CN203484162U

CN203484162U - 催化剂载体成型设备及催化剂载体半成品移条部件

Info

Publication number: CN203484162U
Application number: CN201320434370.7U
Authority: CN
Inventors: 冯天
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2023-07-19

Abstract

本实用新型提供了一种催化剂载体成型设备及催化剂载体半成品移条部件，设备包括：物料挤出机，用于挤出多根条形催化剂载体半成品；传送机构，包括水平放置传送带，用于将所述多根条形催化剂载体半成品水平传送；切断机，用于将所述传送带上的多根条形催化剂载体半成品切断成预定的长度；移条部件，包括支架和位移部件；用于移动所述多根条形催化剂载体半成品移至整形部件；整形部件，用于将所述移至的多根条形催化剂载体半成品制作成颗粒形状。本实用新型还提供一种催化剂载体半成品移条部件。本实用新型实施例的部件，可快速制造颗粒状的催化剂载体，特别是仙人球形载体，相比现有技术，设备结构合理，产品质量好，生产效率高。

Description

催化剂载体成型设备及催化剂载体半成品移条部件

技术领域

本实用新型涉及化工设备，具体而言，涉及一种催化剂载体成型设备及催化剂载体半成品移条部件。

背景技术

固体催化剂一般由载体和催化剂活性组分（涂层）两部分组成。催化剂生产的关键有三：一是载体物性的选择，如形状、堆积密度、比表面积、内部的孔结构与酸碱性，以及机械强度等。二是催化活性组分配方的优化，这涉及催化剂的活性、选择性和使用寿命。三是催化活性组分与载体间的结合方式与分布状态。这关系到活性组分性能与效率的展现。而载体承载着催化剂生产中近80%的工作量，也是催化剂效能提升的基础与关键。

异型催化剂载体的发展经历了从传统的球形、环柱形，到五孔、七孔、九孔、二十四孔等多通孔柱形，从炼油工业上国际通行的三叶草、四叶草形，到如今的齿球形（又名仙人球形），以及微小球形（Φ1～2mm）。对于加氢精制和加氢裂化催化反应，由于反应物是大的烃类分子，因此反应物的扩散对催化反应的影响是非常大的，因此提高扩散的速度对提高反应速度有利。一般来说，催化剂外表面积越大，催化剂的加氢活性越高。

加氢精制催化剂的外形由小球或条形，发展到今天的三叶草和四叶草形，主要就为增加催化剂的外表面积和缩短孔道的长度，从而有利于反应摆脱扩散的制约。而仙人球形可粗略看作是等长度的多叶草形的改进，大大增加了催化剂的外比表面积，对传热、传质更为有利，可使催化剂发挥出更大的效能。

现在市场上主要应用中药领域的搓丸机来生产近似仙人球形的产品（见附图）。但使用搓丸机生产催化剂载体时有如下缺陷：

1.产品外观不规范。产品是被一对金属轮高速搓切成型，搓切的不规则运动使得每粒成品外形都不尽相同，形状不规则的变型物达20%以上，影响未来催化剂堆积效果。搓切成球的同时，齿状部分被压扁了，造成外表面缩小，体现不出对比三叶草的外形优势。

2.对于物料有所限制。由于某些物性的要求，需要较软物料时，会产生物料粘连，成型受阻。

3.会破坏物料的内部孔结构设置。使用螺杆式挤出机和搓丸机的震动搓切方式会产生大量的热，使酸的化学作用加剧，物料性能发生微妙变化，破坏了预设的孔结构，易产生大比率的水裂现象，影响了产品的性能。

4.杂质污染。由于在高速震动切磋成型中，有较高的机械磨损，金属中的铁、镍等离子会污染产品，难以适应对杂质要求较高的催化剂产品需要。

5.生产成本较高。搓切的金属轮磨损大，常需更换。生产过程中需要助剂：高粘度的田菁粉和不断喷洒来给搓切轮降温和润湿的乙醇等。半成品中不规范物多,废品率高，需要额外辅助人工。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种催化剂载体成型设备及催化剂载体半成品移条部件，以解决上述催化剂载体成型设备结构不合理、产品质量差的问题。

在本实用新型的实施例中，提供了一种催化剂载体成型设备，包括：物料挤出机，用于挤出多根条形催化剂载体半成品；传送机构，包括水平放置传送带，用于将所述多根条形催化剂载体半成品水平传送；切断机，用于将所述传送带上的多根条形催化剂载体半成品切断成预定的长度；移条部件，用于移动所述多根条形催化剂载体半成品沿所述传送带的侧边下落至整形部件；整形部件，用于将所述推下的多根条形催化剂载体半成品制作成颗粒形状；所述移条部件包括：包含导轨的支架，水平安装在所述传送带的上方，所述导轨的延伸方向与所述传送带的传送方向垂直；位移部件，包括沿所述导轨滑动的滑块、以及与所述滑块固定连接的具有纤维丛的压板或喷气装置。

本实用新型提供一种催化剂载体半成品移条部件，包括：包含导轨的支架，水平安装在传送带的上方，所述导轨的延伸方向与所述传送带的传送方向垂直；位移部件，包括沿所述导轨滑动的滑块、以及与所述滑块固定连接的具有纤维丛的压板或喷气装置。

本实用新型实施例的部件，可快速制造颗粒状的催化剂载体，特别是仙人球形载体，相比现有技术设备结构合理，产品质量好，生产效率高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了实施例中的设备的结构图；

图2示出了实施例中的加工出的仙人球形的催化剂载体颗粒；

图3示出了实施例中一种移条部件的结构图；

图4示出了实施例中另一种移条部件的结构图；

图5示出了实施例中的整形部件的结构图；

图6示出了实施例中的加工出的仙人球形的催化剂载体截面示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

参见图1所示的催化剂载体成型设备，包括：

物料挤出机1，用于挤出多根条形催化剂载体半成品；

传送机构40，包括水平放置传送带4，用于将所述多根条形催化剂载体半成品水平传送；

切断机5，用于将所述传送带上的多根条形催化剂载体半成品切断成预定的长度；

移条部件6，用于移动所述多根条形催化剂载体半成品沿所述传送带的侧边下落；

整形部件8，用于将所述推下的多根条形催化剂载体半成品制作成颗粒形状。如图2所示的仙人球形状的颗粒，或圆形的颗粒。

本实用新型实施例的部件，可快速制造颗粒状的催化剂载体，相比现有技术，设备结构合理，产品质量好，生产效率高。

优选地，参见图3，所述移条部件6包括：

包含导轨61的支架62，水平安装在所述传送带4的上方，所述导轨61的延伸方向与所述传送带4的传送方向垂直；

位移部件，包括沿所述导轨61滑动的滑块63、以及与所述滑块63固定连接的具有纤维丛65的压板66或喷气装置。

优选地，所述压板66的下表面安装有压住所述传送带4上催化剂载体半成品的所述纤维丛65；

参见图4，所述喷气装置包括：气泵68、以及不小于所述预定长度的排成一排的多个气嘴67；所述气嘴的排列方向与所述条形催化剂载体半成品平行。图4中的气嘴67为多排，每排包括多个气嘴。

在PLC的控制下，滑块62沿导轨61滑动的过程中，通过气嘴67喷出的气体从传送带4的侧边移动多根条形催化剂载体半成品下落。

优选地，所述纤维丛的纤维为直径0.1～1mm、长度为1～5cm的树脂纤维。

优选地，该设备还包括：

升降部件64，安装在所述压板66上，在控制机构的控制下，带动所述压板66下压或升高；例如，升降部件64可采用液压的伸缩缸体。

所述控制机构，包括：

PLC，用于控制所述升降部件64、以及通过传动部件控制所述滑块63沿所述导轨61滑动、控制所述气泵开/闭、和/或控制所述传送机构40；

传动部件可采用带动滑块沿导轨滑动的丝杠等机械部件。

电机，用于为所述升降部件64、传动部件提供动力。还可为传送结构40提供传送带4移动的动力，或为传送机构40单独配置电机。

优选地，参见图5，所述整形部件8包括：

两根平行放置旋转方向相反的圆柱形的轧辊81；

每根轧辊的表面，沿轴线方向排列多个凹槽82，每个凹槽82环绕轧辊的圆周，所述凹槽82的截面为半圆形；相邻两个凹槽之间形成切刀83；两根轧辊的所述切刀可调间距，无限接近，形成间隙配合。

上面详细说明了本实用新型的实施例的设备的各个部件，下面说明生产催化剂载体的过程。

首先将载体生产所需的原料粉体和溶液在混合机内混合均匀，进入捏合机中进行捏合，形成具有一定粘度的料块。将料块装入物料挤出机1（液动或电动式挤出）中，进行连续式挤出。物料经机头的若干模嘴2，形成侧面带若干凸棱的条形物（1－20根），并被平行引导入传送皮带4，机头下方的红外线测控速装置3将条形的催化剂载体半成品（也称为物料条）的挤出速度反馈给PLC模块，并输出信号给驱动皮带的电机，使皮带运行速度与挤出速度相同。皮带载着平行的若干物料条（1－20根）向前运行，至切断机5时，物料条被切成等长的棱条(5－50cm长度)。继续向前运行，到移条部件6下的指定位置，由红外装置7反馈信号给PLC模块，发出指令让移条部件6运行。移条部件的压板66下压，压板66上附着的纤维毛丛65将物料条固定（因纤维十分柔软，不会压坏物料条），使各物料条保持相互平行位置，并快速将本批物料条平移至传送带4一侧并顺序下落至传送带4下方的整形部件8中，被整形成仙人球形半成品，落入到接粒槽9中。压板66随着滑块63沿导轨61的滑动复位。与此同时，下一拨物料条又到达指定位置，压板66再次下压，平移，将它们一一移入整形部件8（或PLC控制气泵运行，气嘴67的喷气咀喷出气流，将一一对应的物料条同时吹落传送带一侧，至整形部件8中），形成仙人球形载体半成品。如此往复运行，形成本实用新型的生产流程。半成品经烘干，焙烧，成为成品。

本实用新型方法的特点：

1产品外观标准，尺寸规范。

本实用新型工艺中使用活塞式挤出机（液压或电动式挤出），挤出速度稳定可控。

物料条在皮带传输、切断过程中，以及在移条装置的移动过程中，条上的凸棱不会变形。

物料条水平落入快速运转的两根模辊中，在切成粒的同时，被整形成仙人球形。成型过程快速平稳，物料条上的凸棱基本保持完好，整形出的球统一规整，所有球上的凸棱和凹槽一致。本实用新型的生产方法，最终的成品率高达99%以上。凹槽（C）之间形成的凸棱（B）的截面边缘形成的形状为曲边梯形，其大小由临界直径（D），相应之圆心角（θ）以及凸棱高（h）所决定。依棱数（n）的不同，θ可在10°～72°间选择，棱高h可保持在0.2D到0.5D之间（参见图6仙人球形外观图），从而形成标准的仙人球形载体。由于每一粒载体都具有完美的几何外表面，故可获得优异的整体堆积效果和理想的催化剂床层空隙率。

2、本实用新型的工艺可适应软硬不同的物料，因而在加工过程中不会明显地破坏载体孔结构的预设置。

现有的生产方法，只适合于较硬物料团的成型，而本实用新型的方法，既可适应硬物料，也可加工较软的物料，从而既可保障物料中孔结构的预设不被破坏，又可加工出堆积密度较轻的产品。

3.本实用新型可比现有生产工艺降低生产成本。

（1）本实用新型的整个成型工艺结构简单，机械磨损很小，模具的使用寿命很长，其间无需使用辅助的化学试剂以及额外的辅助工人。（在现有的工艺中，这些辅助工用来解决断条问题，向金属轮上喷洒乙醇减少物料粘连问题等等）。

（2）整形模具漏整的条形物，很容易从颗粒中分拣出来，及时回到上一工序中去，从而杜绝了废料的产生。

4本实用新型的工艺，环保安全，可适应高品质要求的载体生产。

本工艺中，设备运转安静有序，无任何辅助添加物，物料从挤出机挤出后，所有与之接触的机械部件，不是橡胶、树脂材料，就是优质不锈钢。全过程不用担心金属离子对物料的污染。

本实用新型的实施例还提供一种催化剂载体半成品移条部件，包括：

所述喷气装置包括：气泵、以及不小于所述预定长度的排成一排的多个气嘴；所述气嘴的排列方向与所述条形催化剂载体半成品平行。

在PLC的控制下，滑块62沿导轨61滑动的过程中，通过气嘴喷出的气体从传送带4的侧边移动多根条形催化剂载体半成品下落。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种催化剂载体成型设备，其特征在于，包括：

物料挤出机，用于挤出多根条形催化剂载体半成品；

传送机构，包括水平放置传送带，用于将所述多根条形催化剂载体半成品水平传送；

切断机，用于将所述传送带上的多根条形催化剂载体半成品切断成预定的长度；

移条部件，用于移动所述多根条形催化剂载体半成品沿所述传送带的侧边下落至整形部件；

整形部件，用于将所述下落的多根条形催化剂载体半成品制作成颗粒形状，所述移条部件包括：

包含导轨的支架，水平安装在所述传送带的上方，所述导轨的延伸方向与所述传送带的传送方向垂直；

位移部件，包括沿所述导轨滑动的滑块、以及与所述滑块固定连接的具有纤维丛的压板或喷气装置。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述压板的下表面安装有压住所述传送带上催化剂载体半成品的所述纤维丛；

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述纤维丛的纤维为直径0.1～1mm、长度为1～5cm的树脂纤维。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，还包括：

升降部件，安装在所述压板上，在控制机构的控制下，带动所述压板下压或升高；

所述控制机构，包括：

PLC，用于控制所述升降部件、以及通过传动部件控制所述滑块沿所述导轨滑动、控制所述气泵开/闭、和/或控制所述传送机构；

电机，用于为所述升降部件、传动部件提供动力。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述整形部件包括：

两根平行放置旋转方向相反的圆柱形的轧辊；

每根轧辊的表面，沿轴线方向排列多个凹槽，每个凹槽环绕轧辊的圆周，所述凹槽的截面为半圆形；相邻两个凹槽之间形成切刀；两根轧辊的所述切刀之间间隙配合。

6.一种催化剂载体半成品移条部件，其特征在于，包括：

包含导轨的支架，水平安装在传送带的上方，所述导轨的延伸方向与所述传送带的传送方向垂直；

7.根据权利要求6所述的部件，其特征在于，

所述喷气装置包括：气泵、以及不小于预定长度的排成一排的多个气嘴；所述气嘴的排列方向与形状为条形的所述催化剂载体半成品平行。

8.根据权利要求6或7所述的部件，其特征在于，所述纤维丛的纤维为直径0.1～1mm、长度为1～5cm的树脂纤维。