CN108479818A - 低汞催化剂的制备工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

一种低汞催化剂的制备工艺及装置,经过高压静电预处理干燥后的活性炭,可以显著提高活性炭吸附氯化汞的效率,同时改进后的流动气泡式浸泡罐,一方面使得浸泡液浓度一致,另一方面使得氯化汞更深入到活性炭的中间,使得最终得到的低汞催化剂内部氯化汞含量较高,提高低汞催化剂的活性、稳定性和使用寿命。

Description

低汞催化剂的制备工艺及装置
技术领域
本发明涉及低汞催化剂生产领域,尤其涉及一种低汞催化剂的制备工艺及装置。
背景技术
目前低汞催化剂的制备常用的就是超压浸渍法,将活性炭浸渍在一定浓度的氯化汞溶液中,然后取出热风干燥,得到固定有氯化汞的活性炭。存在的问题就是活性炭吸附氯化汞的效率很难提高,而且同一批浸泡得到的低汞催化剂因为溶液上下层浓度不同而导致低汞催化剂的质量有差别。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种低汞催化剂的制备工艺及装置,利用高压静电预处理干燥后的活性炭,可以显著提高活性炭吸附氯化汞的效率,另一方面从原来的静止浸泡改为流动浸泡,使得同一批次的低汞催化剂质量统一,提高低汞催化剂的活性、稳定性和使用寿命。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种低汞催化剂的制备工艺,包括以下步骤:
高压静电处理:将活性炭经过高压脉冲电场处理,得到预处理过的活性炭;
缓慢流动浸泡:将预处理过的活性炭放入到浸泡罐中,浸泡罐内部通过循环装置与溶液罐连通,将氯化汞溶液输入到溶液罐中,启动循环泵,氯化汞溶液从溶液罐输送到浸泡罐上部和中部的循环装置中,直至浸泡罐中氯化汞溶液液面高于活性炭,再打开浸泡罐底部的回流管,使得浸泡罐中的氯化汞进入到溶液罐中,形成一个循环,即使用流动的氯化汞溶液用来浸泡活性炭,浸泡过程中浸泡罐、溶液罐和循环装置中均装满了氯化汞溶液,循环装置设置在活性炭之上,且位于氯化汞溶液液面以下,流动浸泡10~12小时,得到待干燥的低汞催化剂。
最优的,所述高压静电处理步骤中,所述高压脉冲电场的电场强度不低于30kV/cm,脉冲宽度为0~100μs,脉冲频率为1000~2000Hz。
最优的,所述缓慢流动浸泡步骤中,循环泵使得氯化汞溶液的流速控制在10~60立方米/小时。
最优的,所述缓慢流动浸泡步骤中,工作时浸泡罐和溶液罐均被加热且保持温度在86℃,循环流动的氯化汞溶液保持浓度在7~7.5%。
最优的,所述缓慢流动浸泡步骤中,从浸泡罐底部通入氦气,且从浸泡罐上部回收氦气,如此循环使用氦气。
一种低汞催化剂的制备装置,包括浸泡罐、溶液罐、循环装置、固液分离装置、气体循环装置,浸泡罐两侧设置有溶液罐,循环装置将浸泡罐内部与溶液罐连通,固液分离装置与浸泡罐的下开口连通,循环装置包括引流管、分支管、分流装置、回流管、漏水孔、循环泵,两个分流装置设置在浸泡罐内部,一个分流装置设置在浸泡罐上部,且另一个分流装置设置在浸泡罐中间,分流装置包括弯折管和直管,弯折管和直管上设置有漏水孔,直管的两侧对称设置有弯折管,弯折管的一端与直管的一端连通,且向远离直管方向延伸至靠近浸泡罐内部后,向直管方向弯折,然后继续延伸至于直管另一端连通,分流装置的两端分别通过分支管与浸泡罐两侧的引流管连通,引流管的另一端设置在溶液罐中,且靠近溶液罐底面,回流管设置在浸泡罐的底部,且与溶液罐连通,循环泵设置在分支管上,使得溶液罐中的溶液被泵入到分流装置中,溶液从回流管再回到溶液罐中;气体循环装置包括冒气管、输气管、回收管、储存罐、补充罐、风机,螺旋状的冒气管设置在浸泡罐中的下部,且上表面设置有出气孔,输气管一端与冒气管连通,且另一端与储存罐连通,回收管与浸泡罐的上部连通,且另一端与储存罐连通,补充罐与储存罐连通,回收管上设置有风机,驱动氮气在气体循环装置中循环;固液分离装置包括入料口、箱体、履带、出料口、集液口、集液腔、出液管、物料刷,箱体上部开设有入料口,且下部设置有出料口和集液口,箱体的底面为倾斜面,且最低端设置有集液口,箱体内设置有向下倾斜的履带,履带低的一端与入料口相对应,且高的一端与出料口相对应,物料刷设置在出料口上,物料刷一端与箱体底端固定连接,且毛刷端与履带下部回转部分接触,将履带上的物料扫入出料口,入料口与浸泡罐的下开口连通,集液口下端设置有集液腔,集液腔通过出液管与溶液罐连通。
最优的,还包括加热装置,加热装置包括锅炉、热气通道、进气管、出气管、气体循环泵、调节管,所述浸泡罐和溶液罐均为双层外壁结构,且夹层中设置有螺旋向上的热气通道,锅炉通过进气管与热气通道的底端入口连通,热气通道的上端出口通过出气管与锅炉连通,浸泡罐的一侧设置有进气管和出气管,且相对的另一侧设置有调节管,调节管的一端与热气通道的底部连通,且另一端与热气通道的中部连通,调节管上设置有气体循环泵,使得热气通道底部的热气直接到达热气通道的中部。
最优的,所述弯折管和直管的下半部分均匀设置有至少两排漏水孔,所述直管中设置有挡板,挡板与直管内壁固定连接且留有过水缝隙,使得直管中的过水路径变成折返路径,折返路径长度与弯折管内路径长度一致。
最优的,所述引流管内为螺旋向上的通路,所述回流管与罐体接触的开口设置有网状挡板,用于挡住罐体内的低汞触媒。
由上述技术方案可知,本发明提供的低汞催化剂的制备工艺及装置,经过高压静电预处理干燥后的活性炭,可以显著提高活性炭吸附氯化汞的效率,同时改进后的流动式浸泡罐,一方面使得浸泡液浓度一致,另一方面使得氯化汞更深入到活性炭的中间,使得最终得到的低汞催化剂内部氯化汞含量较高,提高低汞催化剂的活性、稳定性和使用寿命。
附图说明
附图1是低汞催化剂的制备装置的结构示意图。
附图2是低汞催化剂的制备装置的俯视图。
附图3是低汞催化剂的制备装置另一个角度的剖视图。
图中:浸泡罐10、溶液罐20、循环装置30、引流管31、分支管32、分流装置33、弯折管330、直管331、回流管34、循环泵35、固液分离装置40、入料口41、箱体42、履带43、出料口44、集液口45、集液腔46、出液管47、物料刷48、气体循环装置50、冒气管51、输气管52、回收管53、储存罐54、补充罐55、风机56、加热装置60、锅炉61、热气通道62、进气管63、出气管64、气体循环泵65、调节管66。
具体实施方式
结合本发明的附图,对发明实施例的技术方案做进一步的详细阐述。
一种低汞催化剂的制备工艺,包括以下步骤:
S1:高压静电处理:将活性炭经过高压脉冲电场处理,得到预处理过的活性炭;高压脉冲电场的电场强度不低于30kV/cm,脉冲宽度为0~100μs,脉冲频率为1000~2000Hz。
S2:缓慢流动浸泡:将预处理过的活性炭放入到浸泡罐10中,浸泡罐10内部通过循环装置30与溶液罐20连通,将氯化汞溶液输入到溶液罐20中,启动循环泵35,循环泵35使得氯化汞溶液的流速控制在10~60立方米/小时。氯化汞溶液从溶液罐20输送到浸泡罐10上部和中部的循环装置30中,直至浸泡罐10中氯化汞溶液液面高于活性炭,再打开浸泡罐10底部的回流管34,使得浸泡罐10中的氯化汞进入到溶液罐20中,形成一个循环,即使用流动的氯化汞溶液用来浸泡活性炭,浸泡过程中浸泡罐10、溶液罐20和循环装置30中均装满了氯化汞溶液,循环装置30设置在活性炭之上,且位于氯化汞溶液液面以下,流动浸泡10~12小时,工作时浸泡罐10和溶液罐20均被加热且保持温度在86℃,循环流动的氯化汞溶液保持浓度在7~7.5%。浸泡过程中从浸泡罐10底部通入氦气,且从浸泡罐10上部回收氦气,如此循环使用氦气.得到待干燥的低汞催化剂。
参照附图1所示,一种低汞催化剂的制备装置,包括浸泡罐10、溶液罐20、循环装置30、固液分离装置40、气体循环装置50、加热装置60,浸泡罐10两侧设置有溶液罐20,循环装置30将浸泡罐10内部与溶液罐20连通,固液分离装置40与浸泡罐10的下开口连通。
循环装置30包括引流管31、分支管32、分流装置33、回流管34、漏水孔、循环泵35,两个分流装置33设置在浸泡罐10内部,一个分流装置33设置在浸泡罐10上部,且另一个分流装置33设置在浸泡罐10中间,分流装置33包括弯折管330和直管331,弯折管330和直管331上设置有漏水孔,直管331的两侧对称设置有弯折管330,弯折管330的一端与直管331的一端连通,且向远离直管331方向延伸至靠近浸泡罐10内部后,向直管331方向弯折,然后继续延伸至于直管331另一端连通,弯折管330和直管331的下半部分均匀设置有至少两排漏水孔,所述直管331中设置有挡板,挡板与直管331内壁固定连接且留有过水缝隙,使得直管331中的过水路径变成折返路径,折返路径长度与弯折管330内路径长度一致。分流装置33的两端分别通过分支管32与浸泡罐10两侧的引流管31连通,引流管31的另一端设置在溶液罐20中,且靠近溶液罐20底面,引流管31内为螺旋向上的通路。回流管34设置在浸泡罐10的底部,且与溶液罐20连通,回流管34与罐体接触的开口设置有网状挡板,用于挡住罐体内的低汞触媒,循环泵35设置在分支管32上,使得溶液罐20中的溶液被泵入到分流装置33中,溶液从回流管34再回到溶液罐20中。
气体循环装置50包括冒气管51、输气管52、回收管53、储存罐54、补充罐55、风机56,螺旋状的冒气管51设置在浸泡罐10中的下部,且上表面设置有出气孔,输气管52一端与冒气管51连通,且另一端与储存罐54连通,回收管53与浸泡罐10的上部连通,且另一端与储存罐54连通,补充罐55与储存罐54连通,回收管53上设置有风机56,驱动氮气在气体循环装置50中循环。
固液分离装置40包括入料口41、箱体42、履带43、出料口44、集液口45、集液腔46、出液管47、物料刷48,箱体42上部开设有入料口41,且下部设置有出料口44和集液口45,箱体42的底面为倾斜面,且最低端设置有集液口45,箱体42内设置有向下倾斜的履带43,履带43低的一端与入料口41相对应,且高的一端与出料口44相对应,物料刷48设置在出料口44上,物料刷48一端与箱体42底端固定连接,且毛刷端与履带43下部回转部分接触,将履带43上的物料扫入出料口44,入料口41与浸泡罐10的下开口连通,集液口45下端设置有集液腔46,集液腔46通过出液管47与溶液罐20连通。
加热装置60包括锅炉61、热气通道62、进气管63、出气管64、气体循环泵65、调节管66,所述浸泡罐10和溶液罐20均为双层外壁结构,且夹层中设置有螺旋向上的热气通道62,锅炉61通过进气管63与热气通道62的底端入口连通,热气通道62的上端出口通过出气管64与锅炉61连通,浸泡罐10的一侧设置有进气管63和出气管64,且相对的另一侧设置有调节管66,调节管66的一端与热气通道62的底部连通,且另一端与热气通道62的中部连通,调节管66上设置有气体循环泵65,使得热气通道62底部的热气直接到达热气通道62的中部。
本发明提供的低汞催化剂的制备工艺及装置,经过高压静电预处理干燥后的活性炭,可以显著提高活性炭吸附氯化汞的效率,同时改进后的流动式浸泡罐10,一方面使得浸泡液浓度一致,另一方面使得氯化汞更深入到活性炭的中间,使得最终得到的低汞催化剂内部氯化汞含量较高,提高低汞催化剂的活性、稳定性和使用寿命。

Claims (9)

1.一种低汞催化剂的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
高压静电处理:将活性炭经过高压脉冲电场处理,得到预处理过的活性炭;
缓慢流动浸泡:将预处理过的活性炭放入到浸泡罐中,浸泡罐内部通过循环装置与溶液罐连通,将氯化汞溶液输入到溶液罐中,启动循环泵,氯化汞溶液从溶液罐输送到浸泡罐上部和中部的循环装置中,直至浸泡罐中氯化汞溶液液面高于活性炭,再打开浸泡罐底部的回流管,使得浸泡罐中的氯化汞进入到溶液罐中,形成一个循环,即使用流动的氯化汞溶液用来浸泡活性炭,浸泡过程中浸泡罐、溶液罐和循环装置中均装满了氯化汞溶液,循环装置设置在活性炭之上,且位于氯化汞溶液液面以下,流动浸泡10~12小时,得到待干燥的低汞催化剂。
2.根据权利要求1所述的低汞催化剂的制备工艺,其特征在于:所述高压静电处理步骤中,所述高压脉冲电场的电场强度不低于30kV/cm,脉冲宽度为0~100μs,脉冲频率为1000~2000Hz。
3.根据权利要求2所述的低汞催化剂的制备工艺,其特征在于:所述缓慢流动浸泡步骤中,循环泵使得氯化汞溶液的流速控制在10~60立方米/小时。
4.根据权利要求3所述的低汞催化剂的制备工艺,其特征在于:所述缓慢流动浸泡步骤中,工作时浸泡罐和溶液罐均被加热且保持温度在86℃,循环流动的氯化汞溶液保持浓度在7~7.5%。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的低汞催化剂的制备工艺,其特征在于:所述缓慢流动浸泡步骤中,从浸泡罐底部通入氦气,且从浸泡罐上部回收氦气,如此循环使用氦气。
6.一种低汞催化剂的制备装置,其特征在于:包括浸泡罐、溶液罐、循环装置、固液分离装置、气体循环装置,浸泡罐两侧设置有溶液罐,循环装置将浸泡罐内部与溶液罐连通,固液分离装置与浸泡罐的下开口连通,循环装置包括引流管、分支管、分流装置、回流管、漏水孔、循环泵,两个分流装置设置在浸泡罐内部,一个分流装置设置在浸泡罐上部,且另一个分流装置设置在浸泡罐中间,分流装置包括弯折管和直管,弯折管和直管上设置有漏水孔,直管的两侧对称设置有弯折管,弯折管的一端与直管的一端连通,且向远离直管方向延伸至靠近浸泡罐内部后,向直管方向弯折,然后继续延伸至于直管另一端连通,分流装置的两端分别通过分支管与浸泡罐两侧的引流管连通,引流管的另一端设置在溶液罐中,且靠近溶液罐底面,回流管设置在浸泡罐的底部,且与溶液罐连通,循环泵设置在分支管上,使得溶液罐中的溶液被泵入到分流装置中,溶液从回流管再回到溶液罐中;气体循环装置包括冒气管、输气管、回收管、储存罐、补充罐、风机,螺旋状的冒气管设置在浸泡罐中的下部,且上表面设置有出气孔,输气管一端与冒气管连通,且另一端与储存罐连通,回收管与浸泡罐的上部连通,且另一端与储存罐连通,补充罐与储存罐连通,回收管上设置有风机,驱动氮气在气体循环装置中循环;固液分离装置包括入料口、箱体、履带、出料口、集液口、集液腔、出液管、物料刷,箱体上部开设有入料口,且下部设置有出料口和集液口,箱体的底面为倾斜面,且最低端设置有集液口,箱体内设置有向下倾斜的履带,履带低的一端与入料口相对应,且高的一端与出料口相对应,物料刷设置在出料口上,物料刷一端与箱体底端固定连接,且毛刷端与履带下部回转部分接触,将履带上的物料扫入出料口,入料口与浸泡罐的下开口连通,集液口下端设置有集液腔,集液腔通过出液管与溶液罐连通。
7.根据权利要求6所述的低汞催化剂的制备装置,其特征在于:还包括加热装置,加热装置包括锅炉、热气通道、进气管、出气管、气体循环泵、调节管,所述浸泡罐和溶液罐均为双层外壁结构,且夹层中设置有螺旋向上的热气通道,锅炉通过进气管与热气通道的底端入口连通,热气通道的上端出口通过出气管与锅炉连通,浸泡罐的一侧设置有进气管和出气管,且相对的另一侧设置有调节管,调节管的一端与热气通道的底部连通,且另一端与热气通道的中部连通,调节管上设置有气体循环泵,使得热气通道底部的热气直接到达热气通道的中部。
8.根据权利要求7所述的低汞催化剂的制备装置,其特征在于:所述弯折管和直管的下半部分均匀设置有至少两排漏水孔,所述直管中设置有挡板,挡板与直管内壁固定连接且留有过水缝隙,使得直管中的过水路径变成折返路径,折返路径长度与弯折管内路径长度一致。
9.根据权利要求8所述的低汞催化剂的制备装置,其特征在于:所述引流管内为螺旋向上的通路,所述回流管与罐体接触的开口设置有网状挡板,用于挡住罐体内的低汞触媒。
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