CN219150150U - 催化剂浸渍干燥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及催化剂制备技术领域，公开了一种催化剂浸渍干燥装置。该催化剂浸渍干燥装置包括：用于将浸渍液进料至反应单元的进料单元、用于进行催化剂的浸渍和干燥的反应单元、以及用于提供浸渍条件及干燥条件的辅助单元；其中，所述进料单元包括浸渍液原料罐、输液管线和喷淋装置，所述输液管线的一端与所述浸渍液原料罐密封连接，另一端与所述喷淋装置密封连接；所述反应单元包括反应筒体以及设置在所述反应筒体上的物料入口和物料出口，所述反应筒体设置为可进行回转翻滚操作；所述辅助单元包括循环真空泵。该装置可进行浸渍、干燥活化一体化操作，且对于在进行等体积浸渍的生产工艺操作时具有浸渍均匀、高效的浸渍效果。

Description

催化剂浸渍干燥装置

技术领域

本实用新型涉及催化剂制备技术领域，具体涉及一种催化剂浸渍干燥装置。

背景技术

氯气作为一类重要的基础化工原料，主要用于生产PVC(聚氯乙烯)、聚氨酯中间体(MDI、TDI、HDI)、有机氟、农药、医药化工等耗氯产品。在有机氯化产品的生产过程中，氯原子的利用率最高只有50％，而剩余氯原子则全部转化成氯化氢。目前，工业上处理副产氯化氢主要有两种方式。一是用于制备盐酸，杂质含量较多，价格较低；二是用作原料用于氯乙烯等含氯化合物的合成。但是这两种路径都难以完全消耗副产的氯化氢，且对于具有毒性、强腐蚀性化学品的运输管理、排放等政策规定越来越严格，大量副产HCl的出路和利用问题已成为制约众多涉氯行业发展的共性难题。因此，如果能将工业生产中大量副产而又难以处理的HCl直接转化成氯气加以利用，实现氯元素的闭路循环和反应过程的零排放，是实现绿色可持续发展的必由之路。以氧气或空气作为氧化剂氧化氯化氢制备氯气，是一个很好的途径。开发和生产具有高催化性能的新型氯化氢催化氧化催化剂的相关研究已迫在眉睫。

催化剂浸渍是工业上生产制备氯化氢催化剂的一个重要操作单元，其主要过程和原理为催化活性组分(含助催化剂)以盐溶液形态浸渍到多孔载体上、并扩散到载体表面和内部，进而形成高效催化剂的原理来制备工业催化剂。通常用含有活性组分的液体去浸渍各类载体，当浸渍平衡后，去掉剩余液体，而后通过干燥、焙烧(活化)等工序即可得到具有一定催化性能、能够满足生产装置运行需求的合格催化剂产品。

催化剂行业内，涉及浸渍单元操作的催化剂传统生产工艺过程，其浸渍、干燥、焙烧环节往往都是分开的，生产时按工序分段依次进行，生产效率较低，且浸渍过程往往会产生难以重复利用和处理的含有催化活性组分的相关重金属离子废液，这不仅造成资源浪费也增加了生产成本。此外，现有的催化剂浸渍生产装备，应用于需要采用等体积浸渍的生产工艺时，浸渍均匀性较差。此外，在中间产品的卸料、转运、装料等过程均需要人工来参与操作，也增加了生产人员的劳动强度。针对上述问题，迫切需要开发一种能够实现氯化氢催化剂浸渍干燥一体化生产操作，且能提高催化剂等体积浸渍工艺浸渍均匀性的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的上述技术问题，提供一种氯化氢催化剂浸渍干燥生产装置，该装置可进行浸渍、干燥活化一体化操作，且对于在进行等体积浸渍的生产工艺操作时具有浸渍均匀、高效的浸渍效果。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种催化剂浸渍干燥装置，该催化剂浸渍干燥装置包括：用于进行催化剂的浸渍和干燥的反应单元、用于将浸渍液进料至反应单元的进料单元、以及用于提供浸渍条件及干燥条件的辅助单元；其中，所述进料单元包括浸渍液原料罐、输液管线和喷淋装置，所述输液管线的一端与所述浸渍液原料罐密封连接，另一端与所述喷淋装置密封连接；所述反应单元包括反应筒体以及设置在所述反应筒体上的物料入口和物料出口，所述反应筒体设置为可进行回转翻滚操作；所述辅助单元包括循环真空泵。

优选地，所述辅助单元包括两个机架立柱，所述反应筒体设置在两个机架立柱之间并被两个机架立柱支撑，从而设置为可进行回转翻滚操作。

优选地，所述反应筒体的内部设置有筒体涂层。

优选地，所述物料入口和所述物料出口在所述反应筒体的中部相对设置。

优选地，所述反应筒体的设有所述物料入口和所述物料出口的部分均设置为锥形。

优选地，所述反应单元还包括加热夹套，所述加热夹套设置在所述反应筒体的外层，用于调整所述反应筒体内的温度。

优选地，所述反应单元还包括加热夹套，所述加热夹套的介质入口和介质出口设置在所述反应筒体被机架立柱支撑的位置。

优选地，所述输液管线的材质为聚醚醚酮、聚四氟乙烯、钛或锆。

优选地，所述辅助单元还包括依次相连接的真空管道、冷凝器和缓冲罐，所述循环真空泵与所述缓冲罐相连，所述真空管道的另一端开口在所述反应筒体的内部，从而通过所述循环真空泵为所述反应筒体提供负压环境。

优选地，所述辅助单元还包括过滤罩，所述过滤罩设置在所述真空管道的开口在所述反应筒体的内部的一端，用于防止所述反应筒体内的物料被吸入至所述真空管道。

通过上述技术方案，本实用新型具有如下优点。

(1)本实用新型的催化剂浸渍干燥装置可实现浸渍和干燥一体化操作，浸渍后中间产品无需转运，且可通过自身真空系统自动进料，提高了生产效率，降低了生产劳动强度。

(2)本实用新型的催化剂浸渍干燥装置的浸渍液喷淋均匀，物料及浸渍液不断回转翻滚，使催化剂浸渍、干燥均匀，产品质量易于控制。

(3)本实用新型的催化剂浸渍干燥装置，以自吸开孔喷淋方式引入浸渍液，增大了浸渍液与载体瞬间接触面，大大提供了浸渍均匀性，缩短浸渍饱和时间，筒体采用回转方式运动，加速了物料的干燥速度。

(4)本实用新型的催化剂浸渍干燥装置中，固体原料和液态浸渍液，均可以通过真空负压自吸入方式加入至筒体内，即保障了装置系统的密封性，也大大降低了生产劳动强度。

(5)本实用新型的催化剂浸渍干燥装置与物料直接接触的各部件均选用耐腐蚀材质或内衬耐腐蚀材质，提高了设备的防腐能力，延长了装置的使用寿命。

(6)本实用新型的催化剂浸渍干燥装置可用于氯化氢氧化催化剂的浸渍和干燥生产。

附图说明

图1是本实用新型提供的催化剂浸渍干燥生产装置的结构示意图。

附图标记说明

1、浸渍液原料罐，2、输液管线，3、喷淋装置，4、反应筒体，5、筒体涂层，6、加热夹套，7、物料入口，8、物料出口，9、介质入口，10、介质出口，11、机架立柱，12、驱动装置，13、过滤罩，14、真空管道，15、冷凝器，16、缓冲罐，17、循环真空泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不限制本实用新型。

本实用新型提供的催化剂浸渍干燥装置，如图1所示，该催化剂浸渍干燥装置包括：用于进行催化剂的浸渍和干燥的反应单元、用于将浸渍液进料至反应单元的进料单元、以及用于提供浸渍条件及干燥条件的辅助单元；其中，所述进料单元包括浸渍液原料罐1、输液管线2和喷淋装置3，所述输液管线2的一端与所述浸渍液原料罐1密封连接，另一端与所述喷淋装置3密封连接；所述反应单元包括反应筒体4以及设置在所述反应筒体4上的物料入口7和物料出口8，所述反应筒体4设置为可进行回转翻滚操作；所述辅助单元包括循环真空泵17。

该催化剂浸渍干燥装置在工作时，反应筒体4内加入固体载体后密封启动抽真空系统，在真空负压环境下将浸渍液依次通过进料单元的各部件，最终通过输液管线2末端连接的喷淋装置3(如喷淋小孔)均匀喷淋在载体上，反应筒体4内的固体载体及浸渍液跟随筒体做回转运动，物料不断的上下翻滚，与浸渍液充分混合接触，浸渍一定时间后，对反应筒体4进行加热，热量通过反应筒体4内壁与湿催化剂接触，湿催化剂吸热后蒸发的水汽，通过循环真空泵17被抽走。由于反应筒体4内处于真空状态，且反应筒体4的回转使物料不断的上下内外翻滚，可以使浸渍液与载体充分混合接触，缩短浸渍时间；在干燥过程中，不断翻动被干燥物料更新干燥表面，加速被干物料所含液体的蒸发，从而加快了催化剂的浸渍和干燥速度，提高了浸渍效率和均匀性，实现了在一套生产装置上完成催化剂生产的浸渍和干燥两道工序。

在本实用新型中，所述进料单元用于向反应单元供给浸渍液，具体地，通过喷淋装置3用于向反应筒体4的内部喷淋浸渍液，从而完成反应筒体4内部物料的浸渍过程。优选地，所述喷淋装置3为垂直朝下设置，喷淋装置3以一定角度交错间隔开设置有多排小孔(例如2-5排，优选3排)，浸渍液可在负压环境下从所述小孔中向外均匀喷洒，从而提高浸渍均匀度。

根据本实用新型，优选地，所述浸渍液原料罐1中的浸渍液，可以在真空状态下通过系统内真空环境定量地自吸进入反应筒体4，与反应筒体4内的物料接触。

根据本实用新型，优选地，所述输液管线2选用耐腐蚀材质，具体可为聚醚醚酮、聚四氟乙烯、钛、锆等。通过上述材质的选择，可延长使用寿命，也避免引入一些输液管线2中的组分杂质。所述的输液管线2延伸进入反应筒体4内的一端与喷淋装置3相连。

根据本实用新型，优选地，所述物料入口7和所述物料出口8在所述反应筒体4的中部相对设置。如图1所示，所述物料入口7和所述物料出口8可以分别设置在所述反应筒体4中部的上方和下方。

根据本实用新型，优选地，所述物料入口7的盖上预留有可插入真空软管的密封接口，从而可在物料入口7上外接快插真空软管，并通过装置内的密封真空系统(如循环真空泵17)将固体载体吸入至筒体内，由此可降低生产车间劳动强度。

根据本实用新型，优选地，所述反应筒体4的设有所述物料入口7和所述物料出口8的部分均设置为锥形。

根据本实用新型，优选地，物料入口7的尺寸大于物料出口8的尺寸，物料入口7也可用作人孔使用，以便设备的检修和维护。物料入口7和物料出口8均设置有密封弓形封头盖，且内村喷涂有耐腐蚀涂层(如聚四氟乙烯涂层)，封头盖上均设置有把手。优选地，物料出口8处预留有可抽滤模块，从而可通过抽滤回收筒体内剩余的残留少量浸渍液。

根据本实用新型，优选地，所述辅助单元包括两个机架立柱11，所述反应筒体4设置在两个机架立柱11之间并被两个机架立柱11支撑，从而设置为可进行回转翻滚操作，由此方便浸渍和干燥的进行。上述回转翻滚操作可以通过驱动装置12进行驱动。根据需要，所述驱动装置可以设有正转、反转，及定时换向功能。

根据本实用新型，优选地，所述反应筒体4的内部设置有筒体涂层5。所述筒体涂层5与反应筒体4的内侧紧密附着，材质为耐腐蚀涂层，具体可为聚四氟乙烯涂层。

根据本实用新型，优选地，所述反应单元还包括加热夹套6，所述加热夹套6设置在所述反应筒体4的外层，用于调整所述反应筒体4内的温度。进一步优选地，如图1所示，所述加热夹套6的介质入口9和介质出口10设置在所述反应筒体4被机架立柱11支撑的位置。所述加热夹套6内导入的介质可以为反应筒体4的内部提供所需的温度，介质可以为热源介质或冷源介质，优选为热源介质，例如蒸汽或热水。

根据本实用新型，优选地，所述辅助单元还包括依次相连接的真空管道14、冷凝器15和缓冲罐16，所述循环真空泵17与所述缓冲罐16相连，所述真空管道14(即不与冷凝器15相连的一端)的另一端开口在所述反应筒体4的内部，从而通过循环真空泵17为反应筒体4提供负压环境。具体地，所述循环真空泵17依次通过缓冲罐16、冷凝器15和真空管道14为反应筒体4提供负压环境。其中，所述冷凝器15用于冷凝来自反应筒体4的水汽；所述缓冲罐16用于防止操作不当造成倒吸，避免含腐蚀废液等吸入循环真空泵17。根据本实用新型，冷凝器15和缓冲罐16优选均选用耐酸腐蚀材质或内衬喷涂有耐腐蚀材质。

根据本实用新型，优选地，所述辅助单元还包括过滤罩13，所述过滤罩13设置在所述真空管道14的开口在所述反应筒体4的内部的一端，用于防止所述反应筒体4内的物料被吸入至所述真空管道14，堵塞真空管道14。

利用本实用新型的催化剂浸渍干燥装置进行催化剂的浸渍干燥过程例如可以如下进行。

在浸渍过程中，开启循环真空泵17，检查各密封链接处，进出口密封是否良好。在物料入口7处接上真空快接真空软管，将真空软管另一端插入待装入需使用的载体，使固体颗粒载体被真空负压吸入至筒体内。启动反应筒体4的驱动装置12，载体在反应筒体4内抽真空一段时间后，再将浸渍液从浸渍液原料罐1经输液管线2在真空负压下流出，最后从喷淋装置3上朝下方均匀喷淋在载体上，反应筒体4内物料随反应筒体4不断的回转翻滚，充分混合，待载体浸渍一定时间达到浸渍饱和后，向装置通入热源介质利用加热夹套6加热反应筒体4内部，热源介质从介质入口9进并从介质出口10流出。

在干燥过程中，反应筒体4及内部的物料整体缓慢旋转翻滚，不断翻动被干燥物料更新干燥表面，加速被干燥物料所含液体的蒸发速度，不断地及时通过循环真空泵17，将蒸发出水汽从过滤罩13，真空管道14排出，水汽进入冷凝器15后经冷却进入缓冲罐16贮存。催化剂产品干燥完后，暂停驱动装置12停止反应筒体4的回转运动，然后卸掉装置系统内真空，停止循环真空泵，待装置系统内恢复至常压状态时，打开物料出口8使催化剂产品自动卸料，从而完成氯化氢氧化催化剂的浸渍和干燥工序的生产。

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 (9)

1.一种催化剂浸渍干燥装置，其特征在于，该催化剂浸渍干燥装置包括：用于进行催化剂的浸渍和干燥的反应单元、用于将浸渍液进料至所述反应单元的进料单元、以及用于提供浸渍条件和干燥条件的辅助单元；

其中，所述进料单元包括浸渍液原料罐(1)、输液管线(2)和喷淋装置(3)，所述输液管线(2)的一端与所述浸渍液原料罐(1)密封连接，另一端与所述喷淋装置(3)密封连接；

所述反应单元包括反应筒体(4)以及设置在所述反应筒体(4)上的物料入口(7)和物料出口(8)，所述反应筒体(4)设置为可进行回转翻滚操作；

所述辅助单元包括循环真空泵(17)，

所述辅助单元还包括依次相连接的真空管道(14)、冷凝器(15)和缓冲罐(16)，所述循环真空泵(17)与所述缓冲罐(16)相连，所述真空管道(14)的另一端开口在所述反应筒体(4)的内部，从而通过所述循环真空泵(17)为所述反应筒体(4)提供负压环境。

2.根据权利要求1所述的催化剂浸渍干燥装置，其特征在于，所述辅助单元包括两个机架立柱(11)，所述反应筒体(4)设置在两个机架立柱(11)之间并被两个机架立柱(11)支撑，从而设置为可进行回转翻滚操作。

3.根据权利要求1所述的催化剂浸渍干燥装置，其特征在于，所述反应筒体(4)的内部设置有筒体涂层(5)。

4.根据权利要求1所述的催化剂浸渍干燥装置，其特征在于，所述物料入口(7)和所述物料出口(8)在所述反应筒体(4)的中部相对设置。

5.根据权利要求1所述的催化剂浸渍干燥装置，其特征在于，所述反应筒体(4)的设有所述物料入口(7)和所述物料出口(8)的部分均设置为锥形。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的催化剂浸渍干燥装置，其特征在于，所述反应单元还包括加热夹套(6)，所述加热夹套(6)设置在所述反应筒体(4)的外层，用于调整所述反应筒体(4)内的温度。

7.根据权利要求2所述的催化剂浸渍干燥装置，其特征在于，所述反应单元还包括加热夹套(6)，所述加热夹套(6)的介质入口(9)和介质出口(10)设置在所述反应筒体(4)被机架立柱(11)支撑的位置。

8.根据权利要求1-5和7中任意一项所述的催化剂浸渍干燥装置，其特征在于，所述输液管线(2)的材质为聚醚醚酮、聚四氟乙烯、钛或锆。

9.根据权利要求1所述的催化剂浸渍干燥装置，其特征在于，所述辅助单元还包括过滤罩(13)，所述过滤罩(13)设置在所述真空管道(14)的开口在所述反应筒体(4)的内部的一端，用于防止所述反应筒体(4)内的物料被吸入至所述真空管道(14)。

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