CN202315903U - 一种用于分子筛催化剂成型前处理的真空脱气装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于分子筛催化剂成型前处理的真空脱气装置，包括：进料系统，设置在真空脱气装置顶部，用于将待成型分子筛催化剂料浆打入真空脱气装置内以进行真空脱气处理；抽真空系统，连接于该脱气装置上部以对其抽真空从而用于对待成型分子筛催化剂料浆进行脱气处理；多个滑板，每一个滑板的一端通过铰链连接于脱气装置内壁而另一端为自由端并且交错地设置；以及出料系统，设置在脱气装置的底部。本实用新型提供的真空脱气装置适用于各种分子筛催化剂成型的前处理，经过该真空脱气装置前处理之后再成型的分子筛催化剂的强度明显提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及了一种用于催化剂成型的前处理装置，更具体地，涉及一种用于分子筛催化剂成型的前处理装置。
背景技术
化学工业的发展很大程度上依赖于催化剂的开发，其中又以反应物为气相、催化剂为固相的气固多相催化过程，在化学工业中应用更普遍。对一种工业多相催化剂来说，不仅要求有良好的反应活性、选择性及良好的稳定性、适宜的孔结构(比表面积、孔体积、孔径等)之外，还需要具有使用寿命长、必要的强度(压碎强度、磨损强度)和适宜的物理结构设计(形状、尺寸等)，上述各项催化剂使用性能，除了与催化剂本征性能有关外，在一定程度上与其成型过程有关。
分子筛催化剂生产需要的化工原料种类繁多，制备过程复杂。有时，实验室研究初步取得具有良好活性、选择性的催化剂，在扩大试验规模时却发现试验过程中分子筛催化剂容易碎裂或粉化，活性组分脱落，造成反应装置阻力增大，传热情况恶化，或者造成分子筛催化剂携带损失。这时往往又需要不断改进分子筛催化剂的配方及成型工艺，直至制得适合工业反应要求的分子筛催化剂为止。在工业操作中，因分子筛催化剂强度差而造成装置停车的例子也是屡见不鲜的。
事实证明，分子筛催化剂成型是工业分子筛催化剂制备工序的重要步骤之一，而对气固反应使用的固体催化剂来说，成型过程通常也是必需的步骤，所以，国内外已把成型作为提高分子筛催化剂性能的重要内容之一。分子筛催化剂通过成型加工，就能根据催化反应及反应装置要求，提供适宜形状、大小和机械强度的颗粒分子筛催化剂，并使分子筛催化剂充分发挥所具有的活性及选择性，延长分子筛催化剂使用寿命。
在制备待成型分子筛催化剂料浆的过程中，通过搅拌、混合等工序将活性组分与各种助剂分散混合成浆液时会带进相当多的空气泡，活性组分与各种助剂长期与空气接触，其表面也会附有一定量的空气，分子筛催化剂成型过程中又能带进额外的空气，这些空气便以小泡或分散为极细气泡的形式存在于分子筛料浆中，形成气-固-液三相气泡，而存在于催化剂料浆中的空气会大大削弱固-固间及固-液间分子间作用力，致使待成型分子筛料浆附着性、凝集性降低。由于这些气泡有些不是稳定的，经过一定时间自行消除，有些气泡在待成型分子筛料浆中比较稳定，必须通过减压的办法破坏其所形成的气-固-液三相平衡，最终除去气泡。如果存在于待成型催化剂料浆中的这些空气泡不能及时除去，会在催化剂成品中产生疵点，严重影响分子筛催化剂的强度，进而影响分子筛催化剂的工业化应用。目前催化剂的各种成型方式如压缩成型、挤出成型、转动成型、喷雾成型及其它各种成型方式均没有对待成型分子筛料浆进行前脱气处理。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种可靠、廉价、实用、环境友好且自动化程度高的用于分子筛催化剂成型的前处理装置。
在一个实施方式中，本实用新型提供了一种用于分子筛催化剂成型前处理的真空脱气装置，包括：
进料系统，设置在真空脱气装置顶部，用于将待成型分子筛催化剂料浆打入本实用新型的真空脱气装置内以进行真空脱气处理；
抽真空系统，连接于该脱气装置上部以对其抽真空从而用于对待成型分子筛催化剂料浆进行脱气处理；
多个滑板，交错设置在所述真空脱气装置内部，该滑板一端以铰链连接于该真空脱气装置的侧壁，另一端为自由端且处于向下倾斜的状态，以便于待成型分子筛催化剂料浆依靠重力从该滑板上滑落；
出料系统，设置在所述脱气装置的底部，用于使经过所述真空脱气装置处理之后的待成型分子筛催化剂料浆从所述脱气装置排出。
在另一个实施方式中，本实用新型提供了一种用于分子筛催化剂成型前处理的真空脱气装置，包括：
进料口，设置在该脱气装置的顶部；用于将待进行前处理的分子筛催化剂浆料进料到所述真空脱气装置中；
真空泵，连接于该脱气装置上部以对其进行抽真空从而对待成型催化剂料浆进行真空脱气处理；
多个滑板，交错设置在所述真空脱气装置内部，该滑板一端以铰链连接于该真空脱气装置的侧壁，另一端为自由端且处于向下倾斜的状态，以便于待成型分子筛催化剂料浆依靠重力从该滑板上滑落；以及
出料口，设置在所述脱气装置的底部，用于使经过所述真空脱气装置处理之后的待成型分子筛催化剂料浆从所述脱气装置排出。
在一个优选实施方式中，该脱气装置进一步包括进料泵，设置在所述脱气装置外部，用于将待成型催化剂料浆通过所述进料口打入到所述脱气装置中。
在一个优选实施方式中，该脱气装置进一步包括用于支撑该多个滑板的多个可伸缩支架，该可伸缩支架的两端依靠铰链分别连接于所述滑板与所述真空脱气装置的侧壁，通过所述可伸缩支架长度的可伸缩变化而调节所述滑板的倾斜度。
在一个优选实施方式中，可伸缩支架的长度能够根据所述滑板与所述脱气装置侧壁之间的角度需而进行调节。
在一个优选实施方式中，滑板与脱气装置的侧壁之间的夹角为15°～80°。
在一个优选实施方式中，滑板与脱气装置的侧壁之间的夹角为20°～75°
在一个优选实施方式中，滑板与脱气装置的侧壁之间的夹角为30°～45°。
在一个优选实施方式中，滑板是平板或波纹板。
在一个优选实施方式中，滑板由不锈钢制成。
在一个优选实施方式中，该脱气装置进一步包括压力指示系统，设置在真空脱气装置上部，用于显示该真空脱气装置内部的真空度。
在一个优选实施方式中，压力指示系统为压力指示计。
在一个优选实施方式中，该脱气装置进一步包括放空系统，连接于真空脱气装置上部以使所述脱气装置能够与大气环境联通。
在一个优选实施方式中，放空系统为放空阀。
本实用新型提供的真空脱气装置适用于各种分子筛催化剂成型的前处理，经过该真空脱气装置前处理之后再成型的分子筛催化剂的强度明显提高。
附图说明
图1为根据本实用新型一个实施方式的一种真空脱气装置的示意图。
具体实施方式
本实用新型是一种带脱气系统的真空抽气排出待成型催化剂料浆中气体的前处理装置，通过本装置对待成型分子筛催化剂料浆的前处理处理，可使待成型料浆颗粒之间作用力更强，从而提高了待成型料浆分子间的附着性、凝集性，相应地提高分子筛催化剂的强度。本实用新型提供的用于分子筛催化剂成型前处理的真空脱气装置是采用装有滑板的真空抽气排出待成型催化剂料浆中的气体的前处理装置。同传统搅拌脱气装置相比，本实用新型的优点包括但不限于：待成型分子筛催化剂料浆进料之后，在设置在装置内部的滑板上依靠重力滑落，增大了真空脱气表面积，提供了真空脱气效果，从而提高了分子筛成型催化剂的强度；不会由于搅拌而在浆液中产生额外的气泡；本实用新型提供的真空脱气装置结构简单，维护方便，造价低廉，操作简单可靠。
总体地，本实用新型提供了一种用于分子筛催化剂成型的前处理装置，其中的前处理是对待成型的分子筛催化剂料浆进行真空脱气处理。也就是说，本发明提供了一种用于分子筛催化剂成型前处理的真空脱气装置，其包括以下主要部分：(1)进料系统，用于将待成型分子筛催化剂料浆打入本实用新型的真空脱气装置内以进行真空脱气处理，例如为设置在该装置顶部上的进料口，以及可选地，为了提高进料效率而采用的设置在本实用新型装置外部的进料泵；(2)抽真空系统，连接于该脱气装置以对其抽真空从而用于对待成型分子筛催化剂料浆进行脱气处理，例如可以为通过管线和阀门连接于本实用新型上部以对其进行抽真空的真空泵；(3)压力指示系统，例如为了便于观察而设置在本实用新型的真空脱气装置上部，用于显示本实用新型的真空脱气装置内部的真空度；(4)放空系统，连接于本实用新型的真空脱气装置上部以保证本实用新型装置的安全，例如为与大气环境联通的放空阀；(5)多个交错设置在本实用新型装置内部的用于待成型分子筛催化剂料浆滑落的滑板，该滑板一端以铰链连接于该真空脱气装置的侧壁，另一端为自由端且处于向下倾斜的状态，即，使得在滑板下方该滑板与真空脱气装置侧壁之间的夹角为锐角，以便于待成型分子筛催化剂料浆依靠重力从该滑板上滑落；(6)用于支撑该多个滑板的多个可伸缩支架，该可伸缩支架的两端依靠铰链分别连接于滑板与真空脱气装置侧壁，通过其长度的可伸缩变化而起调节上述夹角，即，调节滑板的倾斜度的作用；以及(7)出料系统，设置在所述脱气装置的底部，用于使经过所述真空脱气装置处理之后的待成型分子筛催化剂料浆从所述脱气装置排出，例如但不限于设置在该脱气装置底部的带有开关阀的出料口。本实用新型的真空脱气装置适用于各种成型方式如压缩成型、挤出成型、转动成型、喷雾成型及其它各种成型方式的分子筛催化剂的前处理。
图1示出了根据本实用新型一个优选具体实施方式的一种用于分子筛催化剂成型前处理的真空脱气装置的示意图。如图1所示，在该优选实施方式中，本实用新型的用于分子筛催化剂成型前处理的真空脱气装置包括：进料口1，设置在该脱气装置的顶部；用于将待进行前处理的分子筛催化剂浆料8进料到所述真空脱气装置中；真空泵2，连接于该脱气装置上部以对其进行抽真空从而对待成型催化剂料浆进行真空脱气处理；压力指示计P，安装在所述脱气装置的顶部以显示该脱气装置内的真空度；放空阀3，连接于该脱气装置并能够使其与大气环境联通；多个滑板4，交错设置在所述真空脱气装置内部，该滑板一端以铰链6连接于该真空脱气装置的侧壁，另一端为自由端且处于向下倾斜的状态，以便于待成型分子筛催化剂料浆依靠重力从该滑板上滑落；用于支撑该多个滑板的多个可伸缩支架5，该可伸缩支架的两端依靠铰链6分别连接于所述滑板4与所述真空脱气装置的侧壁，通过所述可伸缩支架长度的可伸缩变化而调节所述滑板的倾斜度；以及出料口7，设置在所述脱气装置的底部，用于使经过所述真空脱气装置处理之后的待成型分子筛催化剂料浆从所述脱气装置排出。
其中，采用本实用新型的脱气装置以排出待成型催化剂料浆中气体的操作中，滑板的倾斜度，即滑板与脱气装置侧壁之间的夹角为锐角，并且可以通过支撑该滑板的可伸缩支架进行调节，该夹角优选为15°～89°，优选20°～75°；更优选25°～45°。通过真空系统例如真空泵抽取的该脱气装置的真空度为0～-1.01×105Pa，优选-0.91×105Pa～-1.01×105Pa；操作温度为常温，例如为10℃～80℃，优选20℃～75℃；更优选25℃～45℃。待成型分子筛催化剂料浆在脱气装置内的停留时间0h～48h，优选0.1h～5h。而且，本实用新型的脱气装置的滑板可以由不锈钢制成。
催化剂带脱气系统的真空抽气排出待成型催化剂料浆中气体的装置。采用此装置处理后的待成型催化剂料浆，经成型后催化剂强度明显提高。
本实用新型的有益效果包括但不限于：
1、通过采用本实用新型的真空脱气装置，真空抽气排出待成型催化剂料浆中的气体，使待成型料浆颗粒之间作用力更强，从而提高了待成型料浆分子间的附着性、凝集性，从而提高成型分子筛催化剂的强度；2、待成型分子筛催化剂在具有一定倾斜度的滑板上依靠重力滑落，增大了真空脱气表面积，从而提高了成型催化剂的强度；3、由于物料借重力下落，避免通过扰动排气而产生额外的气体，确保物料内基本无残留气体；4、本实用新型的脱气装置结构简单，维护方便，造价低廉，操作简单可靠，降低了催化剂合成成本。
下面结合本实用新型附图1对本实用新型的真空脱气装置的操作作进一步描述，以便于本领域技术人员的理解，但本实用新型并不因此而受到任何限制。
具体实施步骤如下：
将滑板按照一定角度通过可伸缩支架5固定于抽真空脱气装置内，滑板4的一端通过铰链一端固定于该脱气装置的侧壁上，另一端保持为向下倾斜的自由端，并通过可伸缩支架支撑。可伸缩支架的两端通过铰链分别固定于脱气装置的侧壁和滑板。
连接好进料泵与脱气装置进料口之间的管线，以将待成型催化剂料浆通过进料口泵打入脱气装置内。
将压力指示计P与抽真空用的真空泵通过管线连接于真空脱气装置的上部，以便观察该脱气装置内的真空度。
为了安全，将放空阀连接于真空脱气装置的上部并在需要时可以使该脱气装置能够与大气环境联通。
在准备好该脱气装置之后，通过进料泵使待成型分子筛催化剂料浆从进料口连续进入脱气装置内，与此同时开启真空泵对装置进行抽真空，待成型催化剂浆料在具有一定倾斜度的滑板上依靠重力滑落，浆料内残存的气体则通过真空系统脱出，形成料浆边沿着滑板向下流动边脱除料浆内存留的气体过程，最后脱除气体的料浆进入收集器。其中料浆中残存气体脱除程度与浆料在脱气装置中的停留时间、滑板倾斜度、脱气装置高度、真空度、浆料物性(粘度、残存气量等)等有关，需统筹考虑。
将上述经抽气后的待成型催化剂料浆进行成型。可以根据需要采取不同的成型方法，如压缩成型、挤出成型、转动成型、喷雾成型及其它各种成型方式。
此外，将上述成型后的催化剂进行后处理，如进行焙烧、筛分等工作，从而得到催化剂成品。
下面通过具体实施例来进一步描述。
实施例
搭建好如图1所示的采样装置，滑板选择不锈钢材质的表面光滑的平板。
分别称取适量的SAPO-34分子筛、水、粘结剂及载体等并通过混合制备成待喷雾成型的料浆，分别量取200ml的6组浆液编号分别为1#、2#、3#、4#、5#、6#，通过变化滑板角度，调整滑板角度，控制浆料在脱气装置内停留时间，对催化剂浆料进行脱气处理，然后再进行喷雾干燥成型，成型后的样品进行强度测试。结果如表1所示。其中，磨损率根据下式进行计算：
磨损率＝[(W1-W0)/WS]/4；其中的WS＝W2+W1-W0
其中W0表示收集袋空袋的重量，单位：g；
W1表示磨损4小时后收集袋总重量，单位：g；
W2表示磨损4小时后试验管中催化剂重量，单位：g；
WS表示磨损4小时后催化剂总重量，单位：g。
表1 1#～6#磨耗测试结果对比表
从表1可以看出，当滑板角度较小、浆料在真空脱气装置中停留时间较长时，成型催化剂样品磨损率较小；而当滑板角度较大、浆料在真空脱气装置中停留时间较短时，成型催化剂样品磨损率较大，这一方面表明采用此脱气装置，通过脱除残存在待处理成型催化剂浆料中的气体可以有效提高成型催化剂耐磨损性，；另一方面表明通过调整滑板角度、调整待处理成型催化剂浆料在脱气装置中停留时间，可以更有效、更完全脱除残存在待处理成型催化剂浆料中的气体，提高成型催化剂耐磨损性，这也证明此装置的有效性。
本领域技术人员可以理解，根据设计需要和其他因素，可以对本实用新型进行各种更改、组合、子组合和变形，只要它们在所附权利要求或其等同替换的范围内。
Claims (14)
1.一种用于分子筛催化剂成型前处理的真空脱气装置，其特征在于，包括：
进料系统，设置在真空脱气装置顶部，用于将待成型分子筛催化剂料浆打入所述真空脱气装置内以进行真空脱气处理；
抽真空系统，连接于该脱气装置上部以对其抽真空从而用于对待成型分子筛催化剂料浆进行脱气处理；
多个滑板，交错设置在所述真空脱气装置内部，该滑板一端以铰链连接于该真空脱气装置的侧壁，另一端为自由端且处于向下倾斜的状态，以便于待成型分子筛催化剂料浆依靠重力从该滑板上滑落；以及
出料系统，设置在所述脱气装置的底部，用于使经过所述真空脱气装置处理之后的待成型分子筛催化剂料浆从所述脱气装置排出。
2.一种用于分子筛催化剂成型前处理的真空脱气装置，其特征在于，包括：
进料口，设置在该脱气装置的顶部；用于将待进行前处理的分子筛催化剂浆料进料到所述真空脱气装置中；
真空泵，连接于该脱气装置上部以对其进行抽真空从而对待成型催化剂料浆进行真空脱气处理；
多个滑板，交错设置在所述真空脱气装置内部，该滑板一端以铰链连接于该真空脱气装置的侧壁，另一端为自由端且处于向下倾斜的状态，以便于待成型分子筛催化剂料浆依靠重力从该滑板上滑落；
出料口，设置在所述脱气装置的底部，用于使经过所述真空脱气装置处理之后的待成型分子筛催化剂料浆从所述脱气装置排出。
3.根据权利要求书1或2所述的真空脱气装置，其特征在于，进一步包括进料泵，设置在所述脱气装置外部，用于将待成型催化剂料浆通过所述进料系统或进料口打入到所述脱气装置中。
4.根据权利要求书1或2所述的真空脱气装置，其特征在于，进一步包括用于支撑该多个滑板的多个可伸缩支架，该可伸缩支架的两端依靠铰链分别连接于所述滑板与所述真空脱气装置的侧壁，通过所述可伸缩支架长度的可伸缩变化而调节所述滑板的倾斜度。
5.根据权利要求书1或2所述的真空脱气装置，其特征在于，所述滑板与所述脱气装置的侧壁之间的夹角为15°～80°。
6.根据权利要求书1或2所述的真空脱气装置，其特征在于，所述滑板与所述脱气装置的侧壁之间的夹角为20°～75°
7.根据权利要求书1或2所述的真空脱气装置，其特征在于，所述滑板与所述脱气装置的侧壁之间的夹角为30°～45°。
8.根据权利要求书1或2所述的真空脱气装置，其特征在于，所述滑板是平板或波纹板。
9.根据权利要求书1或2所述的真空脱气装置，其特征在于，所述滑板由不锈钢制成。
10.根据权利要求书4所述的真空脱气装置，其特征在于，所述可伸缩支架的长度能够根据所述滑板与所述脱气装置侧壁之间的夹角需要而进行调节。
11.根据权利要求书1或2所述的真空脱气装置，其特征在于，进一步包括压力指示系统，设置在真空脱气装置上部，用于显示该真空脱气装置内部的真空度。
12.根据权利要求书11所述的真空脱气装置，其特征在于，所述压力指示系统为压力指示计。
13.根据权利要求书1或2所述的真空脱气装置，其特征在于，进一步包括放空系统，连接于真空脱气装置上部以使所述脱气装置能够与大气环境联通。
14.根据权利要求书13所述的真空脱气装置，其特征在于，所述放空系统为放空阀。
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| CN2011203269539U CN202315903U (zh) | 2011-09-01 | 2011-09-01 | 一种用于分子筛催化剂成型前处理的真空脱气装置 |
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