CN106643156B - 一种生产工业催化剂用焙烧炉 - Google Patents
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Abstract
一种生产工业催化剂用焙烧炉，通风系统由新风风道系统和循环风风道系统构成，新风风道系统由高压鼓风机、新风进风管道及装料框架组成，进风管道与装料框架连接，装料框架兼为新风风道并开有出风孔；装料框架是固定式空心结构的整体框架，从中部断开为两个部分，横向管路分层设置在框架上，催化剂料盘放置在装料框架的横向管路上形成装料层；炉体内的循环风道、内壳与装料框架之间形成的风道、炉体顶部的进风口、排气口，两侧的主出风口，新风进风口及格栅出风口构成循环风风道系统；炉体内两侧装有电加元件；由于建立了新风和循环风混风焙烧系统，使新风和循环风充分混合分散，加热均匀，焙烧后的催化剂产品质量稳定，催化活性好，强度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业催化剂的生产设备，尤其是涉及一种生产工业催化剂用焙烧炉。
背景技术
随着工业催化技术的发展，工业生产上催化反应对催化剂的性能要求越来越高，为了适应这种需要，科研人员对催化剂的开发也是越来越复杂，包括催化剂的组分和制备工艺都越来越挑剔，焙烧作为催化剂制备的重要环节，也越发地对焙烧技术和设备提出了更高的要求。
另外，在生产工业催化剂的时候，因工艺以及组分的不同，有的催化剂会含有受热挥发物质，如果焙烧的时候不能及时地挥发掉，焙烧升温的过程中可能会出现飞温甚至闪燃的现象，使催化剂的化学组成发生改变或物理性能受到破坏，如强度降低，形状变形，孔道坍塌，比表面积变化，从而使催化性能受到很大破坏，造成巨大的损失。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种生产工业催化剂用焙烧炉，该焙烧炉设置了新风和循环风混风焙烧系统，通过利用焙烧炉内部特殊的结构，使新风和循环风充分混合分散，催化剂半成品放入到焙烧炉中，可以充分均一地接触加热空气，达到均匀加热的效果。本发明的第二个目的是提供一种精确控制催化剂焙烧的方法，利用该方法解决了催化剂焙烧过程中催化剂稳定受热，并使各种挥发性组分及时挥发及外排的问题，从而形成良好的催化反应中心。
实现上述目的采用以下技术方案：
一种生产工业催化剂用焙烧炉，包括炉体，隔热层，加热元件，装料框架及料盘，高压鼓风机，循环风机，其特征在于，炉体的通风系统由新风风道系统和循环风风道系统构成，新风风道系统由高压鼓风机、新风进风管道及装料框架组成，新风进风管道与装料框架连接，新鲜空气通过新风进风管道进入装料框架；所述的装料框架由横纵向管路连接组成，是固定式空心结构的整体框架，装料框架从中部断开为前后或者左右两个部分，其横向管路分层设置在炉体内，装有催化剂的料盘放置在装料框架的横向管路上形成装料层；炉体内两侧及顶部由上而下装有循环风道，炉体内壳与装料框架之间也形成循环风道，炉体顶部中央设置有循环进风口，炉体内两侧的底部开有主出风口，炉体两侧分别设有格栅出风口，由此构成循环风风道系统；炉体的顶部设置有排气口，循环风机安装在炉体内的上方，高压鼓风机安装在炉体外，炉体上设有新风进风口；炉体内两侧分别安装有加热元件。
作为优选，分成两个部分的装料框架之间为中部通风道。
作为优选，料盘底部由横向管路支撑，横向管路兼作新风分布器，横向管路上面根据需要开有多个小孔作为新风出风口。
作为优选，所述的新风出风口口朝下，错位分布，直径为0.5-5mm。
作为优选，每层装有催化剂的料盘为平盘状单个独立形式，设置为多个，分别与装料框架活动连接。
作为优选，每一装料层两侧分别对应一个格栅出风口，构成格栅式多出风口，以保证炉内温度均匀。
作为优选，高压鼓风机安装在炉体外，通过新风进风管道与装料框架相通，高压鼓风机上装有变频调速器，送风量变频调速器精确控制。
作为优选，炉体内设有1-3个内循环风机，采用混流/离心风扇形式，搅拌炉内气流。
作为优选，炉体为贯通结构，炉体的头、尾端分别安装炉门或单端安装炉门。
与现有技术相比，本发明根据催化剂的特性，建立了新风和循环风混风焙烧系统，通过利用焙烧设备内部特殊的结构，使新风和循环风充分混合分散，催化剂半成品放入到焙烧炉中，可以充分均一地接触加热空气。巧妙的将装料框架作为新风通道，并在装料框架的各层横向管路上开孔作为新风分布器。可与循环风快速混匀，层流过催化剂表面，确保催化剂加热时受热均匀，挥发分排出及时、彻底。焙烧完以后的催化剂产品质量稳定，催化活性好，强度高。
附图说明
图1-2是本发明的剖视结构示意图。
图中标记：炉体1，主出风口2，内壳3，格栅出风口4，循环风道5，隔热层6，炉门机构7，装料框架8，新风进风管道9，高压鼓风机10，新风进风口11，新风出风口12，加热元件13，循环风机14，循环进风口15，排气口16。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
以下实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
一种新风和循环风混合焙烧的生产工业催化剂用焙烧炉，这种焙烧炉由炉体1，隔热层6，加热元件13，装料框架8及装料盘，循环风道系统，新风风道系统，高压鼓风机10，循环风机14等部分组成。
具体结构参见附图1-2，炉体1采用型钢和优质钢板焊接而成，可有效提高炉子各种抗变形强度；炉体内壳和外壳之间粘接铺设耐火纤维隔热层6，耐温性高，导热系数低，维护简单；炉体内壳采用耐热钢板制作(316L等)，具有很好的高温抗氧化性能，可长期可靠的使用；内壳底部铺设高强度耐热承重砖，能在高温下保持较高的机械强度，保持工装的稳定性。炉体1为贯通结构，炉体1的头、尾端分别安装炉门或单端安装炉门，炉门开关采用手动方式，手轮压紧组成炉门机构7。
炉体1的通风系统由新风风道系统和循环风风道系统构成， 循环风风道系统的具体结构是：炉体内两侧及顶部由上而下装有循环风道5，循环风机14安装在炉体内的上方，本实施例在炉内设有1-3个内循环风机14，采用混流/离心风扇形式，搅拌炉内气流，提高炉膛均温性。炉体顶部中央设置有循环进风口15，循环进风口15开在炉体中央。炉体内两侧的底部开有主出风口2，并在炉体两侧分别开有条形格栅出风口4.见图2，炉体外底部/侧面设有新风进风口11。循环风机14、循环风道5、循环进风口15、主出风口2、格栅出风口4、新风出风口12构成循环风风道系统。另外在炉体的顶部设置1-6个排气口16，排气口16安装有调节阀，用来及时调节排出废气。
新风风道系统由高压鼓风机、新风进风管道9及装料框架8组成，新风进风管道9与装料框架8连接，新鲜空气经高压鼓风机、新风进风管道9进入装料框架8；高压鼓风机安装在炉体外，与装料框架8相通，高压鼓风机上装有变频调速器，送风量由变频调速器精确控制。本实施例安装1-4套高压鼓风机，新鲜的空气由高压鼓风机经新风进风管道9送入装料框架8，高压鼓风机通过变频器来调节送风量。为了保持空气清洁，在高压鼓风机的新鲜空气进口处安装配套的空气过滤器。
本实施例的装料框架8为固定形式，采用耐高温不锈钢型材和管材制作(316L等)，由横纵向管路焊接组成，根据需要横向管路分层制作，每层分别放置装有催化剂的料盘，装有催化剂的料盘放置在装料框架的横向管路上形成装料层。每一装料层两侧分别对应一个格栅出风口，构成格栅式多出风口，以保证炉内温度均匀。每层装有催化剂的料盘为平盘状单个独立形式，设置为多个，分别与装料框架活动连接，料盘可以在装料框架上活动便于随时拿下。
每个装料层两侧分别对应一个格栅出风口4，构成格栅式多出风口，以保证炉内温度均匀。装料框架8整体为空心结构，空心结构具有新风风道的功能。装料框架8垂直炉门方向从中间分为前后或左右两个部分，两部分之间形成中部通风道作为混合风汇集通道。装料盘底部用横向管路支撑，横向管路采用圆管或方管制作，上面开有众多小孔作为新风出风口，该出风口口朝下，出风口直径为0.5-5mm，错位分布，形成分布器状出风，可以与循环风快速混匀，层流过催化剂表面，确保催化剂加热时受热均匀，以满足催化剂焙烧吹气的工艺要求。
焙烧炉采用电加热形式，在炉体内两侧安装加热元件13，本实施例的加热元件采用电加热翅管。电加热翅管采用辐射管形式，其制作方法是采用铁铬铝发热材料制作成鼠笼状放入封闭的耐热钢管中，可有效防止发热体被氧化还原气氛腐蚀，提高加热元件使用寿命。通过均布在炉内两侧的电加热翅管辐射发热，把热量均匀辐射给催化剂，达到焙烧工艺要求。
在底部以外的炉体内壳与外壳之间粘接隔热层6，隔热层6采用优质耐火纤维铺设，耐温性高，导热系数低，维护简单。炉体内壳与装料框架之间形成循环风道5。
本发明的工作过程：
首先人工装料，逐层将一定数量的催化剂均匀放置在焙烧炉装料框架的料盘上，关好炉门，进行程序升温，同时将循环风机全开，鼓风机根据需要打开一定的开度，如图2，循环风按照图中箭头所指经炉内顶部循环进风口吸上去，再经过两侧的格栅出风口和底部主出风口吹出来，流经装料框架上的每层催化剂，与每层横向管路上下吹的新鲜空气混合，经装料框架中部循环风道再向上返回到顶部循环风道。新鲜的空气则经高压鼓风机、新风进风管道、装料框架及其各层横向管路上出风口往下吹，与循环风混合后汇入循环风道。混合后的循环风部分经排气口排出系统，大部分仍在系统内，经两侧的加热元件加热后，重新进到内壳，提供新的热能给焙烧物料。慢慢将焙烧温度升到300-800℃，关闭鼓风机，维持1-10小时，降温，出炉。如此循环往复。
本发明的温度控制系统具有多段程序设计功能，可在不同时间段或温度段实现功能控制，满足不同的工艺要求。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种生产工业催化剂用焙烧炉，包括炉体，隔热层，加热元件，装料框架及料盘，高压鼓风机，循环风机，其特征在于，炉体的通风系统由新风风道系统和循环风风道系统构成，新风风道系统由高压鼓风机、新风进风管道及装料框架组成，新风进风管道与装料框架连接，新鲜空气通过新风进风管道进入装料框架；所述的装料框架由横纵向管路连接组成，是固定式空心结构的整体框架，装料框架从中部断开为前后或者左右两个部分，其横向管路分层设置在炉体内，装有催化剂的料盘放置在装料框架的横向管路上形成装料层；炉体内两侧及顶部由上而下装有循环风道，炉体内壳与装料框架之间也形成循环风道，炉体顶部中央设置有循环进风口，炉体内两侧的底部开有主出风口，炉体两侧分别设有格栅出风口，由此构成循环风风道系统；炉体的顶部设置有排气口，循环风机安装在炉体内的上方，高压鼓风机安装在炉体外，炉体上设有新风进风口；炉体内两侧分别安装有加热元件；
分成两个部分的装料框架之间为中部通风道；
料盘底部由横向管路支撑，横向管路兼作新风分布器，横向管路上面开有多个小孔作为新风出风口。
2.根据权利要求1所述的一种生产工业催化剂用焙烧炉，其特征在于，所述的新风出风口口朝下，错位分布，直径为0.5-5mm。
3.根据权利要求1所述的一种生产工业催化剂用焙烧炉，其特征在于，每层装有催化剂的料盘为平盘状单个独立形式，设置为多个，分别与装料框架活动连接。
4.根据权利要求1所述的一种生产工业催化剂用焙烧炉，其特征在于，每一装料层两侧分别对应一个格栅出风口，构成格栅式多出风口，以保证炉内温度均匀。
5.根据权利要求1所述的一种生产工业催化剂用焙烧炉，其特征在于，高压鼓风机安装在炉体外，通过新风进风管道与装料框架相通，高压鼓风机上装有变频调速器，送风量变频调速器精确控制。
6.根据权利要求1所述的一种生产工业催化剂用焙烧炉，其特征在于，炉体内设有1-3个内循环风机，采用混流/离心风扇形式，搅拌炉内气流。
7.根据权利要求1所述的一种生产工业催化剂用焙烧炉，其特征在于，炉体为贯通结构，炉体的头、尾端分别安装炉门或单端安装炉门。
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