CN106672989B - 分子筛活化粉的生产设备及生产分子筛活化粉的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及分子筛活化粉的生产设备及生产分子筛活化粉的方法。本发明的分子筛活化粉的生产设备经过优化设计，将分子筛粉的干燥和高温活化过程融为一体、连续进行。利用本发明的分子筛活化粉的生产设备，在保证分子筛活化粉产品的同时，提高了活化效率，极大地节约了能源。

Description

分子筛活化粉的生产设备及生产分子筛活化粉的方法
技术领域
本发明属于分子筛的制备及应用领域，更具体地，本发明涉及分子筛活化粉的生产设备及生产分子筛活化粉的方法。
背景技术
分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐。分子筛具有均匀的微孔结构，它的孔穴直径大小均匀，这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力，因而能把极性程度不同，饱和程度不同，分子大小不同及沸点不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称分子筛。由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用。
分子筛活化粉是分子筛合成原粉经过脱水后的分子筛，它具有良好的分散性和快速的吸附速度，用于工业上某些特殊的吸附场合，如与物料的混合分散吸附为无定型干燥剂等。具体应用于涂料、油漆、树脂及某些粘合剂的添加剂或物料，具有降低水分、消除气泡、提高物料均匀度和强度的作用，产品也可加在中空玻璃复合胶条中做干燥剂。
为使分子筛吸附剂具备最佳的吸附能力，生产分子筛粉体的最后一步均为高温活化，一方面最大限度除去分子筛粉体中的水分，另一方面使分子筛形成较完整的孔结构。而目前使用的分子筛粉体活化处理工艺步骤繁杂不一，如果不经过低温干燥(预活化)过程直接高温活化，容易造成分子筛结构的坍塌，而且由于水分过高容易导致分子筛粉黏在活化炉壁上，更换其他产品活化时难以清理彻底；另外，如果烘干过程和高温活化过程分开进行，对能源是一种极大的浪费。这些弊端都会使分子筛吸附性能和质量不稳定，吸附效果差，质量不能达标，活化效果直接影响了分子筛功能的实现，更为重要的是大部分现有技术中的活化设备，由于烘干和高温活化不能连续进行，活化效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供分子筛活化粉的生产设备及生产分子筛活化粉的方法。
在本发明的第一方面，提供一种分子筛活化粉的生产设备，该设备包括：
进料装置；
闪蒸器，其包括进料口与出料口，其进料口与进料装置相连通；
中转装置，其包括进料口、出料口及出风口，其进料口与闪蒸器的出料口相连通；
引风机，其与中转装置的出风口相连，通过形成气流将闪蒸器内的分子筛粉引入中转装置；
活化设备，其包括进料口与出料口，其进料口与中转装置的出料口相连通；其用于分子筛粉的高温活化；和
物料收集或包装装置，其与活化设备的出料口相连通。
在一个优选例中，所述进料装置通过加料管与闪蒸器相连；较佳地，所述加料管中设有螺旋加料器。
在另一优选例中，所述闪蒸器的内部设有物料混匀装置；较佳地，所述的物料混匀装置是设有搅拌叶片的搅拌棒。
在另一优选例中，所述中转装置设有阻隔层，其允许气体通过而不允许分子筛粉通过，从而该阻隔层将中装装置分为包括出料口及进料口的容纳分子筛活化粉的部分，以及包括出风口的、与引风机连通的部分。
在另一优选例中，所述的阻隔层的材料为布；较佳地，该布是能承受约为220℃或高于220℃温度的布。更佳地，所述的阻隔层是布袋。
在另一优选例中，所述活化设备包括：活化筒，其内容纳分子筛粉；和加热器，用于为活化筒加热。
在另一优选例中，所述的活化筒为1～10个；当活化筒为2个或多个时，各个活化筒之间相互连通。
在另一优选例中，所述的活化筒中设有传送叶片，用于将分子筛粉往前推进。
在另一优选例中，所述的活化筒为2、3、4、5、6、7、8、9个。
在另一优选例中，所述的加热器位于活化筒外或各活化筒之间适于均匀加热的位置。
在另一优选例中，所述中转装置通过管道与活化设备相连；较佳地，所述管道中设有螺旋加料器。
在另一优选例中，中转装置与活化设备之间，设有星型阀，通过转动将分子筛粉送入活化设备。
在另一优选例中，所述的物料收集或包装装置包括：
振动筛，其设置于活化设备的出料口下游，用于筛选分子筛活化粉，去除杂质；
包装桶，其设置于振动筛的下游，用于产品包装。
在另一优选例中，所述的活化设备还设置出风口，该出风口通过管道与闪蒸器连通，将活化设备的热能输送至闪蒸器。
在本发明的另一方面，提供一种利用所述的分子筛活化粉的生产设备生产分子筛活化粉的方法，所述方法包括：
(1)将分子筛粉加入到进料装置中，输送入闪蒸器中，在闪蒸器中进行干燥；
(2)开启引风机将经步骤(1)处理的分子筛粉引入中转装置中，之后输送到活化设备中，进行高温活化；
(3)经步骤(2)处理的分子筛粉输送到物料收集或包装装置，进行收集和/或包装。
在一个优选例中，步骤(1)中，闪蒸器内部的干燥温度设置为300～400℃，闪蒸器出料口的温度设置为280～300℃。
在另一优选例中，步骤(2)中，活化设备包括：
活化筒，其内容纳分子筛粉，和
加热器，用于为活化筒加热；
高温活化时，活化筒的温度设为600～700℃，或，为活化筒加热的加热器设为天然气火焰加热。
在另一优选例中，所述的活化筒中设有传送叶片，在高温活化时，开启传送叶片，将分子筛粉往前推进(较佳地为缓慢推进)。
在另一优选例中，所述进料装置通过加料管与闪蒸器相连，所述加料管中设有螺旋加料器；应用螺旋加料器将分子筛粉由进料装置输送入闪蒸器中；和/或
所述中转装置通过管道与活化设备相连，所述管道中设有螺旋加料器；应用螺旋加料器将分子筛粉由中转装置输送到活化设备中。
在另一优选例中，所述闪蒸器的内部设有物料混匀装置，利用物料混匀装置进行物料混匀。
在另一优选例中，在中转装置中设置阻隔层，其允许气体通过而不允许分子筛粉通过，当开启引风机时，阻隔分子筛粉进入引风机。
在另一优选例中，中转装置与活化设备之间设有星型阀，步骤(2)中将分子筛粉由中转装置输送到活化设备时，开启星型阀，通过转动将分子筛粉送入活化设备。
在另一优选例中，所述的活化设备还包括出风口，该出风口通过管道与闪蒸器连通；在活化设备与闪蒸器工作时，将活化设备的热能输送至闪蒸器。
本发明的其它方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。
附图说明
图1、本发明的一个实施例中，分子筛活化粉的生产设备的结构示意图。
其中，1：进料装置； 2：螺旋加料器；
3：闪蒸器； 31：闪蒸器进料口；
32：闪蒸器出料口； 4：物料混匀装置；
5：引风机； 6：中转装置；
61：中转装置进料口； 62：中装装置出料口；
63：中装装置出风口； 7：阻隔层；
8：螺旋加料器； 9：星型阀；
10：活化筒； 101：活化筒进料口101；
102：活化筒出料口； 103：传送叶片；
11：加热器； 12：活化设备；
121：活化设备出风口； 13：振动筛；
14：包装桶； 15：管道。
图2、星型阀的工作示意图。
具体实施方式
本发明人经过深入的研究，提供了一种分子筛活化粉的生产设备，该生产设备经过优化设计，将分子筛粉的干燥和高温活化过程融为一体、连续进行。利用本发明的分子筛活化粉的生产设备，在保证分子筛活化粉产品的同时，提高了活化效率，极大地节约了能源。
生产设备
本发明提供了一种分子筛活化粉的生产设备，该设备包括：进料装置；闪蒸器，其包括进料口与出料口，其进料口与进料装置相连通；中转装置，其包括进料口、出料口及出风口，其进料口与闪蒸器的出料口相连通；引风机，其与中转装置的出风口相连，通过形成气流将闪蒸器内的分子筛粉引入中转装置；活化设备，其包括进料口与出料口，其进料口与中装装置的出料口相连通；其用于分子筛粉的高温活化；和物料收集或包装装置，其与活化设备的出料口相连通。
所述的进料装置用于盛装活化前的分子筛粉(分子筛原粉)，其包括加料口及物料出口，设置为适于加入物料的形式。作为本发明的优选方式，所述的进料装置是为漏斗式结构，也可被称为加料漏斗。在有些情形下，所述的活化前的分子筛粉是湿分子筛粉或不够干燥的分子筛粉。
所述的进料装置通过加料管与闪蒸器相连。作为本发明的优选方式，所述加料管中设有螺旋加料器。在启动时，所述的螺旋加料器的渐进式螺纹结构以推进的方式将物料向闪蒸器推送。
所述的闪蒸器即闪蒸干燥机，其用于对分子筛粉进行干燥，以使得后续的高温活化效果更为理想。作为本发明的优选方式，所述的闪蒸器的内部设有物料混匀装置；较佳地，所述的物料混匀装置是设有搅拌叶片的搅拌棒，该物料混匀装置可由驱动装置驱动运转。所述的闪蒸器可以调节到物料干燥温度为300～400℃，出口温度为280～300℃。
所述的中转装置用于干燥后的分子筛粉进入活化炉的中转；所述的引风机用于将闪蒸后的分子筛粉引入中转装置。作为本发明的优选方式，所述的中转装置设有阻隔层，其允许气体通过而不允许分子筛粉通过，从而该阻隔层将中装装置分为包括出料口及进料口的容纳分子筛活化粉的部分，以及包括出风口的、与引风机连通的部分。当引风机开启时，引风机吸收中转装置中的气体，使得中转装置中形成负压，从而使得闪蒸器内的分子筛粉被引入到中转装置。
作为本发明的优选方式，所述的阻隔层的材料为布；较佳地，该布是分子筛粉不能通过的，且能承受约为220℃或高于220℃温度的布。更佳地，所述的阻隔层由若干个布袋连接而成。
所述中转装置通过管道与活化设备相连；较佳地，所述管道中设有螺旋加料器。在启动时，所述的螺旋加料器的渐进式螺纹结构以推进的方式将物料向活化设备推送。
作为本发明的优选方式，中转装置和活化设备之间的管道上设有星型阀，通过转动将分子筛粉送至活化炉。
所述活化设备用于分子筛粉的高温活化，其包括：活化筒和加热器，所述的活化筒中容纳分子筛粉；所述的加热器用于为活化筒加热。
作为本发明的优选方式，所述的活化筒为1～10个，例如为2、3、4、5、6、7、8、9个。当活化筒为2个或多个时，各个活化筒之间相互连通，容许物料在各个活化筒内流通。
作为本发明的优选方式，所述的活化筒中设有传送叶片，用于将分子筛粉往前推进，较佳地是缓慢地向前推进。推进的速度可以由本领域技术人员根据分子筛粉活化的效果来作出调控。
所述的加热器位于活化筒外或各活化筒之间适于均匀加热的位置。只要能使得活化筒升到所需的温度，加热器的种类不受特别的限制，多种适合的加热设备均可被应用于本发明中。在本发明的实施例中，所述活化设备中有两个活化筒，两个活化筒上下相连；天然气加热火焰位于两个活化筒中间，对活化筒进行加热。
作为本发明的优选方式，所述的活化设备还设置出风口，该出风口通过管道与闪蒸器连通，将活化设备中的高温剩余热能用于加热闪蒸器，节约能源，提高能效。
所述的物料收集或包装装置包括：振动筛，其设置于活化设备的出料口下游，用于筛选分子筛活化粉，去除杂质；包装桶，其设置于振动筛的下游，用于产品包装。
本发明所述的分子筛活化粉的生产设备，将干燥和高温活化过程融为一体，连续进行，保证分子筛活化粉产品的同时，提高了活化效率，极大地节约了能源。
生产方法
本发明还提供了一种利用所述的分子筛活化粉的生产设备生产分子筛活化粉的方法，所述方法包括：(1)将分子筛粉加入到进料装置中，输送入闪蒸器中，在闪蒸器中进行干燥；(2)开启引风机将经步骤(1)处理的分子筛粉引入中转装置中，之后输送到活化设备中，进行高温活化；(3)经步骤(2)处理的分子筛粉输送到物料收集或包装装置，进行收集和/或包装。
作为本发明的优选方式，步骤(1)中，所述的闪蒸器内部设有物料混匀装置；当分子筛粉进入闪蒸器时，所述的物料混匀装置设置为开启状态。闪蒸器的加热、干燥温度可以根据操作所需而定，较佳地，闪蒸器内部的干燥温度设置为300～400℃，闪蒸器出料口的温度设置为280～300℃。物料在闪蒸器内干燥的时间根据物料的湿度而定。
作为本发明的优选方式，步骤(2)中，活化设备包括：活化筒，其内容纳分子筛粉，和加热器，用于为活化筒加热。更优选地，高温活化时，活化筒的温度设为600～700℃。更优选地，为活化筒加热的加热器设为天然气火焰加热。
作为本发明的优选方式，所述的活化筒中设有传送叶片，在高温活化时，开启传送叶片，将分子筛粉往前推进，较佳地为缓慢地往前推进。
作为本发明的优选方式，所述进料装置通过加料管与闪蒸器相连，所述加料管中设有螺旋加料器；应用螺旋加料器将分子筛粉由进料装置输送入闪蒸器中；和/或所述中转装置通过管道与活化设备相连，所述管道中设有螺旋加料器；应用螺旋加料器将分子筛粉由中转装置输送到活化设备中。
作为本发明的优选方式，在中转装置中设置阻隔层，其允许气体通过而不允许分子筛粉通过，当开启引风机时，阻隔分子筛粉进入引风机。
作为本发明的优选方式，中转装置与活化设备之间设有星型阀，步骤(2)中将分子筛粉由中转装置输送到活化设备时，开启星型阀，通过转动将分子筛粉送入活化设备。
作为本发明的优选方式，所述的活化设备还包括出风口，该出风口通过管道与闪蒸器连通，该出风口通过管道与闪蒸器连通；在活化设备与闪蒸器工作时，将活化设备的热能输送至闪蒸器。
本发明的分子筛活化粉的生产设备及生产方法，在高温活化前设有闪蒸装置，避免进入活化炉的分子筛粉含水量过高黏在炉壁上，也避免了分子筛粉升温过快导致结构的破坏，生产效率高，产品质量好，同时，活化炉中的剩余热能通过管道引出用于加热闪蒸器，节约了能源。
传统的方法中，活化粉经过干燥设备干燥后，需要包装后再转移至活化设备中活化，操作繁琐，用于干燥和活化的能源都造成极大的浪费。使用本发明的方法，与传统的方法相比，相同时间的活化产量提高50％，节约能源40％，降低成本，操作简单。并且，获得的分子筛活化粉品质优异，性能更稳定。
应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。
实施例1、一种分子筛活化粉的生产设备
图1示出了本发明的一个实施例的结构示意图。
如图1所示，该分子筛活化粉的生产设备包括：
进料装置1，其是一漏斗形的装置；
通过管道(其中有螺旋加料器2)与进料装置1相连通的闪蒸器3，其包括进料口31与出料口32，其进料口31与进料装置1相连通；其还包括物料混匀装置4，为带有搅拌叶片的搅拌棒；
引风机5，其与中转装置6的出风口63相连通；
通过管道与闪蒸器3连通的中转装置6，其包括进料口61，出料口62，出风口63，阻隔层7；其进料口与闪蒸器的出料口相连通；该阻隔层7由若干个布袋连接而成。
通过管道(其中有螺旋加料器8和星型阀9)与中转装置相连的活化设备12，其包括两个相互串联的活化筒10，加热器11，所述的活化筒10上有进料口101与出料口102，其进料口101与中装装置的出料口62相连通；所述的活化筒中设有传送叶片；所述的加热器11为形成天然气火焰的加热器；所述的加热器11位于两个活化筒的中间位置，可以对两个活化筒同时给予加热；活化设备12还包括一个出风口121；所述的星型阀的工作示意图如图2所示；
设置于活化设备12出料口下游的物料收集或包装装置，其包括与活化设备的出料口相连通的振动筛13，以及包装桶14；
管道15，该管道一端与活化设备12的出风口连通，另一端与闪蒸器连通，用于输送活化设备12中剩余的热量。
实施例2、实施例1的分子筛活化粉的生产设备的运行
开启实施例的生产设备，将分子筛粉加入到进料装置1中，分子筛粉经过螺旋加料器2、经由闪蒸器进料口31进入到闪蒸器3中。
在闪蒸器3中，物料混匀装置4(带搅拌叶片的搅拌棒)不停转动，使分子筛粉受热均匀并充分，加快干燥过程；调节到物料干燥温度为300～400℃，出口温度为280～300℃。
经过干燥的分子筛粉经由闪蒸器出料口32输出，由引风机5经由管道及中转装置进料口61引入到中转装置6中，由于只允许气体通过而不允许粉体通过的阻隔层7(若干个布袋)的存在，分子筛粉都落在中转器中而不会损失。
中转装置6中的分子筛粉由中装装置出料口62输出，经过螺旋加料器8和星型阀9的配合，干燥后的分子筛粉进入活化设备12的活化筒10中进行高温活化，活化筒10为串联的两个筒，活化筒10由加热器11进行加热(天然气火焰加热)，分子筛粉从一个活化筒的进料口101进入后，在传送叶片103(螺旋片)的推动作用下缓慢前进，在末端进入另一个活化筒，直至活化筒出料口102。
活化结束的分子筛活化粉经由活化筒出料口102落入振动筛13，除去杂质后进入包装桶14，进行成品包装。
活化设备中的剩余热能经过管道15输送到闪蒸器3，用于加热闪蒸器3，节约能源。
经测定，使用本发明的方法，与传统的方法相比，相同时间的活化产量提高50％，节约能源40％，降低成本，操作简单。并且，获得的分子筛活化粉品质优异，性能更稳定。
本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (18)

1.一种分子筛活化粉的生产设备，其特征在于，该设备包括：
进料装置；
闪蒸器，其包括进料口与出料口，其进料口与进料装置相连通；
中转装置，其包括进料口、出料口及出风口，其进料口与闪蒸器的出料口相连通；所述中转装置设有阻隔层，其允许气体通过而不允许分子筛粉通过，从而该阻隔层将中转装置分为包括出料口及进料口的容纳分子筛活化粉的部分，以及包括出风口的、与引风机连通的部分；
引风机，其与中转装置的出风口相连，通过形成气流将闪蒸器内的分子筛粉引入中转装置；
活化设备，其包括进料口与出料口，其进料口与中转装置的出料口相连通；其用于分子筛粉的高温活化；所述活化设备包括活化筒，其内容纳分子筛粉，所述的活化筒中设有传送叶片，用于将分子筛粉往前推进；所述中转装置通过管道与活化设备相连，所述管道中设有螺旋加料器；和
物料收集或包装装置，其与活化设备的出料口相连通。
2.如权利要求1所述的分子筛活化粉的生产设备，其特征在于，所述进料装置通过加料管与闪蒸器相连，所述加料管中设有螺旋加料器。
3.如权利要求1所述的分子筛活化粉的生产设备，其特征在于，所述闪蒸器的内部设有物料混匀装置。
4.如权利要求1所述的分子筛活化粉的生产设备，其特征在于，所述的物料混匀装置是设有搅拌叶片的搅拌棒。
5.如权利要求1所述的分子筛活化粉的生产设备，其特征在于，所述活化设备包括：
活化筒，其内容纳分子筛粉；和
加热器，用于为活化筒加热。
6.如权利要求5所述的分子筛活化粉的生产设备，其特征在于，所述的活化筒为1～10个；当活化筒为2个或多个时，各个活化筒之间相互连通。
7.如权利要求1所述的分子筛活化粉的生产设备，其特征在于，中转装置与活化设备之间，设有星型阀，通过转动将分子筛粉送入活化设备。
8.如权利要求1所述的分子筛活化粉的生产设备，其特征在于，所述的物料收集或包装装置包括：
振动筛，其设置于活化设备的出料口下游，用于筛选分子筛活化粉，去除杂质；
包装桶，其设置于振动筛的下游，用于产品包装。
9.如权利要求1所述的分子筛活化粉的生产设备，其特征在于，所述的活化设备还设置出风口，该出风口通过管道与闪蒸器连通，将活化设备的热能输送至闪蒸器。
10.一种利用权利要求1所述的分子筛活化粉的生产设备生产分子筛活化粉的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1) 将分子筛粉加入到进料装置中，输送入闪蒸器中，在闪蒸器中进行干燥；
(2) 开启引风机将经步骤(1)处理的分子筛粉引入中转装置中，之后输送到活化设备中，进行高温活化；
(3) 经步骤(2)处理的分子筛粉输送到物料收集或包装装置，进行收集和/或包装。
11.如权利要求10所述的生产分子筛活化粉的方法，其特征在于，步骤(1)中，闪蒸器内部的干燥温度设置为300～400℃，闪蒸器出料口的温度设置为280～300℃。
12.如权利要求10所述的生产分子筛活化粉的方法，其特征在于，步骤(2)中，活化设备包括：
活化筒，其内容纳分子筛粉，和
加热器，用于为活化筒加热；
高温活化时，活化筒的温度设为600～700℃，或，为活化筒加热的加热器设为天然气火焰加热。
13.如权利要求12所述的生产分子筛活化粉的方法，其特征在于，所述的活化筒中设有传送叶片，在高温活化时，开启传送叶片，将分子筛粉往前推进。
14.如权利要求10所述的生产分子筛活化粉的方法，其特征在于，所述进料装置通过加料管与闪蒸器相连，所述加料管中设有螺旋加料器；应用螺旋加料器将分子筛粉由进料装置输送入闪蒸器中；和/或
所述中转装置通过管道与活化设备相连，所述管道中设有螺旋加料器；应用螺旋加料器将分子筛粉由中转装置输送到活化设备中。
15.如权利要求10所述的生产分子筛活化粉的方法，其特征在于，所述闪蒸器的内部设有物料混匀装置，利用物料混匀装置进行物料混匀。
16.如权利要求10所述的生产分子筛活化粉的方法，其特征在于，在中转装置中设置阻隔层，其允许气体通过而不允许分子筛粉通过，当开启引风机时，阻隔分子筛粉进入引风机。
17.如权利要求10所述的生产分子筛活化粉的方法，其特征在于，中转装置与活化设备之间设有星型阀，步骤(2)中将分子筛粉由中转装置输送到活化设备时，开启星型阀，通过转动将分子筛粉送入活化设备。
18.如权利要求10所述的生产分子筛活化粉的方法，其特征在于，所述的活化设备还包括出风口，该出风口通过管道与闪蒸器连通；在活化设备与闪蒸器工作时，将活化设备的热能输送至闪蒸器。
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