CN208936724U

CN208936724U - 喷雾干燥塔

Info

Publication number: CN208936724U
Application number: CN201821527748.7U
Authority: CN
Inventors: 苏周全; 杨凌; 秦娅; 周岩; 陈玉华; 贾慧; 范龙; 王洪超
Original assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Catalyst Co
Current assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Catalyst Co
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2019-06-04
Anticipated expiration: 2028-09-18

Abstract

本实用新型涉及催化剂制备领域，公开了一种喷雾干燥塔。所述喷雾干燥塔包括进风口、喷雾室、塔体以及出料管(3)，所述塔体包括一体成型的竖直段(1)和锥形段(2)，其中，所述出料管(3)连接于所述锥形段(2)的底端。本申请通过在喷雾干燥塔的塔体上仅设置一个出口，气相物流和物料颗粒采取并流向下的方式，这种设计使得物料和气体直通而下，不会发生偏流，速度场分布均匀，从而高温气体分布比较均匀，催化剂产品球形度高，同时可有效减少因颗粒湿度不同粘连或靠近壁面而发生的粘壁现象。

Description

喷雾干燥塔

技术领域

本实用新型涉及催化剂制备领域，具体涉及用于干燥催化裂化催化剂以获得球形颗粒产品的喷雾干燥塔。

背景技术

催化剂是在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质。特别是在石油化工领域中，催化裂化(FCC)催化剂是必不可少的物质。

催化剂需要通过一系列的过程来制备，其中包括对成胶后的催化剂进行干燥的过程。常规的喷雾干燥工艺主要通过喷雾干燥塔来完成，其过程为：将混合均匀的液态(或浆相)物料经喷雾干燥塔的雾化器雾化成小液滴，利用塔内的热风进行瞬时接触从而将物料干燥，干燥后的大部分固体物料逐渐沉积在喷雾干燥塔的底部锥形段所构成的空间内，然后通过锥形段底部的出料口出料，而气体通过设置在干燥塔塔体侧面上的排气口排出，气体被排出的过程中，气流会夹带一部分物料由塔体侧面的出口分出，然后进入旋风分离器分离回收。

但是，在实际生产过程中，上述现有的喷雾干燥塔干燥催化剂物料时，有些物料粘壁，物料颗粒之间会粘连，而且喷雾干燥产品球形度不好、颗粒粒径分布范围较宽。

因此，目前需要提供一种物料不粘壁、不粘连的同时，催化剂产品球形度好、颗粒粒径分布范围小的喷雾干燥塔。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种物料不粘壁、不粘连的同时，催化剂产品球形度好、颗粒粒径分布范围小的喷雾干燥塔。

本申请的发明人通过深入研究发现，由于现有的喷雾干燥塔在塔体侧面设计了出风口，因此塔内流场极易存在偏流现象，在塔体内部流场分布不均导致高温气流温度场分布不均匀，有些物料干燥不充分从而粘壁，物料颗粒之间产生粘连现象，而且颗粒之间碰撞等导致催化剂球形度不好，且增加细粉量，使得颗粒粒径分布范围较宽。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种喷雾干燥塔，所述喷雾干燥塔包括进风口、喷雾室、塔体以及出料管，所述塔体包括一体成型的竖直段和锥形段，其中，所述出料管连接于所述锥形段的底端。

优选地，所述出料管为弯管。

优选地，所述出料管的弯折段的弯度为60-180度。

优选地，所述出料管的弯折段的弯度为90度。

优选地，所述出料管可拆卸地连接于所述锥形段的底端。

优选地，所述竖直段为圆筒形，所述锥形段为圆锥形。

优选地，所述竖直段为方柱形，所述锥形段为方锥形。

优选地，所述锥形段的轴线与和所述塔体的轴线共线。

优选地，所述进风口设置于所述喷雾室的顶部。

通过上述技术方案，由于本申请在喷雾干燥塔上仅设置一个出口，气相物流和物料颗粒采取并流向下的方式，这种设计使得物料和气体直通而下，不会发生偏流，速度场分布均匀，从而高温气体分布比较均匀，一方面，能够避免由于颗粒碰撞等而产生的催化剂球形度不好及细粉增加情况，从而抑制发生催化剂物料异形等现象，催化剂产品球形度高；另一方面，颗粒分布更加均匀而且集中在塔体的中央，其运行轨迹、停留时间和蒸发速率趋于一致，可有效减少因颗粒湿度不同粘连或靠近壁面而发生的粘壁现象，整体提高了喷雾干燥塔的干燥的操作效果。

附图说明

图1是本申请提供的优选实施方式的喷雾干燥塔的结构示意图。

附图标记说明

1竖直段2锥形段

3出料管

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

在以下说明中，方位词“竖直方向”是指喷雾干燥塔平放于水平面时垂直于水平面的方向，也可以是指干燥设备塔体的几何中心轴线的方向。

以下，参照图1，将详细说明本申请的喷雾干燥塔。

本申请提供一种喷雾干燥塔。该喷雾干燥塔包括进风口、喷雾室、塔体以及出料管3，如图1所示，塔体包括一体成型的竖直段1和锥形段2，其中，出料管3连接于锥形段2的底端。

关于进风口，优选地，进风口形成在喷雾室的顶部壳体上，但本申请不限于此，也可以是在喷雾室的上方又形成一个进风室，在进风室上形成进风口后，以向干燥设备内部通入热风(优选为被加热的空气，但不限于此)来干燥物料，从而获得催化剂产品。本申请的喷雾干燥塔将热风的流量优选控制在50000～70000m³/h，并且热风的进口温度控制在400-700℃。当设置进风室时，可以在进风室内设置气体分布器，通过进风口进入的热气通过气体分布器，能够更加均匀地流入塔体内部，从而使塔体内的催化剂物料受热均匀。

关于喷雾室，喷雾室上设置有进料管，且进料管的一端连接于外部，另一端设置有喷嘴，喷嘴为压力式物料喷嘴。在本申请中，从进料管进入的进料液流量优选控制在5.0m³/h～15.0m³/h；所述喷嘴可以是一个，但优选为多个，喷嘴的喷雾锥角优选在30度-90度范围内，使得物料能够分散开，提高干燥效率。

关于塔体，本申请的喷雾干燥塔的塔体包括竖直段1和锥形段2，通过喷嘴喷洒的物料在竖直段1内被充分干燥，干燥后的物料逐渐沉积在锥形段2。在本申请中，优选地，竖直段1的内径在800～10000mm之间，高度在1500～30000mm，并且竖直段1的形状为圆筒形，锥形段2的形状为圆锥形，但本申请不限于此，作为本申请的另一优选实施方式，竖直段1可以是方柱形，锥形段2可以是方锥形，这种结构有利于物料在同样半径的圆周方向的各个位置能够受热相同。更优选地，竖直段1的轴线和锥形段2的轴线共线，也就是说，将竖直段1和锥形段2的几何中心线对齐，这种设计下流场分布最均匀。

另外，本申请的喷雾干燥塔中，出料管3连接于锥形段2的底端。本申请的出料管3优选为弯管，出料管3之所以选择弯管形式，是因为通常喷雾干燥塔的塔体在竖直方向上高度非常高，为了减小喷雾干燥塔在竖直方向上的高度，所以出料管采用弯管形式。进一步优选地，弯管的弯折段的弯度优选在60-180度范围内，更优选为60-90度，进一步优选为90度，其中，需要说明的是，此处的弯度是指弯管的弯折部分与竖直部分的之间的夹角。当弯管的弯折段的弯度超过90度时，不利于干燥塔高度的减小，从而空间利用率下降，当弯管的弯折段的弯度不到60度时，会影响物料的顺利排出。在出料管设置成弯管形式的情况下，为了便于清洗出料管，优选为将出料管3可拆卸地连接于锥形段2的底端，并且连接处做好密封措施。另外，在本申请中，将出料管3处的热风出口温度优选控制在80-200℃。

本申请的喷雾干燥塔的操作如下：通过进风口向塔体内部通入热风，热风在气体分布器的作用下，均匀分散在塔体的内部；通过进料管和喷嘴，在喷雾室内喷洒混合均匀的液态(或浆相)物料，物料通过喷嘴雾化成小液滴，同时在塔体的竖直段1与热风瞬时接触进行热量交换，从而物料中的水分蒸发，水蒸气进入空气中，物料本身被干燥；干燥后的物料在锥形段2内堆积，并通过出料管3排出塔体的外部。

以往的喷雾干燥塔上由于侧面和底部设置有两个出口，使得塔内流场极易存在偏流现象，从而出现催化剂颗粒球形度不好、粘连等问题。本申请通过在喷雾干燥塔的塔体上仅设置一个出口(即，出料管3)，气相物流和物料颗粒采取并流向下的方式，气流通过锥形段时流速增加，将干燥后的物料通过出料管3带出，进入下一分离单元进行分离。这种设计使得物料和气体直通而下，不会发生偏流，速度场分布均匀，从而高温气体分布比较均匀，一方面，能够避免由于颗粒碰撞等而产生的催化剂球形度不好及细粉增加情况，从而抑制发生催化剂物料异形等现象，催化剂产品球形度高；另一方面，颗粒分布更加均匀而且集中在塔体的中央，其运行轨迹、停留时间和蒸发速率趋于一致，可有效减少因颗粒湿度不同粘连或靠近壁面而发生的粘壁现象，整体提高了喷雾干燥塔的干燥的操作效果。

以上为本申请提供的喷雾干燥塔的具体结果以及其具有的优点。

以下将通过实施例对本申请进行详细描述。

以下实施例中，分子筛为齐鲁催化剂厂生产的产品，为含稀土的USY型分子筛，RE₂O₃(氧化稀土)含量为2.0重量％；铝溶胶为齐鲁催化剂厂生产的产品，氧化铝含量为21重量％；高岭土为苏州高岭土公司的产品，灼减22重量％；拟薄水铝石为中国铝业股份有限公司山东分公司地产品，灼减38重量％。

实施例1

往反应釜中加入水，然后按比例加入浓度为32重量％的分散均匀的分子筛浆液(加入量为25％)，再加入铝溶胶(加入量为15％)，搅拌15分钟，再加入高岭土(加入量为35％)，打浆1小时，加入拟薄水铝石(加入量为25％)，搅拌0.5小时，加入37重量％的浓盐酸(加入量为100L)酸化1小时，得到催化剂浆液，由高压泵将催化剂浆液输送到本申请提供的喷雾干燥塔中进行喷雾，然后在热风的进口温度控制为550℃、出口温度为80℃的干燥条件下进行干燥，得到催化剂A，分析催化剂A的粒径分布及球形度。

对比例1

按照实施例1的方法制备催化剂B，但与实施例1不同的是，使用的喷雾干燥塔中，在塔体的侧面和底部各设置有一个出口(共两个出口)，其余参数均相同，并得到催化剂B。

催化剂A和催化剂B的粒径及球形度的对比见下表1。

见表1，通过实施例1获得的催化剂A的粒径分布在20μm至149μm之间的比例为92.48％，球形度为0.928，而通过对比例1获得的催化剂B的粒径分布在20μm至149μm之间的比例为91.09％，球形度为0.904。由此可见，采用本申请的喷雾干燥塔，能够获得球形度高且颗粒分布更均匀的催化剂产品。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种喷雾干燥塔，其特征在于，所述喷雾干燥塔包括进风口、喷雾室、塔体以及出料管(3)，所述塔体包括一体成型的竖直段(1)和锥形段(2)，其中，所述出料管(3)连接于所述锥形段(2)的底端。

2.根据权利要求1所述的喷雾干燥塔，其特征在于，所述出料管(3)为弯管。

3.根据权利要求2所述的喷雾干燥塔，其特征在于，所述出料管(3)的弯折段的弯度为60-180度。

4.根据权利要求3所述的喷雾干燥塔，其特征在于，所述出料管(3)的弯折段的弯度为90度。

5.根据权利要求2所述的喷雾干燥塔，其特征在于，所述出料管(3)可拆卸地连接于所述锥形段(2)的底端。

6.根据权利要求1所述的喷雾干燥塔，其特征在于，所述竖直段(1)为圆筒形，所述锥形段(2)为圆锥形。

7.根据权利要求1所述的喷雾干燥塔，其特征在于，所述竖直段(1)为方柱形，所述锥形段(2)为方锥形。

8.根据权利要求6或7所述的喷雾干燥塔，其特征在于，所述竖直段(1)的轴线与所述锥形段(2)的轴线共线。

9.根据权利要求1所述的喷雾干燥塔，其特征在于，所述进风口设置于所述喷雾室的顶部。