化剂载体内孔壁表面打磨方法，该方法包括：将制造催化剂载体的泥料用模具挤压成型；采用常温～150℃温度，干燥0.5～200小时，将坯体进行干燥；然后在氧化气氛下将坯体在700～1750摄氏度温度下焙烧5～72小时，获得焙烧后的产品；准备好一台压力为0.05～5Mpa高压气流设备，并在高压气流的输出端投入直径为0.01～3mm的硬质颗粒；将焙烧好的坯体通过夹具固定，然后接通高压气流管，通入含有硬质颗粒的高压气流，进行冲刷打磨；切割后产品用风吹，水洗的方式将产品灰尘去掉。具有使异形催化剂载体的内孔道表面可以被轻松打磨，从而改善这种催化剂载体内外扩散性能的优点。

Description

一种催化剂载体内孔壁表面打磨方法
技术领域
本发明涉及催化剂载体打磨方法技术领域，具体涉及一种催化剂载体内孔壁表面打磨方法。
背景技术
固体催化剂载体的内外扩散性能对于催化剂效能的发挥无疑具有重要的作用。对于那些反应温度与选择性具有高度正相关的情况，催化剂载体的内外扩散性能就尤为重要。比如，急剧放热的反应过程通常都选用列管式反应器，为了保持反应温度稳定，除了反应物料的入口温度以及空速需要匹配外，催化剂本身的形状以及其内在孔分布对于反应物料的内外扩散具有极大的影响。因此，为了达到好的内外扩散，催化剂载体的外在形状确定的情况下，内在的孔径分布就有一个最优值。举例来说，乙烯氧化制环氧乙烷需用银催化剂来催化反应。由于其特殊的反应过程，通常选用微米级内孔分布的氧化铝做载体，其中有些孔径达到上千微米，肉眼可见。但是由于成型工艺的原因，当一个拉西环(或别的形状)的载体被制作出来后，这个载体与空气接触的外表面被一层薄的浆体覆盖，当载体干燥焙烧后，无法看到那些大孔。这会影响到反应产物的脱附过程(外扩散)，从而使其中的反应热不能及时带走并影响到反应的选择性。通常的做法是用一种简单的工艺磨掉外面那层薄薄相对光滑致密的浆体层，就可得肉眼可见的大孔。但是对于一些拉西环形状的载体，载体中间孔的表面是无法用简单方法进行打磨的。
发明内容
本发明针对现有技术的上述不足，提供一种使异形催化剂载体的内孔道表面可以被轻松打磨，从而改善这种催化剂载体内外扩散性能的催化剂载体内孔壁表面打磨方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种催化剂载体内孔壁表面打磨方法，该方法包括：
(1)将制造催化剂载体的泥料(泥料成分不限)用模具挤压成型，成型至外型为圆柱状态、矩形或者其它异形体，坯体长度为0.5～1000mm；
(2)采用常温～150℃温度，干燥0.5～200小时，将步骤(1)获得的坯体进行干燥；
(3)然后在氧化气氛下将坯体在700～1750摄氏度温度下焙烧5～72小时，获得焙烧后的产品；
(4)准备好一台压力为0.05～5Mpa高压气流设备，并在高压气流的输出端投入直径为0.01～3mm的硬质颗粒；
(5)将焙烧好的坯体通过夹具固定，然后接通高压气流管，通入含有硬质颗粒的高压气流，进行冲刷打磨；
(6)视实用长度将打磨后的长条产品切割成一定长度的产品；
(7)切割后产品用风吹，水洗的方式将产品灰尘去掉。
本发明上述步骤(2)的时间优选10～27小时。
本发明上述步骤(3)的时间优选15～45小时。
本发明上述步骤(3)的压力为0.5～3Mpa。
本发明步骤(4)中优选直径为0.1～0.5mm的硬质颗粒；所述的硬质颗粒可以为氧化物陶瓷(二氧化硅，氧化铝等)、氮化物陶瓷(氮化硅、氮化铝等)、碳化物陶瓷(碳化硅、碳化硼等)、硼化物陶瓷、硅化物陶瓷、氟化物陶瓷、硫化物陶瓷、合金，碳钢，硅酸盐，铝酸盐等无机材料颗粒以及材质为酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧塑料、呋喃塑料、有机硅树脂、丙烯基树脂等有机材料颗粒。颗粒物可以是单一材质，也可以是多种材质颗粒组成的混合颗粒物；颗粒要求为气流冲刷下颗粒本身不会变形，不会破裂。
本发明步骤(5)所述的夹具包括位于左、右两侧的两个夹板，所述的两个夹板的下端可转动连接，两个夹板的上端为搭扣连接；两个夹板之间设置有多个用于夹持催化剂载体的夹槽，所述的夹槽的外轮廓与夹持的催化剂载体的外轮廓相互吻合。采用上述结构的夹具，首先将两个夹板的上端为搭扣解除，然后将催化剂载体放入夹槽内，夹槽为多个，呈一列排列，实现同时加工多个载体的特定，然后将左、右两侧的两个夹板合拢，并将上端的搭扣锁紧，实现对催化剂载体的夹持，然后将整个夹具放置于催化剂载体内孔壁表面打磨流程中，提高了打磨效率。
作为优选，本发明所示的搭扣包括位于左侧夹板上端的左搭板和位于右侧夹板上端的右搭板，左搭板和右搭板相互搭接，且左搭板和右搭板的搭接处均设置有缺口，且缺口通过相对侧的搭板相互填补，搭接处的内部设置有螺纹孔，螺纹孔内螺接有螺栓，螺栓轴向穿过搭接处并紧固有螺母；采用上述结构，可以方便的拆卸和锁紧左右两侧夹板。
作为优选，所述的左右两侧夹板之间设置有间距，采用该结构，当需要夹紧催化剂载体时，由于间距的存在，催化剂载体放入后，实现更加强大的预紧力，防止催化剂载体从夹具中脱落。
本发明还提高一种运行打磨方法的设备，包括空压机、储气罐、砂斗，夹持有催化剂载体的夹具；所述的空压机的输出端通过管道与储气罐连通，储气罐的输出端设置有主管道和支管道，所述的支管道为多根、并联连接于主管道的一端，所述的主管道上还连接有与砂斗输出端连通的出砂管；所多根并联连接支管道正对夹具夹持的催化剂载体；采用上述结构，开动空压机，带动储气罐中的气流形成高压气流，同时高压气流中含有从出砂管出来的硬质颗粒，然后分流如多根支管道，对催化剂载体进行气磨，提高效率，且能有效打磨载体内壁，实现反应产物的快速脱附。
附图说明
图1本发明实施例附着金属的样品。
图2本发明实施例样品剖视图。
图3运行打磨方法的设备图。
图4本发明的夹具结构示意图。
图5本发明的夹持有催化剂载体的夹具结构示意图。
图6本发明的夹具的搭扣结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步具体描述。应该指出，以下具体说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有说明，本发明使用的所有科学和技术术语具有与本发明所属技术领域人员通常理解的相同含义。
实施例
具体步骤为：一种催化剂载体内孔壁表面打磨方法，该方法包括：
(1)将制造催化剂载体的泥料(泥料成分不限)用直径为3～50mm、材质为金属(比如合金钢，碳素钢等)的“拉西环”状多孔状的模具挤压催化剂泥料成型成拉西环坯料，成型至外型为圆柱状态，坯体长度为50mm；
(2)采用常温80℃温度，干燥100小时，将步骤(1)获得的坯体进行干燥；
(3)然后在氧化气氛下将坯体在1200-1225摄氏度温度下焙烧45小时，获得焙烧后的产品；
(4)准备好一台压力为2Mpa高压气流设备(空压机)，并在高压气流的输出端投入直径为0.5mm的硬质颗粒；
(5)将焙烧好的坯体通过夹具固定，然后接通高压气流管，通入含有硬质颗粒的高压气流，进行冲刷打磨；
(6)视实用长度将打磨后的长条产品切割成一定长度的产品；
(7)切割后产品用风吹，水洗的方式将产品灰尘去掉。
如图1-2所示，本发明上述实施例制备的样品，其内外表面均布有均匀的小孔，因此可以实现催化剂载体内外扩散性能的大幅度提高。
本发明实现上述打磨方法的具体设备结构如图3所示：包括空压机1、储气罐2、砂斗3，夹持有催化剂载体4的夹具5；所述的空压机的输出端通过管道与储气罐连通，储气罐的输出端设置有主管道2.1和支管道2.2，所述的支管道为多根，并联连接于主管道的一端，所述的主管道上还连接有与砂斗输出端连通的出砂管3.1；多根并联连接的支管道正对夹具夹持的催化剂载体；采用上述结构，开动空压机，带动储气罐中的气流形成高压气流，同时高压气流中含有从出砂管出来的硬质颗粒，然后分流入多根支管道，对催化剂载体进行气磨，提高效率，且能有效打磨载体内壁，实现反应产物的的快速脱附。
如图4-6所示，本发明的夹具5包括位于左、右两侧的两个夹板5.1，所述的两个夹板的下端可转动连接，两个夹板的上端为搭扣5.2连接；两个夹板之间设置有多个用于夹持催化剂载体的夹槽5.3，所述的夹槽的外轮廓与夹持的催化剂载体的外轮廓相互吻合。采用上述结构的夹具，首先将两个夹板的上端为搭扣解除，然后将催化剂载体放入夹槽内，夹槽为多个，呈一列排列，实现同时加工多个载体的特定，然后将左、右两侧的两个夹板合拢，并将上端的搭扣锁紧，实现对催化剂载体的夹持，然后将整个夹具放置于催化剂载体内孔壁表面打磨流程中，提高了打磨效率。
如图6所示：本发明所示的搭扣包括位于左侧夹板上端的左搭板5.4和位于右侧夹板上端的右搭板5.5，左搭板和右搭板相互搭接，且左搭板和右搭板的搭接处均设置有缺口5.6，且缺口通过相对侧的搭板相互填补，搭接处的内部设置有螺纹孔5.7，螺纹孔内螺接有螺栓6，螺栓轴向穿过搭接处并紧固有螺母7；采用上述结构，可以方便的拆卸和锁紧左右两侧夹板。
如图4-5所示，所述的左右两侧夹板之间设置有间距，采用该结构，当需要夹紧催化剂载体时，由于间距的存在，催化剂载体放入后，实现更加强大的预紧力，防止催化剂载体从夹具中脱落。

Claims (7)

1.一种催化剂载体内孔壁表面打磨方法，其特征在于：该方法包括：
（1）将制造催化剂载体的泥料用模具挤压成型，成型至外型为圆柱状态、矩形或者其它异形体的坯体，坯体长度为0.5~1000mm；
（2）采用常温~150℃温度，干燥0.5~200小时，将步骤（1）获得的坯体进行干燥；
（3）然后在氧化气氛下将坯体在700~1750摄氏度温度下焙烧5~72小时，获得焙烧后的产品；
（4）准备好一台压力为0.5~3Mpa高压气流设备，并在高压气流的输出端投入直径为0.01~3mm的硬质颗粒；
（5）将焙烧好的坯体通过夹具固定，然后接通高压气流管，通入含有硬质颗粒的高压气流，进行冲刷打磨；
（6）视实用长度将打磨后的长条产品切割成一定长度的产品；
（7）切割后产品用风吹，水洗的方式将产品灰尘去掉；
步骤（5）所述的夹具包括位于左、右两侧的两个夹板，所述的两个夹板的下端可转动连接，两个夹板的上端为搭扣连接；两个夹板之间设置有多个用于夹持催化剂载体的夹槽，所述的夹槽的外轮廓与夹持的催化剂载体的外轮廓相互吻合。
2.根据权利要求1所述的催化剂载体内孔壁表面打磨方法，其特征在于：步骤（2）的时间为10~27小时。
3.根据权利要求1所述的催化剂载体内孔壁表面打磨方法，其特征在于：步骤（3）的时间为15~45小时。
4.根据权利要求1所述的催化剂载体内孔壁表面打磨方法，其特征在于：
步骤（4）中硬质颗粒直径为0.1~0.5mm；所述的硬质颗粒为氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷、硅化物陶瓷、氟化物陶瓷、硫化物陶瓷、合金，碳钢，硅酸盐，铝酸盐无机材料颗粒中的一种或者多种的混合，或材质为酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧塑料、呋喃塑料、有机硅树脂、丙烯基树脂的有机材料颗粒的一种或者多种混合，或者为所述有机材料颗粒与无机材料颗粒的混合。
5.根据权利要求4所述的催化剂载体内孔壁表面打磨方法，其特征在于：所述的搭扣包括位于左侧夹板上端的左搭板和位于右侧夹板上端的右搭板，左搭板和右搭板相互搭接，且左搭板和右搭板的搭接处均设置有缺口，且缺口通过相对侧的搭板相互填补，搭接处的内部设置有螺纹孔，螺纹孔内螺接有螺栓，螺栓轴向穿过搭接处并紧固有螺母。
6.根据权利要求4所述的催化剂载体内孔壁表面打磨方法，其特征在于：左右两侧夹板之间设置有间距。
7.一种利用权利要求1所述的催化剂载体内孔壁表面打磨方法的设备，其特征在于：包括空压机、储气罐、砂斗、夹持有催化剂载体的夹具；所述的空压机的输出端通过管道与储气罐连通，储气罐的输出端设置有主管道和支管道，所述的支管道为多根,并联连接于主管道的一端，所述的主管道上还连接有与砂斗输出端连通的出砂管；多根并联连接支管道正对夹具夹持的催化剂载体。
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