CN204134649U - 内芯多孔式三叶草形催化剂载体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内芯多孔式三叶草形催化剂载体，包括横截面呈三叶草形的催化剂载体棒，其特征在于：所述催化剂载体棒的外侧面上覆盖有一层X型分子筛，所述催化剂载体棒内部沿其轴向分布有多个贯穿孔道，所述贯穿孔道的内壁面上也覆盖有X型分子筛。本实用新型的外轮廓为圆滑过渡，具有机械强度高、比表面积大、孔隙率高、结构稳固的特点。

Description

内芯多孔式三叶草形催化剂载体

技术领域

本实用新型涉及催化剂载体，具体地指一种内芯多孔式三叶草形催化剂载体。

背景技术

多相催化剂通常都制备成一定的形状，这样可以满足工业生产对催化剂强度、压降和传质等方面的要求。研究表明，减小催化剂颗粒直径可以增加催化剂的比表面积，而同样直径的催化剂，制备成各种形状可以改变催化剂比表面积的大小。

三叶草形是催化剂的常用形状，其横截面基本形状为三个圆互相相交。专利号为CN01211252.6的中国实用新型专利中提及一种对称三花瓣型催化剂，其外圆直径等于内圆直径的2倍。这种设计内圆相交的夹角较小，在实际生产中难以控制产品质量，容易导致催化剂强度下降。公告号为CN201061759Y的中国实用新型专利提出了一种三叶草形催化剂，虽然该设计结构有效提高了催化剂的机械强度和床层孔隙率，但它不是圆滑过渡，这样连接的地方很容易出现应力集中现象，导致催化剂载体结构受到破坏，从而减少催化剂寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要提供一种内芯多孔式三叶草形催化剂载体，该催化剂载体的外轮廓为圆滑过渡，具有机械强度高、比表面积大、孔隙率高、结构稳固的特点。

为实现此目的，本实用新型所设计的内芯多孔式三叶草形催化剂载体，包括横截面呈三叶草形的催化剂载体棒，其特征在于：所述催化剂载体棒的外侧面上覆盖有一层X型分子筛，所述催化剂载体棒内部沿其轴向分布有多个贯穿孔道，所述贯穿孔道的内壁面上也覆盖有X型分子筛。

进一步地，所述催化剂载体棒的三叶草形横截面的轮廓圆内切三个半径相同的内圆，三个内圆相互外切，相邻两个内圆之间的外切圆在各自的内圆上形成切点，相邻两个内圆对应的两个切点之间的劣弧形成催化剂载体棒的圆滑过渡段，每个内圆的两个切点之间的优弧与圆滑过渡段一起形成催化剂载体棒的横截面外轮廓。

进一步地，所述轮廓圆的直径D＝0.5～5mm，所述内圆的直径d＝0.4641D，所述外切圆的半径r＝0.1D～0.5D，所述X型分子筛的厚度H＝0.1D～0.5D。

进一步地，所述催化剂载体棒的三叶草形横截面上分布的贯穿孔道的目数为200～800目。

进一步地，所述贯穿孔道的横截面呈圆形、三角形、正方形、长方形或菱形。

更进一步地，所述贯穿孔道的横截面呈圆形、三角形、正方形、长方形或菱形。

本实用新型的有益效果：

1：本实用新型中的催化剂载体棒具有圆滑过渡段，使得催化剂载体所承受的摩擦力和局部应力减小，从而达到增大催化剂机械强度的效果。

2：本实用新型中在催化剂载体棒的外层包裹X型分子筛，显著提高了催化剂的表面积，更有利于反应物和催化剂接触，从而提升催化剂的反应活性。

3：本实用新型中在催化剂载体棒内开设的贯穿孔道，使得活性金属分布地更均匀，有效降低内扩散效应使催化剂的活性和反应物转化率得到提高，并大大提升了反应床层孔隙率从而有效降低反应床层压降。

附图说明

图1为本实用新型的构造示意图；

图2为本实用新型的截面示意图；

图3为本实用新型的结构示意图。

其中，1—催化剂载体棒、1.1—轮廓圆、1.2—内圆、1.3—外切圆、1.4—切点、1.5—圆滑过渡段、2—X型分子筛、3—贯穿孔道。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

如图1～3所示的内芯多孔式三叶草形催化剂载体，包括横截面呈三叶草形的催化剂载体棒1，所述催化剂载体棒1的外侧面上覆盖有一层X型分子筛2，所述催化剂载体棒1内部沿其轴向分布有多个贯穿孔道3，所述贯穿孔道3的内壁面上也覆盖有X型分子筛2。

上述技术方案中，所述催化剂载体棒1的三叶草形横截面的轮廓圆1.1内切三个半径相同的内圆1.2，三个内圆1.2相互外切，内圆1.2的直径是轮廓圆1.1的直径的0.464101615倍，三个内圆1.2组合成的三叶草周长大于轮廓圆1.1的周长，相邻两个内圆1.2之间的外切圆1.3在各自的内圆1.2上形成切点1.4，相邻两个内圆1.2对应的两个切点1.4之间的劣弧形成催化剂载体棒1的圆滑过渡段1.5，每个内圆1.2的两个切点1.4之间的优弧与圆滑过渡段1.5一起形成催化剂载体棒1的横截面外轮廓。

上述技术方案中，所述轮廓圆1.1的直径D＝0.5～5mm，所述内圆1.2的直径d＝0.4641D，所述外切圆1.3的半径r＝0.1D～0.5D，所述X型分子筛2的厚度H＝0.1D～0.5D。

上述技术方案中，所述催化剂载体棒1的三叶草形横截面上分布的贯穿孔道3的目数为200～800目。上述200～300目的贯穿孔道3使得活性金属分布地更均匀，有效降低内扩散效应使催化剂的活性和反应物转化率得到提高，并大大提升了反应床层孔隙率从而有效降低反应床层压降。

上述技术方案中，所述贯穿孔道3的横截面呈圆形、三角形、正方形、长方形或菱形。

本实用新型的催化剂载体棒1由氧化铝粉、二氧化硅、水、胶溶剂混合构成。然后根据催化剂载体棒1的结构制作孔板，在挤条机器上挤条，得到载体，然后干燥，550℃下焙烧4h，得到成品催化剂载体棒1。最后在催化剂载体棒1外侧面和贯穿孔道3的内壁中包裹X型分子筛2，然后测定载体的堆积密度、机械强度和孔隙率。测定得到催化剂载体堆积密度0.51g/mL，机械强度36N/mm，孔隙率(v/v)55％。明显优于现有产品。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种内芯多孔式三叶草形催化剂载体，包括横截面呈三叶草形的催化剂载体棒(1)，其特征在于：所述催化剂载体棒(1)的外侧面上覆盖有一层X型分子筛(2)，所述催化剂载体棒(1)内部沿其轴向分布有多个贯穿孔道(3)，所述贯穿孔道(3)的内壁面上也覆盖有X型分子筛(2)。

2.根据权利要求1所述的内芯多孔式三叶草形催化剂载体，其特征在于：所述催化剂载体棒(1)的三叶草形横截面的轮廓圆(1.1)内切三个半径相同的内圆(1.2)，三个内圆(1.2)相互外切，相邻两个内圆(1.2)之间的外切圆(1.3)在各自的内圆(1.2)上形成切点(1.4)，相邻两个内圆(1.2)对应的两个切点(1.4)之间的劣弧形成催化剂载体棒(1)的圆滑过渡段(1.5)，每个内圆(1.2)的两个切点(1.4)之间的优弧与圆滑过渡段(1.5)一起形成催化剂载体棒(1)的横截面外轮廓。

3.根据权利要求2所述的内芯多孔式三叶草形催化剂载体，其特征在于：所述轮廓圆(1.1)的直径D＝0.5～5mm，所述内圆(1.2)的直径d＝0.4641D，所述外切圆(1.3)的半径r＝0.1D～0.5D，所述X型分子筛(2)的厚度H＝0.1D～0.5D。

4.根据权利要求1或2或3所述的内芯多孔式三叶草形催化剂载体，其特征在于：所述催化剂载体棒(1)的三叶草形横截面上分布的贯穿孔道(3)的目数为200～800目。

5.根据权利要求1或2或3所述的内芯多孔式三叶草形催化剂载体，其特征在于：所述贯穿孔道(3)的横截面呈圆形、三角形、正方形、长方形或菱形。

6.根据权利要求4所述的内芯多孔式三叶草形催化剂载体，其特征在于：所述贯穿孔道(3)的横截面呈圆形、三角形、正方形、长方形或菱形。