CN220257988U - 一种NaY分子筛的合成反应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种NaY分子筛的合成反应系统，属于分子筛生产技术领域，解决了现有技术不能平稳高效的进行分子筛的合成反应的问题。其包括依次管道连接的硅源混合釜、合成釜和中间釜，所述硅源混合釜、合成釜和中间釜中均设置有搅拌装置，所述合成釜设置有与中间釜连通的溢流腔，中间釜连接有输送管。多种物料在合成釜中搅拌混合反应，产生反应液体，设置溢流腔使反应液体从溢流腔中流出，保证了反应液体的连续稳定流出，最后反应液体汇集到中间釜中并输送到下一工段中，实现连续平稳的生产；其中增加硅源混合釜对水玻璃以及生产线上废弃的硅源进行混合，得到合成反应所需硅源，以减少水玻璃的使用，混合后的硅源再与其他物料在合成釜中混合。

Description

一种NaY分子筛的合成反应系统

技术领域

本实用新型属于分子筛生产技术领域，具体属于一种NaY分子筛的合成反应系统。

背景技术

Y型分子筛作为典型的多孔性无机材料，因其具有较大的表面积和均匀的活性中心，已被广泛应用于化工、石化、环保等诸多领域。尤其是在石油加工领域，Y型分子筛常用作催化裂化催化剂的活性中心。在催化裂化工艺中，常常使用到NaY分子筛，关于NaY分子筛的生产工艺研究及工程应用一直备受关注。

目前，国内外NaY型分子筛的合成反应多数仍然是一个间歇反应过程，一般工序为依次将化学水、水玻璃、导向剂、硫酸铝、低碱偏铝酸钠投入到具有搅拌功能的合成釜中进行合成反应，反应完全后再排出反应液体。由于单体合成釜处理能力较小，如果需要提高产能，只能增加单个合成釜体积或增加合成釜数量。合成釜体积过大极易形成死区从而导致混合效果下降，进而造成产品品质降低。合成釜数量过多会增加整个生产系统的复杂性，不利于平稳生产。因此急需一种可实现连续平稳、高效的合成反应系统。

实用新型内容

针对上述问题,本实用新型的目的在于提供一种NaY分子筛的合成反应系统，多种物料在合成釜中搅拌混合反应，产生反应液体，设置溢流腔使反应液体从溢流腔中流出，保证了反应液体的连续稳定流出，最后反应液体汇集到中间釜中并输送到下一工段中，实现连续平稳的生产；其中增加硅源混合釜对水玻璃以及生产线上废弃的硅源进行混合，得到合成反应所需硅源，以减少水玻璃的使用，混合后的硅源再与其他物料在合成釜中混合。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种NaY分子筛的合成反应系统，包括依次管道连接的硅源混合釜、合成釜和中间釜，所述硅源混合釜、合成釜和中间釜中均设置有搅拌装置，所述合成釜设置有与中间釜连通的溢流腔，中间釜连接有输送管。

优选的，所述硅源混合釜连接有至少两根第一进料管。

优选的，所述合成釜连接有至少五根第二进料管。

优选的，所述硅源混合釜和合成釜的底部均连接有排空装置。

优选的，所述排空装置包括与罐体底部连通的连接筒，连接筒中活动密封设置有密封头，密封头的底部连接有固定在连接筒中的第一伸缩装置，连接筒的侧壁连通有连接管。

优选的，所述连接管向下倾斜设置。

优选的，所述搅拌装置包括电机以及与电机连接的搅拌轴，搅拌轴连接有与罐体内壁接触的侧壁刮板和底部刮板。

优选的，所述搅拌轴上设置有搅拌叶，且搅拌叶包括逆向搅拌叶和顺向搅拌叶。

优选的，所述溢流腔设置在合成釜的外壁上，且合成釜的侧壁开设有与溢流腔连通的进液口。

优选的，所述进液口中活动密封设置有活塞头，活塞头连接有用于驱动活塞头启闭进液口的第二伸缩装置。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

多种物料在合成釜中搅拌混合反应，产生反应液体，设置溢流腔使反应液体从溢流腔中流出，保证了反应液体的连续稳定流出，最后反应液体汇集到中间釜中并输送到下一工段中，实现连续平稳的生产；其中增加硅源混合釜对水玻璃以及生产线上废弃的硅源进行混合，得到合成反应所需硅源，以减少水玻璃的使用，混合后的硅源再与其他物料在合成釜中混合。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的流程示意图；

图2为本实用新型实施例提供的合成釜结构示意图。

附图说明：1-硅源混合釜；2-合成釜；3-中间釜；4-第一进料管；5-出料管；6-排空装置；7-第二进料管；8-溢流腔；9-溢流管；10-输送管；11-连接管；12-电机；13-搅拌杆；14-搅拌叶；15-进料口；16-侧壁刮板；17-底部刮板；18-密封头；19-连接筒；20-第一伸缩装置；21-进液口；22-活塞头；23-连接杆；24-第二伸缩装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合图1-图2对本实用新型作详细说明。

实施例

一种NaY分子筛的合成反应系统，包括依次管道连接的硅源混合釜1、合成釜2和中间釜3，硅源混合釜1、合成釜2和中间釜3中均设置有搅拌装置，合成釜2设置有与中间釜3连通的溢流腔8，中间釜3连接有输送管10。

如图1所示，硅源混合釜1与合成釜2之间通过出料管5连接，合成釜2与中间釜3之间通过溢流管9连接。

硅源混合釜1连接有至少两根第一进料管4。两根第一进料管4分别输送水玻璃溶液和NaY分子筛生产工段中产生的含硅污水中提取的硅胶溶液。

在装置开工阶段，仅有水玻璃溶液输送进入硅源混合釜1；当NaY分子筛生产装置运行一段时间后，会产生大量含硅污水，将由含硅污水中提取出的硅胶输送进入硅源混合釜1与水玻璃溶液混合，由于硅胶的加入，可相应减少水玻璃溶液的用量，从而达到节约硅源用量的目的。第一进料管4上设置有流量计，使水玻璃溶液和硅胶按照比例进行混合。水玻璃溶液和硅胶以固定比例在硅源混合釜1中充分混合得到混合硅源，再输送至合成釜2参与反应，从而使硅源的品质稳定。

合成釜2连接有至少五根第二进料管7。合成釜2上设置有进料口15，第二进料管7排出的物料从进料口15进入到合成釜2中。五根第二进料管7分别输送导向剂、硫酸铝溶液、低碱偏铝酸钠溶液、化学水和氢氧化钠溶液，上述五种溶液与混合硅源同时连续加入到合成釜2中混合反应。化学水的加入在保证各反应物处于适宜浓度区间的同时也可以调节水铝比；氢氧化钠溶液的加入在保证合成反应体系处于适宜pH值的同时也可以调节钠铝比。第二进料管7上均设置有流量计，以保证各反应物料按照一定比例平稳进入合成釜2。合成反应体系始终处于等温度、等浓度、等配比、等pH的状态，产品质量得以保证。合成釜2输送出反应液体进入到中间釜3中，经过搅拌装置进一步搅拌均匀后，实现连续出料，相对于间歇反应过程，生产效率提高5～10倍。

由混合釜1得到品质稳定的混合硅源，同时由于硅源混合釜1、合成釜2和中间釜3中均设置有搅拌装置，合成反应体系始终处于均质状态，无局部浓度过高现象，反应体系粘度较低，因此只需要较低的搅拌功率即可达到良好的搅拌效率，反应体系能耗降低。

在生产结束后，需要对硅源混合釜1和合成釜2进行排空处理，以便进行设备的清洗和维护，因此需要在硅源混合釜1和合成釜2的底部连接排空装置6，排空装置6用于将罐体中的液体排出。

排空装置6包括与罐体底部连通的连接筒19，连接筒19中活动密封设置有密封头18，密封头18的底部连接有固定在连接筒19中的第一伸缩装置20，连接筒19的侧壁连通有连接管11。由第一伸缩装置20控制密封头18在连接筒19中进行上下运动；当密封头18位于连接管11的上方时，密封头18关闭连接管11，当密封头18位于连接管11的下方时，密封头18打开连接管11。密封头18在关闭连接管11时，密封头18的上端面与罐体底部齐平，避免溶液聚集在连接筒19中，造成溶液混合不均匀，影响最后的生产质量。其中第一伸缩装置20可以替换成其他的顶升结构，例如丝杆升降机构。将密封头18的厚度设置成大于连接管11的管口尺寸，在密封头18即将打开连接管11之前，密封头18的下端先与连接管11下方的连接筒19密封接触，这样可避免密封头18开启连接管11时，液体流入连接筒19的下端造成泄漏。

为了方便液体的流动，将连接管11向下倾斜设置，并且连接管11分别与出料管5、溢流管9连接，以便回收硅源混合釜1和合成釜2中的液体物料。

搅拌装置包括电机12以及与电机12连接的搅拌轴13，搅拌轴13连接有与罐体内壁接触的侧壁刮板16和底部刮板17。搅拌装置通过搅拌轴13的搅拌对罐体中的液体进行搅拌，同时侧壁刮板16和底部刮板17与搅拌轴13同步转动，并对罐体的侧壁和底部附着的物料进行刮除，避免影响物料之间的比例，同时还能减少清洗的罐体的清洗工作量。其中侧壁刮板16的上端通过连接杆23与搅拌轴13连接，侧壁刮板16的下端与底部刮板17连接，以增加侧壁刮板16和底部刮板17搅拌的稳定性。

搅拌轴13上设置有搅拌叶14，且搅拌叶14包括逆向搅拌叶和顺向搅拌叶。顺向搅拌叶和逆向搅拌叶同时转动产生两种转动方向不同的流体，使得液体搅拌产生乱流，增加搅拌均匀的效果。

溢流腔8设置在合成釜2的外壁上，且合成釜2的侧壁开设有与溢流腔8连通的进液口21。将溢流腔8设置在合成釜2的外壁上，不影响侧壁刮板16和底部刮板17对罐体侧壁和底部的刮除操作，反应的液体从进液口21进入到溢流腔8中再从溢流管9排出。

在整个系统刚开始运行时，需要将进液口21封堵住，使液体在合成釜2中停留一定的时间，提供反应的时间，因此进液口21中活动密封设置有活塞头22，活塞头22连接有用于驱动活塞头22启闭进液口21的第二伸缩装置24。第二伸缩装置24位于溢流腔8的外侧，即第二伸缩装置24驱动活塞头22开启进液口21时，活塞头22向溢流腔8中移动。在液体停留一定的时间后，控制第二伸缩装置24移动活塞头22，使进液口21开启并进行正常的溢流操作。其中第二伸缩装置24可以替换成其他的顶升结构，例如丝杆升降机构。

以上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 (10)

1.一种NaY分子筛的合成反应系统，其特征在于，包括依次管道连接的硅源混合釜(1)、合成釜(2)和中间釜(3)，所述硅源混合釜(1)、合成釜(2)和中间釜(3)中均设置有搅拌装置，所述合成釜(2)设置有与中间釜(3)连通的溢流腔(8)，中间釜(3)连接有输送管(10)。

2.根据权利要求1所述的一种NaY分子筛的合成反应系统，其特征在于，所述硅源混合釜(1)连接有至少两根第一进料管(4)。

3.根据权利要求1所述的一种NaY分子筛的合成反应系统，其特征在于，所述合成釜(2)连接有至少五根第二进料管(7)。

4.根据权利要求1所述的一种NaY分子筛的合成反应系统，其特征在于，所述硅源混合釜(1)和合成釜(2)的底部均连接有排空装置(6)。

5.根据权利要求4所述的一种NaY分子筛的合成反应系统，其特征在于，所述排空装置(6)包括与罐体底部连通的连接筒(19)，连接筒(19)中活动密封设置有密封头(18)，密封头(18)的底部连接有固定在连接筒(19)中的第一伸缩装置(20)，连接筒(19)的侧壁连通有连接管(11)。

6.根据权利要求5所述的一种NaY分子筛的合成反应系统，其特征在于，所述连接管(11)向下倾斜设置。

7.根据权利要求1所述的一种NaY分子筛的合成反应系统，其特征在于，所述搅拌装置包括电机(12)以及与电机(12)连接的搅拌轴(13)，搅拌轴(13)连接有与罐体内壁接触的侧壁刮板(16)和底部刮板(17)。

8.根据权利要求7所述的一种NaY分子筛的合成反应系统，其特征在于，所述搅拌轴(13)上设置有搅拌叶(14)，且搅拌叶(14)包括逆向搅拌叶和顺向搅拌叶。

9.根据权利要求1所述的一种NaY分子筛的合成反应系统，其特征在于，所述溢流腔(8)设置在合成釜(2)的外壁上，且合成釜(2)的侧壁开设有与溢流腔(8)连通的进液口(21)。

10.根据权利要求9所述的一种NaY分子筛的合成反应系统，其特征在于，所述进液口(21)中活动密封设置有活塞头(22)，活塞头(22)连接有用于驱动活塞头(22)启闭进液口(21)的第二伸缩装置(24)。