RU2819312C1 - Mold for making nozzle elements - Google Patents
Mold for making nozzle elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2819312C1 RU2819312C1 RU2022116307A RU2022116307A RU2819312C1 RU 2819312 C1 RU2819312 C1 RU 2819312C1 RU 2022116307 A RU2022116307 A RU 2022116307A RU 2022116307 A RU2022116307 A RU 2022116307A RU 2819312 C1 RU2819312 C1 RU 2819312C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mold
- cavities
- reservoir
- composition
- cavity
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 95
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims abstract description 71
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 39
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 13
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 13
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 12
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 11
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 9
- SBVKVAIECGDBTC-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-2-methylidenebutanamide Chemical compound NC(=O)C(=C)CCO SBVKVAIECGDBTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- -1 magnesium aluminate Chemical class 0.000 claims description 6
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 5
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N N-Methylolacrylamide Chemical compound OCNC(=O)C=C CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 2
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CHDKQNHKDMEASZ-UHFFFAOYSA-N n-prop-2-enoylprop-2-enamide Chemical compound C=CC(=O)NC(=O)C=C CHDKQNHKDMEASZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 12
- WDNQRCVBPNOTNV-UHFFFAOYSA-N dinonylnaphthylsulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(S(O)(=O)=O)=C(CCCCCCCCC)C(CCCCCCCCC)=CC2=C1 WDNQRCVBPNOTNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002459 porosimetry Methods 0.000 description 3
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004435 Oxo alcohol Substances 0.000 description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 238000002453 autothermal reforming Methods 0.000 description 2
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008365 aqueous carrier Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- WPKYZIPODULRBM-UHFFFAOYSA-N azane;prop-2-enoic acid Chemical compound N.OC(=O)C=C WPKYZIPODULRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000011325 microbead Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BOQSSGDQNWEFSX-UHFFFAOYSA-N propan-2-yl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)OC(=O)C(C)=C BOQSSGDQNWEFSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD
[01] Настоящее изобретение относится к формам, используемым при производстве элементов насадки для слоев насадки, в частичности, к подложке для катализаторов и к катализаторам на подложке. Более конкретно, настоящее изобретение относится к формам, используемым при производстве керамической подложки для катализаторов, и к катализаторам на подложке, используемым в таких процессах, как паровой реформинг и производство железа прямого восстановления.[01] The present invention relates to molds used in the production of packing elements for packing layers, in part, catalyst supports and supported catalysts. More specifically, the present invention relates to molds used in the production of ceramic catalyst supports and to supported catalysts used in processes such as steam reforming and direct reduced iron production.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART
[02] Металлические катализаторы, применяемые в таких процессах, как паровой реформинг и производство железа прямого восстановления, более активны, если их используют в форме мелкодисперсных частиц с целью увеличения площади поверхности металла. Сохранять большую площадь поверхности металла во время указанных реакций можно, распределяя частицы металла на жаростойкой подложке. Другое преимущество использования подложек для катализаторов в указанных процессах состоит в том, что для распределения на большом количестве имеющихся в избытке дешевых материалов подложки требуется только небольшое количество более дорогостоящего каталитического металла, поэтому стоимость каталитических материалов, применяемых в промышленном масштабе, значительно сокращается.[02] Metal catalysts used in processes such as steam reforming and direct reduced iron production are more active when they are used in fine particle form to increase the surface area of the metal. It is possible to maintain a large surface area of the metal during these reactions by distributing the metal particles on a heat-resistant substrate. Another advantage of using catalyst supports in these processes is that only a small amount of the more expensive catalytic metal is required to distribute over large quantities of abundantly available cheap support materials, so the cost of commercial scale catalyst materials is significantly reduced.
[03] Во многих из указанных процессов реакция, для которой требуется катализатор, протекает быстро и ограничивается поверхностью гранулы. Следовательно, реакция будет зависеть от геометрической площади поверхности катализатора на подложке. Кроме этого, катализатор на подложке, имеющий небольшую внутреннюю площадь поверхности (по ВЕТ, метод Брунауэра-Эммета-Теллера) и, таким образом, малый объем внутренних пор, как правило, в таких процессах проявляет низкую активность. Прочность подложки также имеет значение, так как в результате разрушения во время загрузки, функционирования и выгрузки катализатора на подложке может уменьшаться его активность, что влечет за собой увеличение потерь рабочего времени и затрат. Например, в процессе Мидрекс (Midrex process) получения железа прямого восстановления (DRI, direct-reduced iron) катализаторы могут подвергаться интенсивному механическому перемещению и циклическому температурному воздействию, как и катализаторы парового реформинга. Кроме этого, катализатор на подложке должен обладать достаточной теплопроводностью и, одновременно, вызывать небольшие потери давления.[03] In many of these processes, the reaction requiring a catalyst occurs rapidly and is limited to the surface of the granule. Therefore, the reaction will depend on the geometric surface area of the catalyst on the support. In addition, a supported catalyst having a small internal surface area (BET, Brunauer-Emmett-Teller method) and, thus, a small internal pore volume, as a rule, exhibits low activity in such processes. The strength of the substrate is also important, since as a result of destruction during loading, operation and unloading of the catalyst on the substrate, its activity may decrease, which entails an increase in lost working time and costs. For example, in the Midrex process for producing direct-reduced iron (DRI), the catalysts can be subjected to intense mechanical movement and temperature cycling, just like steam reforming catalysts. In addition, the catalyst on the substrate must have sufficient thermal conductivity and, at the same time, cause small pressure losses.
[04] Подложки для катализаторов в таких промышленных процессах обычно изготавливают путем экструзии, таблетирования или гранулирования керамического порошка с последующим обжигом заготовки.[04] Catalyst supports in such industrial processes are typically made by extruding, pelletizing, or granulating ceramic powder and then firing the preform.
[05] Однако, было обнаружено, что такие способы ограничивают возможную геометрическую форму подложки и ее физические свойства. Например, указанные подложки могут обладать значительной прочностью, но только за счет малой площади геометрической поверхности и низкой пористости.[05] However, it has been found that such methods limit the possible geometric shape of the substrate and its physical properties. For example, these substrates can have significant strength, but only due to their small geometric surface area and low porosity.
[06] Следовательно, существует потребность в усовершенствованных подложках для катализаторов, обладающих лучшим сочетанием желательных свойств, которые можно производить рентабельным образом. Следовательно, целью настоящего изобретения во всех его аспектах, является решение одной или нескольких из указанных выше проблем.[06] Therefore, there is a need for improved catalyst supports having a better combination of desirable properties that can be produced in a cost-effective manner. It is therefore an object of the present invention, in all its aspects, to solve one or more of the above problems.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
[07] В соответствии с первым аспектом, изобретением обеспечивается форма для изготовления элемента насадки из жидкой керамической композиции, при этом форма включает первую часть и вторую часть, где первая часть и/или вторая части являются упруго деформируемыми, и первая часть и/или вторая части включают множество открытых полостей формы, причем первая и вторая части выполнены с возможностью приведения в контактное взаимодействие с образованием замкнутых полостей формы, а форма выполнена с возможностью перевода из открытого положения, в котором первая и вторая части частично отстоят друг от друга в результате деформации части формы, и в котором полости формы открыты, затем, путем уменьшения деформации части формы, в частично закрытое положение, в котором некоторые полости формы закрыты, и, затем, путем дальнейшего уменьшения деформации части формы в закрытое положение, в котором первая и вторая части приведены в контактное взаимодействие так, что полости формы закрыты.[07] According to a first aspect, the invention provides a mold for making a nozzle element from a liquid ceramic composition, the mold including a first part and a second part, wherein the first part and/or second parts are elastically deformable, and the first part and/or second part the parts include a plurality of open mold cavities, wherein the first and second parts are configured to be brought into contact to form closed mold cavities, and the mold is capable of being moved from an open position in which the first and second parts are partially spaced from each other as a result of deformation of the part mold, and in which the mold cavities are open, then, by reducing the deformation of a part of the mold, into a partially closed position in which some of the mold cavities are closed, and then, by further reducing the deformation of a part of the mold into a closed position in which the first and second parts are brought into contact interaction so that the mold cavities are closed.
[08] В соответствии со вторым аспектом, изобретением обеспечивается способ производства элемента насадки, предназначенного для использования в слое насадки, включающий стадии, на которых:[08] In accordance with a second aspect, the invention provides a method for producing a packing element for use in a packing layer, comprising the steps of:
а. размещают форму, включающую первую часть и вторую часть, при этом первая часть и/или вторая части являются упруго деформируемыми, при этом первая часть и/или вторая части включают множество открытых полостей формы, в открытом положении, в котором первая и вторая части частично отстоят друг от друга, путем деформации части формы так, что полости формы открыты;A. a mold is placed, including a first part and a second part, wherein the first part and/or second parts are elastically deformable, wherein the first part and/or second parts include a plurality of open mold cavities, in an open position in which the first and second parts are partially spaced from each other by deforming part of the mold so that the mold cavities are open;
b. приводят части формы в контакт с жидкой керамической композицией, надлежащим образом, приводя в контакт область формы, где первая и вторая части соприкасаются;b. bringing the mold portions into contact with the liquid ceramic composition, appropriately bringing into contact the region of the mold where the first and second portions are in contact;
с. переводят форму в частично закрытое положение, уменьшая деформацию части формы так, что некоторые полости формы закрываются, и часть жидкой керамической композиции удерживается в закрытых полостях формы; иWith. moving the mold to a partially closed position, reducing deformation of a portion of the mold so that some of the mold cavities are closed and a portion of the liquid ceramic composition is retained in the closed mold cavities; And
d. переводят форму в закрытое положение путем дальнейшего уменьшения деформации части формы так, что первая и вторая части соединяются, закрывая другие полости формы, и другая часть жидкой керамической композиции удерживается в других закрытых полостях формы, с целью изготовления заготовки; иd. bringing the mold into a closed position by further reducing the deformation of the mold portion so that the first and second portions are joined to close the other mold cavities, and the other portion of the liquid ceramic composition is held in the other closed mold cavities to produce a preform; And
е. опционально, нагревают заготовку;e. optionally, the workpiece is heated;
f. вынимают заготовку из формы; иf. remove the workpiece from the mold; And
g. опционально, обжигают заготовку, получая элемент насадки.g. optionally, the workpiece is fired to obtain a nozzle element.
[09] В соответствии с третьим аспектом, изобретением обеспечивается формовочное устройство, предназначенное для изготовления элемента насадки из жидкой керамической композиции, соответственно, формовочное устройство, предназначенное для использования в способе второго аспекта настоящего изобретения, при этом формовочное устройство включает форму, соответствующую первому аспекту настоящего изобретения, и направляющий элемент, выполненный с возможностью приведения формы в открытое положение.[09] According to a third aspect, the invention provides a molding device for producing a nozzle element from a liquid ceramic composition, respectively a molding device for use in a method of the second aspect of the present invention, wherein the molding device includes a mold corresponding to the first aspect of the present invention. invention, and a guide element configured to bring the mold into an open position.
[10] В соответствии с четвертым аспектом, настоящим изобретением обеспечивается элемент насадки, предназначенный для использования в слое насадки, предпочтительно, для использования в качестве подложки катализатора в реакторе со слоем насадки, который может быть получен путем формования жидкой керамической композиции в форме, соответствующей первому аспекту настоящего изобретения, способом, соответствующим второму аспекту настоящего изобретения, и/или в формовочном устройстве, соответствующем третьему аспекту настоящего изобретения.[10] According to a fourth aspect, the present invention provides a packed element for use in a packed bed, preferably for use as a catalyst support in a packed bed reactor, which can be obtained by molding a liquid ceramic composition into a shape corresponding to the first aspect of the present invention, in a method according to the second aspect of the present invention, and/or in a molding device according to the third aspect of the present invention.
[11] Первая и вторая части, каждая, может включать множество открытых полостей формы. Соответственно, полости формы первой и второй части могут быть открытыми частичными полостями формы, и первая и вторая части формы могут быть приведены в контакт так, что частичная полость формы первой части совмещается с частичной полостью формы второй части с образованием закрытой увеличенной полости формы. «Открытая» полость формы в настоящем контексте может означать, что элемент насадки или заготовка или ее часть может быть вынута из полости формы через то же отверстие, через которое в полость формы была введена жидкая керамическая композиция. «Закрытая» полость формы в настоящем контексте может означать, что жидкая керамическая композиция удерживается внутри полости формы и не может выходить из полости формы.[11] The first and second portions may each include a plurality of open mold cavities. Accordingly, the mold cavities of the first and second parts may be open partial mold cavities, and the first and second mold parts may be brought into contact such that the partial mold cavity of the first part is aligned with the partial mold cavity of the second part to form a closed enlarged mold cavity. An "open" mold cavity in the present context may mean that the nozzle element or workpiece or part thereof can be removed from the mold cavity through the same opening through which the liquid ceramic composition was introduced into the mold cavity. A "closed" mold cavity in the present context may mean that the liquid ceramic composition is retained within the mold cavity and cannot escape from the mold cavity.
[12] Полость формы может иметь текстурирующую поверхность, которая выполнена с возможностью выполнения на элементе насадки поверхностных структур. Соответственно, поверхность полости формы, выполненная с возможностью приведения в контакт с жидкой керамической композицией в ходе формования, может быть текстурирующей.[12] The mold cavity may have a texturizing surface that is configured to provide surface structures on the packing member. Accordingly, the surface of the mold cavity, configured to be brought into contact with the liquid ceramic composition during molding, may be texturized.
[13] Полость формы может включать стержень для выполнения в элементе насадки отверстий, таких как сквозное отверстие в элементе насадки. Соответственно, полость формы может включать по меньшей мере два стержня, по меньшей мере три стержня или по меньшей мере четыре стержня. Стержень может быть расположен на нижней поверхности полости формы и идти вверх до отверстия полости формы. Стержень может быть расположен по существу в центре нижней поверхности полости формы. Стержень может быть цилиндрическим.[13] The mold cavity may include a rod for making holes in the attachment member, such as a through hole in the attachment member. Accordingly, the mold cavity may include at least two rods, at least three rods, or at least four rods. The rod may be located on the bottom surface of the mold cavity and extend upward to the opening of the mold cavity. The rod may be located substantially in the center of the lower surface of the mold cavity. The rod may be cylindrical.
[14] Соответственно, первая и/или деформируемая вторая часть формы может быть выполнена из полимерного материала, такого как силикон. Формование силикона может быть выполнено с использованием двухкомпонентной силиконовой композиции, включающей силиконовый полимер и отвердитель или катализатор.[14] Accordingly, the first and/or deformable second part of the mold may be made of a polymeric material such as silicone. Silicone molding can be accomplished using a two-part silicone composition comprising a silicone polymer and a hardener or catalyst.
[15] Материал для изготовления первой и/или второй части формы может характеризоваться твердостью по Шору по меньшей мере 5, например, по меньшей мере 10 или по меньшей мере 15, например, по меньшей мере 20. Материал для изготовления первой и/или второй части формы может характеризоваться твердостью по Шору, достигающей 40, например, 35 или 32, например, до 30. Материал для изготовления первой и/или второй части формы может характеризоваться твердостью по Шору от 5 до 40, например, от 10 до 35 или от 15 до 32, например, от 20 до 30. Преимущественно, было установлено, что из материала, характеризующегося твердостью по Шору в указанных диапазонах, может быть изготовлена форма, гибкость которой позволяет эффективным образом проводить формование в соответствии с настоящим изобретением, при этом в достаточной степени сохраняя форму и жесткость. В контексте настоящего документа твердость измеряли в соответствии с ASTM D2240 тип A.[15] The material for making the first and/or second part of the mold may have a Shore hardness of at least 5, for example at least 10 or at least 15, for example at least 20. Material for making the first and/or second part of the mold may have a Shore hardness of up to 40, for example 35 or 32, for example up to 30. The material for making the first and/or second part of the mold can have a Shore hardness of 5 to 40, for example 10 to 35 or 15 to 32, for example from 20 to 30. Advantageously, it has been found that a material having a Shore hardness in the stated ranges can be made into a mold whose flexibility allows the molding of the present invention to be carried out efficiently and with sufficient degree maintaining shape and rigidity. For the purposes of this document, hardness was measured in accordance with ASTM D2240 Type A.
[16] Материал для изготовления первой и/или второй части формы может характеризоваться скоростью усадки до 1%, например, до 0,5% или до 0,4%, например, до 0,3%. Преимущественно, было обнаружено, что из материалов, характеризующихся скоростью усадки в указанных диапазонах, можно изготовить форму с повышенной точностью совмещения частей формы. В контексте настоящего документа скорость усадки может означать количественное изменение размера за период, надлежащим образом, 1 неделя или, например, 1 месяц или 3 месяца.[16] The material for making the first and/or second part of the mold may have a shrinkage rate of up to 1%, for example up to 0.5% or up to 0.4%, for example up to 0.3%. Advantageously, it has been found that materials having shrinkage rates in these ranges can be used to produce a mold with improved alignment accuracy. In the context of this document, shrinkage rate can mean a quantitative change in size over a period, suitably 1 week or, for example, 1 month or 3 months.
[17] Форма может дополнительно включать элемент, образующий резервуар. В открытом положении первая и вторая части могут отстоять друг от друга так, что резервуарный элемент образует полость резервуара. В частично закрытом положении полость резервуара может быть смещена относительно полости формы, и/или объем полости резервуара может быть уменьшен.[17] The mold may further include a reservoir-forming member. In the open position, the first and second parts may be spaced apart such that the reservoir element defines a reservoir cavity. In the partially closed position, the reservoir cavity may be offset relative to the mold cavity, and/or the volume of the reservoir cavity may be reduced.
[18] Резервуарный элемент выполнен с возможностью образования полости резервуара, которая может принимать и удерживать жидкую керамическую композицию. Полость резервуара может не являться формующей полостью, и в закрытом положении полость резервуара по существу выполнена с возможностью удерживания части композиции или получения формованного изделия.[18] The reservoir element is configured to form a reservoir cavity that can receive and hold the liquid ceramic composition. The reservoir cavity may not be a molding cavity, and in the closed position, the reservoir cavity is substantially configured to hold a portion of the composition or produce a molded article.
[19] Резервуарный элемент может включать первый резервуарный элемент, расположенный на первой части формы, и второй резервуарный элемент, расположенный на второй части формы, при этом первый и второй резервуарные элементы выполнены с возможностью образования в сочетании друг с другом полости резервуара. Соответственно, первый и второй резервуарные элементы могут представлять собой наружный и внутренний резервуарные элементы, то есть, внутренний резервуарный элемент может входить в наружный резервуарный элемент с образованием полости резервуара. Внутренний резервуарный элемент может иметь форму языка, а наружный резервуарный элемент может иметь форму канавки. Соответственно, наружный и внутренний резервуарные элементы при соприкосновении могут образовывать плотную посадку. Под «плотной посадкой» подразумевается прилегание, способное предотвратить прохождение жидкой керамической композиции через соединенные резервуарные элементы.[19] The reservoir element may include a first reservoir element located on the first mold portion and a second reservoir element located on the second mold portion, wherein the first and second reservoir elements are configured to form a reservoir cavity in combination with each other. Accordingly, the first and second reservoir elements may be an outer and an inner reservoir element, that is, the inner reservoir element may fit into the outer reservoir element to form a reservoir cavity. The inner reservoir element may be shaped like a tongue and the outer reservoir element may be shaped like a groove. Accordingly, the outer and inner reservoir elements can form a tight fit when in contact. By "tight fit" is meant a seal capable of preventing the liquid ceramic composition from passing through the connected reservoir elements.
[20] Первая и/или вторая часть формы может включать резервуарные элементы, соответственно, язык или канавку, проходящие вдоль противоположных сторон полости данной части формы, то есть, продольные резервуарные элементы. Соответственно, первая и вторая части формы, каждая, могут включать полость формы, и первый резервуарный элемент включает языки, идущие вдоль противоположных сторон полости части формы, а второй резервуарный элемент включает канавки, идущие вдоль противоположных сторон полости части формы. Резервуарные элементы части формы могут дополнительно включать донный резервуарный элемент, проходящий между боковыми резервуарными элементами. Донный резервуарный элемент может простираться в поперечном направлении вдоль части формы. Донный элемент может быть расположен под полостью части формы. Соответственно, первый резервуарный элемент может включать донный язык, проходящий между противоположными боковыми языками, и/или второй резервуарный элемент включает донную канавку, проходящую между противоположными боковыми канавками. Такая конфигурация резервуарного элемента может иметь U-образую форму, при этом боковые резервуарные элементы идут в продольном направлении вдоль части формы, и донный резервуарный элемент идет в поперечном направлении вдоль части формы между боковыми резервуарными элементами. При использовании донный резервуарный элемент может обеспечивать нижнюю внутреннюю поверхность, или дно, полости резервуара. При использовании, боковые резервуарные элементы могут обеспечивать боковые поверхности полости резервуара. Поверхность части формы, идущая между боковыми резервуарными элементами, которая также может включать полость формы, может обеспечивать переднюю и заднюю поверхности полости резервуара. Обычно, полость резервуара включает устье. Устье может располагаться между концами боковых резервуарных элементов, которые не соединены с донным резервуарным элементом. Соответственно, устье полости резервуара может проходить в поперечном направлении через часть формы, обычно, по существу параллельно донному резервуарному элементу.[20] The first and/or second mold part may include reservoir elements, respectively a tongue or groove, extending along opposite sides of the cavity of the mold part, that is, longitudinal reservoir elements. Accordingly, the first and second mold parts may each include a mold cavity, and the first reservoir element includes tongues extending along opposite sides of the mold part cavity, and the second reservoir element includes grooves extending along opposite sides of the mold part cavity. The reservoir elements of the mold portion may further include a bottom reservoir element extending between the side reservoir elements. The bottom reservoir element may extend laterally along a portion of the mold. The bottom element may be located under the cavity of the mold part. Accordingly, the first reservoir element may include a bottom tongue extending between the opposing side tongues, and/or the second reservoir element includes a bottom groove extending between the opposing side grooves. Such a reservoir element configuration may be U-shaped, with the side reservoir elements extending longitudinally along the mold portion and the bottom reservoir element extending transversely along the mold portion between the side reservoir elements. In use, the bottom reservoir member may provide a lower inner surface, or bottom, of the reservoir cavity. In use, the side reservoir elements may provide side surfaces of the reservoir cavity. The surface of the mold portion extending between the side reservoir elements, which may also include a mold cavity, may provide the front and rear surfaces of the reservoir cavity. Typically, the reservoir cavity includes an orifice. The mouth may be located between the ends of the side reservoir elements that are not connected to the bottom reservoir element. Accordingly, the mouth of the reservoir cavity may extend transversely through a portion of the mold, typically substantially parallel to the bottom reservoir element.
[21] Соответственно, первая и/или вторая часть формы может включать множество сгруппированных полостей формы. Боковые резервуарные элементы могут проходить вдоль противоположных сторон группы. Донный элемент может проходить под группой.[21] Accordingly, the first and/or second mold portion may include a plurality of grouped mold cavities. The side reservoir elements may extend along opposite sides of the group. The bottom element can pass under the group.
[22] Резервуарный элемент части формы может быть расположен на той же поверхности, что и полость формы. Резервуарные элементы частей формы могут быть расположены так, что соединение резервуарных элементов приводит к совмещению частичных полостей частей формы с образованием увеличенной полости формы в закрытом положении.[22] The reservoir element of the mold part may be located on the same surface as the mold cavity. The reservoir elements of the mold parts may be positioned such that the connection of the reservoir elements results in the partial cavities of the mold parts being aligned to form an enlarged mold cavity in the closed position.
[23] По существу, когда форма находится в открытом положении, резервуарные элементы могут быть приведены в контакт друг с другом с образованием полости резервуара, которая пригодна для приема жидкой керамической композиции через устье полости резервуара и удерживания жидкой керамической композиции в полости резервуара. Соответственно, полость формы может быть расположена внутри исходной полости резервуара, когда форма находится в открытом положении. Полость формы также может быть расположена снаружи исходной полости резервуара, когда форма находится в открытом положении. Когда форму переводят из открытого положения в частично закрытое положение и, затем, закрытое положение, резервуарные элементы части формы могут далее входить в контакт так, что полость резервуара перемещается вдоль группы полостей формы, теперь уже заполненные полости в исходной полости резервуара закрываются, а оставшаяся композиция переносится в смещенную полость резервуара и в новые полости формы. Это движение может продолжаться до тех пор, пока резервуарные элементы не достигнут полного соприкосновения, когда полости формы закрыты, соответственно, путем соединения частей формы над полостями формы. Обычно, полость резервуара имеет меньший объем, чем общий объем полостей формы.[23] As such, when the mold is in the open position, the reservoir elements can be brought into contact with each other to form a reservoir cavity that is suitable for receiving a liquid ceramic composition through the mouth of the reservoir cavity and holding the liquid ceramic composition in the reservoir cavity. Accordingly, the mold cavity may be located within the original reservoir cavity when the mold is in the open position. The mold cavity may also be located outside the original reservoir cavity when the mold is in the open position. As the mold is moved from an open position to a partially closed position and then a closed position, the reservoir elements of the mold portion can further come into contact such that the reservoir cavity moves along the group of mold cavities, the now filled cavities in the original reservoir cavity are closed, and the remaining composition is transferred to the displaced reservoir cavity and to new mold cavities. This movement can continue until the reservoir elements reach complete contact when the mold cavities are closed, respectively, by connecting the mold parts above the mold cavities. Typically, the reservoir cavity has a smaller volume than the total volume of the mold cavities.
[24] Часть формы может включать удерживающие элементы, выполненные с возможностью содействия в сохранении совмещения частей формы. Части формы могут включать удерживающий элемент, выполненный с возможностью содействия в сохранении совмещения частей формы во время дозирования жидкой керамической композиции в форму. Удерживающий элемент дозирования может отстоять от полости резервуара, например, не образовывать внутреннюю поверхность полости резервуара. Обычно, удерживающий элемент дозирования не напрямую прикреплен к резервуарному элементу. Удерживающий элемент дозирования может включать взаимодополняющие элементы, расположенные на первой и второй частях формы. Соответственно, взаимодополняющие удерживающие элементы дозирования могут быть внутренним и наружным элементами с тем, чтобы внутренний удерживающий элемент мог входить в наружный удерживающий элемент для содействия сохранению совмещения частей формы. Внутренний удерживающий элемент может иметь форму языка, а наружный удерживающий элемент может иметь форму канавки. Удерживающий элемент части формы может быть расположен под дном полости резервуара. Удерживающий элемент может простираться в поперечном направлении вдоль части формы, по существу параллельно дну полости резервуара или донному резервуарному элементу. Преимущественно, использование удерживающего элемента дозирования позволяет образовать большую исходную полость резервуара, одновременно сохраняя надлежащее совмещение частей формы.[24] The mold portion may include retaining elements configured to assist in maintaining alignment of the mold portions. The mold portions may include a retaining member configured to assist in maintaining alignment of the mold portions during dispensing of the liquid ceramic composition into the mold. The dosing holding element may be spaced from the reservoir cavity, for example, without forming an inner surface of the reservoir cavity. Typically, the dispensing holding element is not directly attached to the reservoir element. The dispensing holding element may include complementary elements located on the first and second portions of the mold. Accordingly, complementary dispensing retaining elements may be inner and outer elements such that the inner retaining element can engage the outer retaining element to help maintain alignment of the mold parts. The inner retaining element may be in the form of a tongue, and the outer retaining element may be in the form of a groove. The holding element of the mold part may be located under the bottom of the reservoir cavity. The retaining element may extend laterally along a portion of the mold substantially parallel to the bottom of the reservoir cavity or bottom reservoir element. Advantageously, the use of a dispensing retaining element allows for the formation of a large initial reservoir cavity while maintaining proper alignment of the mold parts.
[25] Часть формы может включать удерживающий элемент после дозирования, выполненный с возможностью содействия в сохранении совмещения полостей формы после дозирования жидкой керамической композиции. Удерживающий элемент после дозирования может быть расположен снаружи полости резервуара, например, не образовывать внутреннюю поверхность полости резервуара. Удерживающий элемент после дозирования может включать взаимодополняющие элементы, расположенные на первой и второй частях формы. Соответственно, взаимодополняющие удерживающие элементы после дозирования могут быть внутренним и наружным элементами с тем, чтобы внутренний удерживающий элемент мог входить в наружный удерживающий элемент для содействия сохранению совмещения частей формы. Внутренний удерживающий элемент может иметь форму языка, а наружный удерживающий элемент может иметь форму канавки. Удерживающий элемент после дозирования может быть расположен сбоку у полости формы или группы полостей формы. Удерживающий элемент может простираться в поперечном направлении вдоль части формы. Удерживающий элемент после дозирования может включать комплект из множества удерживающих элементов, расположенный на каждой стороне полости формы или группы полостей формы, надлежащим образом, сбоку у полости формы или группы полостей формы. Каждый комплект удерживающих элементов может включать по меньшей мере два удерживающих элемента, отстоящих в продольном направлении вдоль части формы, например, по меньшей мере три удерживающих элемента. Преимущественно, использование удерживающего элемента после дозирования позволяет лучше сохранять совмещение частей формы после дозирования композиции.[25] The mold portion may include a post-dispensing retention element configured to assist in maintaining alignment of the mold cavities after dispensing the liquid ceramic composition. The holding element, after dosing, can be located outside the reservoir cavity, for example, without forming an internal surface of the reservoir cavity. The post-dispensing holding element may include complementary elements located on the first and second parts of the mold. Accordingly, the complementary retaining elements, after dispensing, may be inner and outer elements so that the inner retaining element can fit into the outer retaining element to help maintain alignment of the mold parts. The inner retaining element may be in the form of a tongue, and the outer retaining element may be in the form of a groove. The holding element, after dispensing, can be located on the side of the mold cavity or group of mold cavities. The holding element may extend laterally along a portion of the mold. The post-dispensing holding member may include an assembly of a plurality of holding members located on each side of the mold cavity or group of mold cavities, suitably lateral to the mold cavity or group of mold cavities. Each set of holding elements may include at least two holding elements spaced longitudinally along the mold portion, such as at least three holding elements. Advantageously, the use of a post-dispensing retention element allows for better alignment of the mold parts after dispensing the composition.
[26] Часть формы может включать выемку, расположенную над полостью формы, надлежащим образом, над устьем полости резервуара. Обычно, выемка имеет вытянутую форму и может проходить по существу параллельно дну полости резервуара или донному резервуарному элементу. Выемка выполнена с возможностью приема какого-либо избыточного количества композиции, присутствующей в полости резервуара, когда части формы достигают закрытого положения.[26] The mold portion may include a recess located above the mold cavity, suitably above the mouth of the reservoir cavity. Typically, the recess has an elongated shape and may extend substantially parallel to the bottom of the reservoir cavity or bottom reservoir element. The recess is configured to receive any excess amount of composition present in the reservoir cavity when the mold parts reach the closed position.
[27] Часть формы может включать направляющий элемент. Соответственно, направляющий элемент может выходить наружу из части формы. Часть формы может включать направляющие элементы, расположенные на каждой из двух противоположных поверхностей части формы, соответственно, на двух противоположных поверхностях части формы. Часть формы может включать по меньшей мере три направляющих элемента на каждой из двух противоположных поверхностей части формы, например, по меньшей мере 4, меньшей мере 5 или меньшей мере 6 направляющих элементов. Поверхность части формы может включать направляющие элементы, размещенные у противоположных концов поверхности, и промежуточный направляющий элемент, расположенный между концевыми направляющими элементами.[27] The mold portion may include a guide member. Accordingly, the guide element may extend outwardly from the mold portion. The mold portion may include guide members located on each of two opposing surfaces of the mold portion, respectively, on two opposing surfaces of the mold portion. The mold portion may include at least three guide members on each of two opposing surfaces of the mold portion, such as at least 4, at least 5, or at least 6 guide members. The surface of the mold portion may include guide members located at opposite ends of the surface and an intermediate guide member located between the end guide members.
[28] Часть формы может включать упрочняющий элемент, соответственно, упрочняющий элемент может быть более жестким, чем основа части формы. Упрочняющий элемент может быть размещен, по меньшей мере частично, внутри основы части формы. По существу, упрочняющий элемент может проходить от одного конца основы части формы до другого конца, то есть, до противоположного конца. Упрочняющий элемент может выступать из части формы, образуя направляющий элемент. Соответственно, упрочняющий элемент может выступать на противоположных сторонах части формы, образуя направляющие элементы на противоположных сторонах части формы. По существу, направляющий элемент может быть образован выступающим упрочняющим элементом.[28] The mold portion may include a reinforcing member, and the reinforcing member may be more rigid than the base of the mold portion. The reinforcing element may be located at least partially within the base of the mold portion. As such, the reinforcing element may extend from one end of the base of the mold part to the other end, that is, to the opposite end. The reinforcing element may protrude from a portion of the mold to form a guide element. Accordingly, the reinforcing element may protrude on opposite sides of the mold portion to form guide members on opposite sides of the mold portion. As such, the guide element may be formed by a protruding reinforcing element.
[29] Элемент насадки может быть выполнен формованием из композиции для литьевого формования, или шликера, такой как содержащая или не содержащая глину литьевая композиция, жидкий цемент или гелевая литьевая композиция. По существу, жидкая керамическая композиция может представлять собой гелевую литьевую композицию, соответственно, композиция может включать керамический материал, органическое связующее и, опционально, порообразующий компонент.[29] The nozzle element may be molded from an injection molding composition, or slip, such as a clay-containing or non-clay casting composition, a slurry cement, or a gel casting composition. As such, the liquid ceramic composition may be a gel castable composition, and the composition may include a ceramic material, an organic binder and, optionally, a blowing component.
[30] Органическое связующее выполнено с возможностью быть по существу удаленным из элемента насадки после формования элемента насадки, предпочтительно, путем тепловой обработки, более предпочтительно, удаленным во время обжига элемента насадки.[30] The organic binder is configured to be substantially removed from the packing element after the packing element is formed, preferably by heat treatment, more preferably removed during firing of the packing element.
[31] Органическое связующее может содержать полимеризующийся компонент, соответственно, полимеризующийся компонент может содержать полимеризующийся мономер и сшивающий компонент, при этом связующее может быть подвергнуто полимеризации с образованием (со)полимера.[31] The organic binder may contain a polymerizable component, suitably, the polymerizable component may contain a polymerizable monomer and a cross-linking component, and the binder may be polymerized to form a (co)polymer.
[32] Полимеризующийся мономер может включать один или несколько типов этилен-ненасыщенных мономеров, таких как акриловый мономер или его производные, такие как акриламидный мономер, и/или виниловый мономер, такой как мономер, выбранный из следующих: метакриламид (MAM), N-(гидроксиметил)акриламид (hMAM), гидроксиэтилакриламид (hEAM) и/или N-винил-2-пирролидон (NVP). Предпочтительно, полимеризующийся мономер включает один или несколько акриламидных мономеров, более предпочтительно, мономер, выбранный из следующих: метакриламид (MAM), N-(гидроксиметил)акриламид (hMAM) и гидроксиэтилакриламид (hEAM). Наиболее предпочтительно, полимеризующийся мономер содержит MAM.[32] The polymerizable monomer may include one or more types of ethylenically unsaturated monomers, such as an acrylic monomer or derivatives thereof, such as an acrylamide monomer, and/or a vinyl monomer, such as a monomer selected from the following: methacrylamide (MAM), N- (hydroxymethyl)acrylamide (hMAM), hydroxyethyl acrylamide (hEAM) and/or N-vinyl-2-pyrrolidone (NVP). Preferably, the polymerizable monomer includes one or more acrylamide monomers, more preferably a monomer selected from the following: methacrylamide (MAM), N-(hydroxymethyl)acrylamide (hMAM) and hydroxyethyl acrylamide (hEAM). Most preferably, the polymerizable monomer contains MAM.
[33] Сшивающий компонент может быть выбран как один или несколько диэтилен-ненасыщенных мономеров, таких как диакриловый мономер или его производные, такие как диакриламидный мономер, соль акриловой кислоты и/или акриловый мономер, замещенный полиэтиленгликолем. Сшивающий компонент может быть выбран из следующих: поли(этиленгликоль)диметакрилат (PEGDMA), N, N’-метиленбис(акриламид) (BIS), акрилат аммония и PEG метилэтилметакрилат (PEGMEM), предпочтительно, как один или несколько из поли(этиленгликоль)диметакрилата (PEGDMA) и N, N’- метиленбис(акриламид)а (BIS).[33] The crosslinking component may be selected as one or more diethylene-unsaturated monomers, such as a diacrylic monomer or derivatives thereof, such as a diacrylamide monomer, an acrylic acid salt, and/or a polyethylene glycol substituted acrylic monomer. The crosslinking component may be selected from the following: poly(ethylene glycol) dimethacrylate (PEGDMA), N,N'-methylenebis(acrylamide) (BIS), ammonium acrylate and PEG methylethyl methacrylate (PEGMEM), preferably one or more of poly(ethylene glycol) dimethacrylate (PEGDMA) and N, N'-methylenebis(acrylamide)a (BIS).
[34] Органическое связующее может быть образовано из 40-95% вес. полимеризующегося мономера и 60-5% вес. сшивающего компонента, например, от 50 до 90% вес. полимеризующегося мономера и от 50 до 10% вес. сшивающего компонента или от 55 до 85% вес. полимеризующегося мономера и от 45 до 15% вес. сшивающего компонента или от 60 до 80% вес. полимеризующегося мономера и от 40 до 20% вес. сшивающего компонента, например, от 65 до 75% вес. полимеризующегося мономера и от 35 до 25% вес. сшивающего компонента.[34] The organic binder can be formed from 40-95% wt. polymerizing monomer and 60-5% wt. crosslinking component, for example, from 50 to 90% by weight. polymerizing monomer and from 50 to 10% wt. crosslinking component or from 55 to 85% wt. polymerizing monomer and from 45 to 15% wt. crosslinking component or from 60 to 80% wt. polymerizing monomer and from 40 to 20% wt. crosslinking component, for example, from 65 to 75% by weight. polymerizing monomer and from 35 to 25% wt. crosslinking component.
[35] Композиция может дополнительно включать ускоритель полимеризации, пригодный для ускорения полимеризации связующего. Ускоритель полимеризации может представлять собой любой надлежащий ускоритель. Например, ускорителем может являться тетраметилэтилендиамин (TEMED).[35] The composition may further include a polymerization accelerator useful for accelerating the polymerization of the binder. The polymerization accelerator can be any suitable accelerator. For example, the accelerator may be tetramethylethylenediamine (TEMED).
[36] Композиция может дополнительно включать инициатор, пригодный для инициирования полимеризации. Инициатор может представлять собой любой надлежащий инициатор. Инициатор может быть свободнорадикальным инициатором. Например, инициатором может являться персульфат аммония и/или персульфат калия.[36] The composition may further include an initiator suitable for initiating polymerization. The initiator may be any suitable initiator. The initiator may be a free radical initiator. For example, the initiator may be ammonium persulfate and/or potassium persulfate.
[37] Порообразующий компонент может предусматривать возможность удаления из элемента насадки после формования элемента насадки, предпочтительно, путем тепловой обработки, более предпочтительно, удаления во время обжига элемента насадки. Порообразующий компонент может быть выбран как один или несколько из следующих: микробусины, крахмал, зерна и/или целлюлоза.[37] The pore-forming component may be capable of being removed from the packing element after molding of the packing element, preferably by heat treatment, more preferably removed during firing of the packing element. The pore-forming component may be selected as one or more of the following: microbeads, starch, grains and/or cellulose.
[38] Порообразующий компонент может характеризоваться распределением частиц по размерам, в котором D10 составляет от 5 до 100 мкм, предпочтительно, от 10 до 75 мкм, более предпочтительно, от 15 до 50 мкм, наиболее предпочтительно, от 20 до 40 мкм. D50 порообразующего компонента может составлять от 50 до 200 мкм, предпочтительно, от 75 до 175 мкм, более предпочтительно, от 90 до 160 мкм, наиболее предпочтительно, от 100 до 150 мкм. D90 порообразующего компонента может составлять от 120 до 300 мкм, предпочтительно, от 150 до 270 мкм, более предпочтительно, от 170 до 250 мкм, наиболее предпочтительно, от 185 до 235 мкм.[38] The pore-forming component may have a particle size distribution in which D 10 is from 5 to 100 μm, preferably from 10 to 75 μm, more preferably from 15 to 50 μm, most preferably from 20 to 40 μm. The D 50 of the pore-forming component may be from 50 to 200 µm, preferably from 75 to 175 µm, more preferably from 90 to 160 µm, most preferably from 100 to 150 µm. The D 90 of the pore-forming component may be from 120 to 300 µm, preferably from 150 to 270 µm, more preferably from 170 to 250 µm, most preferably from 185 to 235 µm.
[39] Керамический материал может являться жаростойким керамическим материалом. Керамический материал может содержать оксид алюминия, силикат алюминия, алюминат магния, алюминат кальция, оксид циркония, оксид кремния, титанат, углерод и/или оксид магния.[39] The ceramic material may be a heat-resistant ceramic material. The ceramic material may contain aluminum oxide, aluminum silicate, magnesium aluminate, calcium aluminate, zirconium oxide, silicon oxide, titanate, carbon and/or magnesium oxide.
[40] Керамический материал может характеризоваться распределением частиц по размерам, в котором D10 составляет от 0,1 до 20 мкм, предпочтительно, от 0,5 до 10 мкм, более предпочтительно, от 1 до 5 мкм, наиболее предпочтительно, от 1,5 до 3 мкм. D50 порообразующего компонента может составлять от 0,5 до 30 мкм, предпочтительно, от 1 до 25 мкм, более предпочтительно, от 1,5 до 20 мкм, наиболее предпочтительно, от 2 до 15 мкм. D90 порообразующего компонента может составлять от 10 до 100 мкм, предпочтительно, от 15 до 80 мкм, более предпочтительно, от 20 до 70 мкм, наиболее предпочтительно, от 25 до 60 мкм.[40] The ceramic material may have a particle size distribution in which D 10 is from 0.1 to 20 μm, preferably from 0.5 to 10 μm, more preferably from 1 to 5 μm, most preferably from 1. 5 to 3 µm. The D 50 of the pore-forming component may be from 0.5 to 30 μm, preferably from 1 to 25 μm, more preferably from 1.5 to 20 μm, most preferably from 2 to 15 μm. The D 90 of the pore-forming component may be from 10 to 100 µm, preferably from 15 to 80 µm, more preferably from 20 to 70 µm, most preferably from 25 to 60 µm.
[41] Керамический материал может представлять собой керамический порошок. Керамический порошок может быть получен путем измельчения в шаровой мельнице или распылительной сушки. Преимущественно, было установлено, что порошок, полученный путем измельчения в шаровой мельнице или распылительной сушки, легче поддается литью.[41] The ceramic material may be ceramic powder. Ceramic powder can be produced by ball milling or spray drying. Advantageously, it has been found that powder obtained by ball milling or spray drying is easier to cast.
[42] Композиция или элемент насадки может включать активатор, пригодный для повышения скорости основной реакции и/или подавления нежелательных побочных реакций. Активатор может быть выбран как один или несколько оксидов лантана, меди, магния, марганца, калия, кальция, циркония, бария, церия, натрия, лития, молибдена, иттрия, кобальта и хрома.[42] The composition or packing element may include an activator useful for increasing the rate of the primary reaction and/or suppressing undesirable side reactions. The activator may be selected as one or more oxides of lanthanum, copper, magnesium, manganese, potassium, calcium, zirconium, barium, cerium, sodium, lithium, molybdenum, yttrium, cobalt and chromium.
[43] Композиция может дополнительно включать носитель, такой как водный носитель. Соответственно, композиция может представлять собой водную керамическую суспензию.[43] The composition may further include a carrier, such as an aqueous carrier. Accordingly, the composition may be an aqueous ceramic suspension.
[44] Композиция может включать дополнительные добавки. Например, композиция может включать диспергатор, такой как полимерная соль, например, соль полиакриловой кислоты, предпочтительно, аммониевая соль полиакриловой кислоты. Надлежащий диспергатор может быть выбран из следующих: Ecodis P90, Narlex LD42 и Dispex A40.[44] The composition may include additional additives. For example, the composition may include a dispersant such as a polymer salt, for example a polyacrylic acid salt, preferably an ammonium polyacrylic acid salt. The appropriate dispersant can be selected from the following: Ecodis P90, Narlex LD42 and Dispex A40.
[45] Композиция может содержать от 0,1 до 10% полимеризующегося мономера относительно сухого веса композиции, предпочтительно, от 0,5 до 8% вес., более предпочтительно, от 1 до 6% вес., например, от 1,5 до 5% вес., наиболее предпочтительно, от 2 до 4% вес.[45] The composition may contain from 0.1 to 10% polymerizable monomer relative to the dry weight of the composition, preferably from 0.5 to 8% by weight, more preferably from 1 to 6% by weight, for example from 1.5 to 5 wt%, most preferably 2 to 4 wt%.
[46] Композиция может содержать от 0,1 до 10% сшивающего компонента относительно сухого веса композиции, предпочтительно, от 0,5 до 8% вес., более предпочтительно, от 0,75 до 6% вес., например, от 1 до 5% вес., наиболее предпочтительно, от 1 до 4% вес.[46] The composition may contain from 0.1 to 10% crosslinking component relative to the dry weight of the composition, preferably from 0.5 to 8% by weight, more preferably from 0.75 to 6% by weight, for example from 1 to 5% wt., most preferably 1 to 4% wt.
[47] Композиция может содержать от 50 до 95% керамического материала относительно сухого веса композиции, предпочтительно, от 50 до 90% вес., более предпочтительно, от 55 до 85% вес., наиболее предпочтительно, от 60 до 80% вес. Элемент насадки может включать по меньшей мере 75% керамического материала относительно сухого веса композиции, предпочтительно, по меньшей мере 85% вес., более предпочтительно, по меньшей мере 90% вес., например, по меньшей мере 95% вес., наиболее предпочтительно, по меньшей мере 97% вес. керамического материала.[47] The composition may contain from 50 to 95% ceramic material relative to the dry weight of the composition, preferably from 50 to 90% by weight, more preferably from 55 to 85% by weight, most preferably from 60 to 80% by weight. The packing element may comprise at least 75% ceramic material based on the dry weight of the composition, preferably at least 85% by weight, more preferably at least 90% by weight, for example at least 95% by weight, most preferably at least 97% wt. ceramic material.
[48] Композиция может содержать от >0 до 40% порообразующего компонента относительно сухого веса композиции, предпочтительно, от 0,5 до 30% вес., боле предпочтительно, от 2 до 25% вес., например, от 3 до 20% вес., наиболее предпочтительно, от 4 до 15% вес.[48] The composition may contain from >0 to 40% of the blowing component relative to the dry weight of the composition, preferably from 0.5 to 30% by weight, more preferably from 2 to 25% by weight, for example from 3 to 20% by weight ., most preferably from 4 to 15 wt%.
[49] Композиция может содержать от 0,1 до 5% инициатора относительно сухого веса композиции, предпочтительно, от 0,5 до 4% вес., более предпочтительно, от 0,75 до 3,5% вес., наиболее предпочтительно, от 1 до 3% вес.[49] The composition may contain from 0.1 to 5% initiator relative to the dry weight of the composition, preferably from 0.5 to 4% by weight, more preferably from 0.75 to 3.5% by weight, most preferably from 1 to 3% wt.
[50] Композиция может содержать до 5% ускорителя относительно сухого веса композиции, предпочтительно, до 3% вес., более предпочтительно, до 2% вес., наиболее предпочтительно, до 1,5% вес.[50] The composition may contain up to 5% accelerator based on the dry weight of the composition, preferably up to 3% by weight, more preferably up to 2% by weight, most preferably up to 1.5% by weight.
[51] Композиция может содержать от 0,1 до 10% диспергатора относительно сухого веса композиции, предпочтительно, от 0,5 до 8% вес., более предпочтительно, от 0,75 до 6% вес., наиболее предпочтительно, от 1 до 5% вес.[51] The composition may contain from 0.1 to 10% dispersant based on the dry weight of the composition, preferably from 0.5 to 8% by weight, more preferably from 0.75 to 6% by weight, most preferably from 1 to 5% wt.
[52] Композиция может характеризоваться содержанием твердой фазы от 45 до 99% относительного общего веса композиции, например, от 50 до 95% вес., предпочтительно, от 55 до 90% вес., наиболее предпочтительно, от 60 до 85% вес.[52] The composition may have a solids content of from 45 to 99% relative total weight of the composition, for example from 50 to 95% by weight, preferably from 55 to 90% by weight, most preferably from 60 to 85% by weight.
[53] Композиция может быть образована путем соединения приготовленного заранее водного связующего с керамической композицией. Соответственно, водное связующее может содержать полимеризующийся мономер, сшивающий компонент и воду.[53] The composition can be formed by combining a previously prepared aqueous binder with a ceramic composition. Accordingly, the aqueous binder may contain a polymerizable monomer, a cross-linking component and water.
[54] До приведения жидкой керамической композиции в контакт с формой композиция может быть приведена в контакт с инициатором и, опционально, ускорителем полимеризации.[54] Prior to bringing the liquid ceramic composition into contact with the mold, the composition may be contacted with an initiator and, optionally, a polymerization accelerator.
[55] Элемент насадки, соответствующий настоящему изобретению, может являться инертным элементом насадки. В сущности, инертный элемент насадки может по существу не содержать каталитический материал. Преимущественно, использование инертного элемента насадки, соответствующего настоящему изобретению, в слое катализатора обеспечивает улучшенную теплопередачу и турбулентность потока газа, что благоприятствует созданию далее в реакторе надлежащей для целевой реакции температуры реакционных сред.[55] The packing element of the present invention may be an inert packing element. In essence, the inert packing element may be substantially free of catalyst material. Advantageously, the use of an inert packing element according to the present invention in the catalyst bed provides improved heat transfer and turbulence of the gas flow, which further promotes the creation of reaction media temperatures appropriate for the target reaction in the reactor.
[56] Элемент насадки, или подложка, соответствующий настоящему изобретению, может являться катализатором на подложке, содержащим каталитический материал. Каталитический материал может быть пригоден для проявления каталитической активности в заданном процессе, в котором применяют катализатор на подложке.[56] The packing element or support of the present invention may be a supported catalyst containing catalyst material. The catalyst material may be suitable for exhibiting catalytic activity in a given process in which a supported catalyst is used.
[57] Каталитический материал может включать металл, выбранный как один или несколько переходных металлов, надлежащим образом, оксидов переходных металлов и/или благородных металлов, надлежащим образом, их сплавов. Каталитический материал может включать металл, выбранный как один или несколько из следующих: железо, никель, серебро, золото, платина, рутений, ванадий, молибден и кобальт.[57] The catalytic material may include a metal selected as one or more transition metals, suitably transition metal oxides and/or noble metals, suitably alloys thereof. The catalyst material may include a metal selected as one or more of the following: iron, nickel, silver, gold, platinum, ruthenium, vanadium, molybdenum and cobalt.
[58] Композиция до внесения в форму может быть смешана с получением гомогенной суспензии, надлежащим образом, до добавления инициатора или опционального ускорителя. Композиция может быть смешана после добавления инициатора или опционального ускорителя с получением гомогенной суспензии.[58] The composition, before being formulated, may be mixed to form a homogeneous suspension, as appropriate, prior to the addition of an initiator or optional accelerator. The composition can be mixed after adding an initiator or optional accelerator to obtain a homogeneous suspension.
[59] Предпочтительно, форма представляет собой форму для литья. Форма может быть пригодна для получения на заготовке поверхностных структур.[59] Preferably, the mold is a casting mold. The shape may be suitable for producing surface structures on the workpiece.
[60] Заготовка, изготавливаемая на стадии (с), может быть высушена путем горячей сушки заготовки при температуре ≥40°С, например, ≥50°С или ≥55°С или ≥60°С. Надлежащим образом, сушка заготовки может продолжаться ≥10 часов, например, ≥15 часов или ≥20 часов, например, ≥24 часов.[60] The preform produced in step (c) can be dried by hot drying the preform at a temperature of ≥40°C, for example, ≥50°C or ≥55°C or ≥60°C. Properly, drying of the workpiece can last ≥10 hours, for example ≥15 hours or ≥20 hours, for example ≥24 hours.
[61] Заготовка может быть подвергнута обжигу при температуре ≥1000°С, предпочтительно, ≥1200°С, более предпочтительно, ≥1400°С, наиболее предпочтительно, ≥1500°С. Надлежащим образом, обжиг может продолжаться до тех пор, пока все связующее и весь порообразующий компонент не будут удалены из подложки или катализатора на подложке.[61] The workpiece may be fired at a temperature of ≥1000°C, preferably ≥1200°C, more preferably ≥1400°C, most preferably ≥1500°C. Suitably, calcination can continue until all of the binder and all of the pore-forming component have been removed from the support or catalyst on the support.
[62] Элемент насадки может быть пропитан каталитическим материалом путем погружения элемента насадки в раствор каталитического материала. Пропитанный элемент насадки после погружения может быть высушен.[62] The packing element may be impregnated with catalytic material by immersing the packing element in a solution of the catalytic material. The saturated nozzle element can be dried after immersion.
[63] Преимущественно, настоящее изобретение обеспечивает возможность вынимать заготовку подложки или катализатора на подложке из формы, пока она еще относительно эластичная и легче поддается манипулированию. Благодаря этому уменьшается процент брака по сравнению с другими типами технологии литья.[63] Advantageously, the present invention allows the support preform or supported catalyst to be removed from the mold while it is still relatively flexible and easier to handle. Thanks to this, the scrap rate is reduced compared to other types of casting technology.
[64] Направляющий элемент устройства настоящего изобретения выполнен с возможностью переведения формы в открытое положение путем деформации части формы, надлежащим образом, путем взаимодействия с направляющими элементами формы. Соответственно, направляющий элемент может включать часть, которая выполнена с возможностью расположения формы в закрытом или по меньшей мере частично закрытом положении, и часть, которая выполнена с возможностью переведения формы в положение, в котором части формы по меньшей мере частично отстоят друг от друга в открытом положении. Форма может предусматривать перемещение в направляющем элементе из закрывающего участка направляющего элемента в дистанцирующий участок направляющего элемента. Обычно, направляющий элемент выполнен с возможностью размещения формы в открытом положении, в котором одна область частей формы соприкасается, и одна область частей формы находится на расстоянии, надлежащим образом, в положении, в котором может быть задействован удерживающий элемент дозирования, тогда как полость формы открыта, и образовалась полость резервуара. Направляющий элемент выполнен с возможностью размещения формы в положении, в котором задействован удерживающий элемент дозирования, и/или области частей формы соприкасаются, тогда как полость формы открыта, и образовалась полость резервуара, при этом открытая полость формы и/или полость резервуара расположены над удерживающим элементом дозирования и/или соприкасающимися областями частей формы. Направляющий элемент может дополнительно включать приводной элемент, пригодный для перемещения формы по направляющему участку направляющего элемента.[64] The guide member of the device of the present invention is configured to move the mold to an open position by deforming a portion of the mold in a suitable manner by interacting with the mold guide members. Accordingly, the guide member may include a portion that is configured to position the mold in a closed or at least partially closed position, and a portion that is configured to move the mold to a position in which portions of the mold are at least partially spaced apart in an open position. position The shape may include movement in the guide member from a closing portion of the guide member to a spacer portion of the guide member. Typically, the guide member is configured to place the mold in an open position in which one area of the mold parts is in contact and one area of the mold parts is spaced apart, suitably in a position in which the dispensing holding member can be engaged while the mold cavity is open , and a reservoir cavity was formed. The guide element is configured to place the mold in a position in which the dispensing holding member is engaged and/or the regions of the mold parts are in contact while the mold cavity is open and a reservoir cavity is formed, wherein the open mold cavity and/or the reservoir cavity are located above the holding member dispensing and/or contacting areas of mold parts. The guide element may further include a drive element suitable for moving the mold along the guide portion of the guide element.
[65] Формовочное устройство может дополнительно включать дозирующий элемент, выполненный с возможностью распределения жидкой керамической композиции в форме. Соответственно, дозирующий элемент может быть расположен над направляющим участком направляющего элемента.[65] The molding device may further include a metering element configured to distribute the liquid ceramic composition into the mold. Accordingly, the metering element can be located above the guide portion of the guide element.
[66] Элемент насадки может являться подложкой катализатора, надлежащим образом, керамической подложкой катализатора. Элемент насадки может являться катализатором на подложке.[66] The packing element may be a catalyst support, suitably a ceramic catalyst support. The packing element may be a catalyst on a support.
[67] Элемент насадки настоящего изобретения может являться литьевым элементом насадки, таким как элемент насадки, отлитый из геля.[67] The nozzle element of the present invention may be a molded nozzle element, such as a gel-molded nozzle element.
[68] Элемент насадки может характеризоваться геометрической площадью поверхности на единицу объема (geometric surface area per volume, GSA) ≥0,7 см2/см3 и прочностью на боковое раздавливание ≥250 кгс; например, GSA ≥1 см2/см3, предпочтительно, GSA ≥1,2 см2/см3, более предпочтительно, GSA ≥1,3 см2/см3, наиболее предпочтительно, GSA ≥1,4 см2/см3. Элемент насадки может характеризоваться прочностью на боковое раздавливание ≥275 кгс, предпочтительно, ≥300 кгс, более предпочтительно, ≥325 кгс, наиболее предпочтительно, ≥350 кгс.[68] The packing element may have a geometric surface area per volume (GSA) of ≥0.7 cm 2 /cm 3 and a lateral crush strength of ≥250 kgf; for example, GSA ≥1 cm 2 /cm 3 , preferably GSA ≥1.2 cm 2 /cm 3 , more preferably GSA ≥1.3 cm 2 /cm 3 , most preferably GSA ≥1.4 cm 2 /cm 3 . The nozzle element may have a lateral crush strength of ≥275 kgf, preferably ≥300 kgf, more preferably ≥325 kgf, most preferably ≥350 kgf.
[69] Элемент насадки может характеризоваться GSA ≥1 см2/см3 и прочностью на боковое раздавливание ≥150 кгс; например, GSA ≥1,7 см2/см3, предпочтительно, GSA ≥1,9 см2/см3, более предпочтительно, GSA ≥2,1 см2/см3, наиболее предпочтительно, GSA ≥2,3 см2/см3. Элемент насадки может характеризоваться прочностью на боковое раздавливание ≥170 кгс, предпочтительно, ≥185 кгс, более предпочтительно, ≥200 кгс, наиболее предпочтительно, ≥215 кгс.[69] The nozzle element may have a GSA of ≥1 cm 2 /cm 3 and a lateral crush strength of ≥150 kgf; for example, GSA ≥1.7 cm 2 /cm 3 , preferably GSA ≥1.9 cm 2 /cm 3 , more preferably GSA ≥2.1 cm 2 /cm 3 , most preferably GSA ≥2.3 cm 2 /cm 3 . The nozzle element may have a lateral crush strength of ≥170 kgf, preferably ≥185 kgf, more preferably ≥200 kgf, most preferably ≥215 kgf.
[70] Элемент насадки может характеризоваться GSA ≥3 см2/см3 и прочностью на боковое раздавливание ≥60 кгс; например, GSA ≥3,3 см2/см3, предпочтительно, GSA ≥3,6 см2/см3, более предпочтительно, GSA ≥3,9 см2/см3, наиболее предпочтительно, GSA ≥4,2 см2/см3. Элемент насадки может характеризоваться прочностью на боковое раздавливание ≥70 кгс, предпочтительно, ≥80 кгс, более предпочтительно, ≥90 кгс, наиболее предпочтительно, ≥100 кгс.[70] The nozzle element may have a GSA of ≥3 cm 2 /cm 3 and a lateral crush strength of ≥60 kgf; for example, GSA ≥3.3 cm 2 /cm 3 , preferably GSA ≥3.6 cm 2 /cm 3 , more preferably GSA ≥3.9 cm 2 /cm 3 , most preferably GSA ≥4.2 cm 2 /cm 3 . The nozzle element may have a lateral crush strength of ≥70 kgf, preferably ≥80 kgf, more preferably ≥90 kgf, most preferably ≥100 kgf.
[71] При этом GSA рассчитывают путем измерения наружных размеров элемента насадки, включая все характерные особенности макроструктуры и поверхностной структуры, и вычисляют площадь поверхности. Затем полученную площадь поверхности делят на рассчитанный объем элемента насадки. Для выполнения этих расчетов быстро и точно может быть использовано программное обеспечение трехмерного моделирования.[71] In this case, GSA is calculated by measuring the outer dimensions of the packing element, including all the characteristic features of the macrostructure and surface structure, and calculating the surface area. The resulting surface area is then divided by the calculated volume of the packing element. 3D modeling software can be used to perform these calculations quickly and accurately.
[72] Прочность на боковое раздавливание представлена в настоящем документе как величина, выраженная в кгс. Она отражает максимальную нагрузку, зафиксированную в точке разрушения образца при сдавливании до разрушения между двумя параллельными, плоскими пластинами из закаленной стали минимальным диаметром 80 мм. Одна пластина закреплена на динамометрическом элементе с регистрирующим устройством, другая прикреплена к толкающему штоку, который перемещается с регулируемой скоростью 5 мм/мин. Предварительные испытания проводят для определения измерения, в котором элемент насадки наиболее хрупок. Затем проводят испытание на боковое раздавливание в наиболее слабом направлении.[72] Lateral crush strength is presented herein as a value expressed in kgf. It reflects the maximum load recorded at the point of failure of the sample when compressed to failure between two parallel, flat hardened steel plates with a minimum diameter of 80 mm. One plate is attached to a torque element with a recording device, the other is attached to a push rod, which moves at an adjustable speed of 5 mm/min. Preliminary tests are carried out to determine the dimension in which the packing element is most fragile. A lateral crush test is then performed in the weakest direction.
[73] Элемент насадки может характеризоваться пористостью ≥6%, предпочтительно, ≥15%, более предпочтительно, ≥20%, наиболее предпочтительно, ≥25%. Элемент насадки может характеризоваться пористостью от 6 до 50%, предпочтительно, от 15 до 40%, более предпочтительно, от 20 до 35%, наиболее предпочтительно, от 25 до 30%. Соответственно, подложка может иметь пористость ≥15%, более предпочтительно, ≥20%, наиболее предпочтительно, ≥25%. Подложка может иметь пористость от 15 до 50%, более предпочтительно, от 20 до 40%, наиболее предпочтительно, от 25 до 35%.[73] The packing element may have a porosity of ≥6%, preferably ≥15%, more preferably ≥20%, most preferably ≥25%. The packing element may have a porosity of 6 to 50%, preferably 15 to 40%, more preferably 20 to 35%, most preferably 25 to 30%. Accordingly, the substrate may have a porosity of ≥15%, more preferably ≥20%, most preferably ≥25%. The substrate may have a porosity of 15 to 50%, more preferably 20 to 40%, most preferably 25 to 35%.
[74] При этом пористость измеряют методом ртутной порозиметрии с использованием ASTM D4284-12(2017)e1, Standard Test Method for Determining Pore Volume Distribution of Catalysts and Catalyst Carriers by Mercury Intrusion Porosimetry (Стандартный метод определения объемного распределения пор катализаторов и носителей катализаторов путем ртутной порозиметрии).[74] In this case, porosity is measured by mercury porosimetry using ASTM D4284-12(2017)e1, Standard Test Method for Determining Pore Volume Distribution of Catalysts and Catalyst Carriers by Mercury Intrusion Porosimetry. mercury porosimetry).
[75] Элемент насадки может иметь макроструктуру и поверхностную структуру на наружной поверхности макроструктуры. Обычно, поверхностную структуру элемента насадки создают на стадии формования элемента насадки, т.е., на стадии формирования заготовки элемента насадки, надлежащим образом, при помощи соответствующей текстуры полости формы. Как таковую, поверхностную структуру, предпочтительно, не создают после формования заготовки элемента насадки.[75] The nozzle element may have a macrostructure and a surface structure on an outer surface of the macrostructure. Typically, the surface structure of the nozzle element is created at the stage of forming the nozzle element, that is, at the stage of forming the preform of the nozzle element, appropriately by means of a corresponding texture of the mold cavity. As such, the surface structure is preferably not created after the molding of the nozzle element preform.
[76] Макроструктура может иметь многодольчатую форму, например, трехдольчатую, четырехдольчатую или пятидольчатую; форму кольца; сферы; куба; кубоида; цилиндра; или зубчатую форму.[76] The macrostructure may be multilobed, such as trilobed, quadrilobed, or quinquelobed; ring shape; spheres; Cuba; cuboid; cylinder; or jagged shape.
[77] Зубчатая макроструктура включает множество зубцов, отходящих радиально наружу. Зубчатая макроструктура может иметь поперечное сечение по существу круглое, треугольное, квадратное или прямоугольное и т.д., если исключить зубцы. По меньшей мере некоторые, предпочтительно, все зубцы могут суживаться в глубину и/или в ширину зубчатой структуры, предпочтительно, каждый зубец сживается в том же направлении, что и другие зубцы данной зубчатой структуры, соответственно, самые широкие и глубокие участки зубца могут соответствовать одному и тому же концу зубца.[77] The serrated macrostructure includes many teeth extending radially outward. The serrated macrostructure may have a cross-section that is substantially circular, triangular, square or rectangular, etc., excluding the serrations. At least some, preferably all, of the teeth may taper into the depth and/or width of the tooth structure, preferably each tooth will taper in the same direction as the other teeth of a given tooth structure, whereby the widest and deepest portions of the tooth may correspond to one and the same end of the tooth.
[78] Макроструктура может иметь вогнутую верхнюю и/или нижнюю поверхности, надлежащим образом, по меньшей мере 30% верхней и/или нижней поверхности вогнуто, например, по меньшей мере 40% или по меньшей мере 50%. Следует понимать, что в соответствии с изобретением отверстие, проходящее сквозь макроструктуру, не является углублением верхней и/или нижней поверхности.[78] The macrostructure may have a concave top and/or bottom surface, suitably at least 30% of the top and/or bottom surface is concave, such as at least 40% or at least 50%. It should be understood that, in accordance with the invention, the hole passing through the macrostructure is not a recess of the upper and/or lower surface.
[79] Преимущественно, было обнаружено, что зубчатая макроструктура с суживающимися зубцами и/или вогнутой верхней или нижней поверхностью позволяет получить большую плотность укладки в сочетании с уменьшенной взаимоблокировкой.[79] Advantageously, it has been found that a serrated macrostructure with tapering teeth and/or a concave top or bottom surface allows for greater packing density combined with reduced interlocking.
[80] Сферическая макроструктура может включать по меньшей мере один линейный желоб на наружной поверхности, например, по меньшей мере два, по меньшей мере три или по меньшей мере четыре линейных желоба. Предпочтительно, сферическая макроструктура включает по меньшей мере два линейных параллельных желоба, например, по меньшей мере три или по меньшей мере четыре. Предпочтительно, желоба имеют по существу полусферическое поперечное сечение.[80] The spherical macrostructure may include at least one linear groove on the outer surface, such as at least two, at least three, or at least four linear grooves. Preferably, the spherical macrostructure includes at least two linear parallel grooves, for example at least three or at least four. Preferably, the gutters have a substantially hemispherical cross-section.
[81] Макроструктура может быть монолитной или включать одно или несколько отверстий, проходящих сквозь макроструктуру. Предпочтительно, элемент насадки включает по меньшей мере одно отверстие, проходящее сквозь макроструктуру, более предпочтительно, макроструктура включает по меньшей мере три отверстия. Макроструктура может представлять собой сотовую структуру. Отверстия в макроструктуре могут иметь прямой срез или фаску.[81] The macrostructure may be monolithic or include one or more holes extending through the macrostructure. Preferably, the nozzle element includes at least one hole extending through the macrostructure, more preferably the macrostructure includes at least three holes. The macrostructure may be a honeycomb structure. Holes in the macrostructure can have a straight cut or a chamfer.
[82] Элемент насадки может включать множество поверхностных структур, надлежащим образом, множество повторяющихся поверхностных структур. Предпочтительно, элемент насадки включает по меньшей мере 5 поверхностных структур, надлежащим образом, повторяющихся элементов поверхностных структур, более предпочтительно, по меньшей мере 10, например, по меньшей мере 15 или по меньшей мере 20, наиболее предпочтительно, по меньшей мере 25.[82] The packing element may include a plurality of surface structures, suitably a plurality of repeating surface structures. Preferably, the packing element includes at least 5 surface structures, suitably repeating surface structure elements, more preferably at least 10, for example at least 15 or at least 20, most preferably at least 25.
[83] Под поверхностными структурами понимаются выпуклые и/или вогнутые участки на подложке, высота которых значительно меньше, чем ширина/диаметр макроструктуры элемента насадки. Такие поверхностные структуры могут рассматриваться как текстурированная поверхность макроструктуры элемента насадки. Можно считать, что поверхностные структуры не включают микроскопическую шероховатость поверхности. Например, элемент насадки может иметь кубоидальную макроструктуру шириной 32 мм и длиной 50 мм. Наружная поверхность этого элемента насадки может иметь множество поверхностных структур в форме множества повторяющихся идентичных дискретных бугорков, при этом высота каждого бугорка составляет 2 мм. Следует понимать, что обычные отличительные особенности макроструктуры, такие как множество зубцов зубчатой формы или долей многодольчатой формы, в соответствии с настоящим изобретением не рассматриваются как поверхностные структуры.[83] Surface structures refer to convex and/or concave areas on the substrate, the height of which is significantly less than the width/diameter of the macrostructure of the packing element. Such surface structures can be considered as a textured surface of the macrostructure of the packing element. It can be considered that surface structures do not include microscopic surface roughness. For example, the packing element may have a cuboidal macrostructure with a width of 32 mm and a length of 50 mm. The outer surface of this nozzle element may have a plurality of surface structures in the form of a plurality of repeating identical discrete tubercles, each tubercle being 2 mm in height. It should be understood that conventional macrostructure features, such as a plurality of jagged-shaped teeth or multi-lobed lobes, are not considered surface structures in accordance with the present invention.
[84] Поверхностные структуры могут иметь форму ребер и/или бугорков.[84] Superficial structures may be in the form of ribs and/or tubercles.
[85] Ребра могут иметь форму кольцевых ребер, при этом форма указанных кольцевых ребер не ограничивается круглой формой. Кольцевые ребра могут иметь по существу круглую форму или форму правильного выпуклого многоугольника, такого как треугольник, квадрат, пятиугольник, шестиугольник, семиугольник, восьмиугольник, девятиугольник или десятиугольник. Предпочтительно, кольцевые ребра имеют форму правильного выпуклого многоугольника, более предпочтительно, пятиугольника, шестиугольника или семиугольника, наиболее предпочтительно, шестиугольника. Часть поверхностной структуры между кольцевыми ребрами может быть плоской, наклонной и/или криволинейной. Например, часть поверхностной структуры между кольцевыми ребрами может иметь форму перевернутой пирамиды. Поверхностные структуры могут включать множество структур в форме соединенных кольцевых ребер, надлежащим образом, взаимосвязанных кольцевых ребер, когда ребро по меньшей мере первой кольцевой поверхностной структуры образует часть второй кольцевой поверхностной структуры.[85] The ribs may be in the form of annular ribs, and the shape of said annular ribs is not limited to a circular shape. The annular fins may be substantially circular in shape or in the shape of a regular convex polygon such as a triangle, square, pentagon, hexagon, heptagon, octagon, ninegon or decagon. Preferably, the annular ribs have the shape of a regular convex polygon, more preferably a pentagon, hexagon or heptagon, most preferably a hexagon. The portion of the surface structure between the annular ribs may be flat, inclined and/or curved. For example, the portion of the surface structure between the annular ribs may be in the shape of an inverted pyramid. The surface structures may include a plurality of structures in the form of connected annular ribs, suitably interconnected annular ribs, where an ridge of at least the first annular surface structure forms part of a second annular surface structure.
[86] Поверхностные структуры в форме бугорков могут быть вогнуты в макроструктуру или выступать из макроструктуры наружу. Бугорки могут быть криволинейными, пирамидальными и/или ступенчатыми. Ступенчатые бугорки могут включать от 2 до 10 ступеней, например, от 3 до 8 ступеней. Бугорки могут соединяться так, что смежные бугорки соприкасаются или сливаются друг с другом.[86] Surface structures in the form of tubercles can be concave into the macrostructure or protrude outward from the macrostructure. The tubercles may be curved, pyramidal and/or stepped. The stepped cusps may include 2 to 10 steps, such as 3 to 8 steps. The tubercles can be connected so that adjacent tubercles touch or merge with each other.
[87] Средняя высота поверхностных структур элемента насадки может достигать 10 мм, предпочтительно, 7 мм, более предпочтительно, 6 мм, наиболее предпочтительно, 5 мм.[87] The average height of the surface structures of the packing element can reach 10 mm, preferably 7 mm, more preferably 6 mm, most preferably 5 mm.
[88] Средняя высота поверхностных структур элемента насадки может составлять по меньшей мере 0,1 мм, например, по меньшей мере 0,3 мм, предпочтительно, по меньшей мере 0,5 мм, более предпочтительно, по меньшей мере 0,7 мм, наиболее предпочтительно, по меньшей мере 0,8 мм. При этом высоту поверхностных структур измеряют при помощи штангенциркуля с функцией измерения глубины.[88] The average height of the surface structures of the nozzle element may be at least 0.1 mm, for example at least 0.3 mm, preferably at least 0.5 mm, more preferably at least 0.7 mm, most preferably at least 0.8 mm. In this case, the height of the surface structures is measured using a caliper with a depth measurement function.
[89] Элемент насадки может иметь наибольшее измерение до 1000 мм, например, до 750 мм или до 500 мм, предпочтительно, до 400 мм. Элемент насадки может иметь ширину/диаметр до 500 мм, например, до 300 мм или до 200 мм, предпочтительно, до 150 мм, более предпочтительно, до 100 мм, наиболее предпочтительно, до 50 мм.[89] The nozzle element may have a largest dimension of up to 1000 mm, for example up to 750 mm or up to 500 mm, preferably up to 400 mm. The nozzle element may have a width/diameter of up to 500 mm, for example up to 300 mm or up to 200 mm, preferably up to 150 mm, more preferably up to 100 mm, most preferably up to 50 mm.
[90] Средняя высота поверхностных структур элемента насадки может составлять до 40% ширины/диаметра элемента насадки, например, до 30%, предпочтительно, до 25%, более предпочтительно, до 20%, наиболее предпочтительно, до 15%.[90] The average height of the surface structures of the packing element may be up to 40% of the width/diameter of the packing element, for example up to 30%, preferably up to 25%, more preferably up to 20%, most preferably up to 15%.
[91] Поверхностные структуры могут распространяться по меньшей мере по двум поверхностям элемента насадки, например, по меньшей мере боковой поверхности и верхней поверхности и/или нижней поверхности.[91] The surface structures may extend across at least two surfaces of the packing element, for example, at least a side surface and a top surface and/or a bottom surface.
[92] Поверхностные структуры могут распространяться по меньшей мере по 50% боковой поверхности элемента насадки, например, по меньшей мере по 60%, предпочтительно, по меньшей мере 70%, более предпочтительно, по меньшей мере 80%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере 85%. Поверхностные структуры могут распространяться по меньшей мере по 50% наружной поверхности элемента насадки, например, по меньшей мере по 60%, предпочтительно, по меньшей мере 70%, более предпочтительно, по меньшей мере 80%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере 85%. Там, где поверхностные структуры включают повторяющиеся серии ребер, таких как кольцевые ребра, поверхность между ребрами в этом расчете считается частью поверхностной структуры, даже если эта поверхность по существу плоская, или если ребра не взаимосвязаны.[92] The surface structures may extend over at least 50% of the side surface of the packing element, for example at least 60%, preferably at least 70%, more preferably at least 80%, most preferably at least 85%. The surface structures may extend over at least 50% of the outer surface of the packing element, for example at least 60%, preferably at least 70%, more preferably at least 80%, most preferably at least 85%. Where surface structures include repeating series of ribs, such as ring ribs, the surface between the ribs is considered part of the surface structure in this calculation, even if that surface is substantially planar, or if the ribs are not interconnected.
[93] Преимущественно, форма и способ настоящего изобретения предусматривают рентабельное производство элементов насадки, обладающих улучшенной геометрической площадью поверхности и, при этом достаточной прочностью. Кроме этого, прочность и/или пористость элементов насадки, которые могут эффективно производиться благодаря настоящему изобретению, поддаются модификации при сохранении их формы, тем самым, при меньшем объеме перепроектирования и меньших затратах. Кроме этого, элементы насадки могут являться подложкой с большой пористостью, при этом обладая достаточной прочностью. Самым значительным преимуществом является то, что элемент насадки может обладать улучшенной геометрической площадью поверхности в сочетании с достаточной прочностью и большой пористостью. Улучшенная геометрическая площадь поверхности элемента насадки особенна важна для тех вариантов применения, в которых каталитическая реакция происходит на поверхности.[93] Advantageously, the form and method of the present invention provide for the cost-effective production of packing elements having improved geometric surface area and yet sufficient strength. In addition, the strength and/or porosity of the packing elements that can be efficiently produced by the present invention are amenable to modification while maintaining their shape, thereby requiring less redesign and cost. In addition, the elements of the nozzle can be a substrate with high porosity, while still possessing sufficient strength. The most significant advantage is that the packing element can have improved geometric surface area combined with sufficient strength and high porosity. The improved geometric surface area of the packing element is particularly important for applications in which the catalytic reaction occurs at the surface.
[94] Элемент насадки также может обладать большим коэффициентом теплопередачи в сочетании с другими улучшенными свойствами, такими как укладка.[94] The nozzle element may also have a higher heat transfer coefficient in combination with other improved properties such as stacking.
[95] Элемент насадки также может использоваться для получения улучшенных параметров укладки с низкими потерями давления. Элемент насадки может характеризоваться повышенной плотностью укладки, при этом обеспечивая оптимальный поток газа.[95] The nozzle element can also be used to achieve improved layup performance with low pressure loss. The packing element can be characterized by increased packing density while still providing optimal gas flow.
[96] В соответствии с пятым аспектом, настоящим изобретением обеспечивается способ производства формы, соответствующей любому из аспектов - от первого до третьего - настоящего изобретения, при этом способ включает стадии, на которых:[96] In accordance with a fifth aspect, the present invention provides a method for producing a mold corresponding to any of the first to third aspects of the present invention, the method comprising the steps of:
а) опционально, выполняют цифровую модель негативной формы;a) optionally, perform a digital model of a negative form;
b) выполняют негативную форму в соответствии с моделью, используя технологии аддитивного производства, предпочтительно, печать на 3D-принтере; иb) produce a negative shape in accordance with the model using additive manufacturing technologies, preferably 3D printing; And
с) формируют форму из негативной формы.c) form a form from a negative form.
[97] В соответствии с шестым аспектом, настоящим изобретением обеспечивается способ производства элемента насадки, такого как подложка для катализатора или катализатор на подложке, при этом элемент насадки может представлять собой элемент насадки, соответствующий четвертому аспекту настоящего изобретения, при этом способ включает стадии, на которых:[97] According to a sixth aspect, the present invention provides a method for producing a packing element such as a catalyst support or a supported catalyst, wherein the packing element may be a packing element according to the fourth aspect of the present invention, the method comprising the steps of: of which:
а) опционально, выполняют цифровую модель негативной формы в соответствии с любым из аспектов - от первого до третьего - настоящего изобретения;a) optionally, performing a digital negative form model in accordance with any of the first to third aspects of the present invention;
b) выполняют негативную форму в соответствии с моделью, используя технологии аддитивного производства, предпочтительно, печать на 3D-принтере;b) produce a negative shape in accordance with the model using additive manufacturing technologies, preferably 3D printing;
с) формируют форму из негативной формы;c) form a form from a negative form;
d) проводят литье литьевой композиции, надлежащим образом, литьевой композиции, определенной в связи с четвертым аспектом настоящего изобретения, с получением элемента насадки или катализатора на подложке; надлежащим образом, в соответствии со способом второго аспекта настоящего изобретения.d) casting the casting composition, appropriately, of the casting composition defined in connection with the fourth aspect of the present invention, to obtain a packing element or a supported catalyst; suitably in accordance with the method of the second aspect of the present invention.
[98] В соответствии с седьмым аспектом, настоящим изобретением обеспечивается реактор, включающий слой катализатора, при этом слой катализатора включает элемент насадки, соответствующий четвертому аспекту настоящего изобретения.[98] According to a seventh aspect, the present invention provides a reactor including a catalyst bed, wherein the catalyst bed includes a packing element according to the fourth aspect of the present invention.
[99] В соответствии с восьмым аспектом, настоящим изобретением обеспечивается реакционная среда, включающая слой катализатора, при этом слой катализатора включает элемент насадки, соответствующий четвертому аспекту настоящего изобретения.[99] According to an eighth aspect, the present invention provides a reaction medium including a catalyst layer, wherein the catalyst layer includes a packing element according to the fourth aspect of the present invention.
[100] Надлежащим образом, реактор или реакционная среда могут предназначаться для изготовления синтез-газа, такого как аммиак, метанол, водород, пероксид водорода и/или оксоспирты; прямого восстановления железа (DRI); генерации эндотермического газа; каталитического частичного окисления или автотермического реформинга.[100] Suitably, the reactor or reaction medium may be intended for the production of synthesis gas such as ammonia, methanol, hydrogen, hydrogen peroxide and/or oxoalcohols; direct reduction of iron (DRI); generation of endothermic gas; catalytic partial oxidation or autothermal reforming.
[101] В соответствии с девятым аспектом, настоящим изобретением обеспечивается применение элемента насадки, соответствующего четвертому аспекту настоящего изобретения, в качестве подложки катализатора.[101] According to a ninth aspect, the present invention provides the use of a packing member according to the fourth aspect of the present invention as a catalyst support.
[102] В соответствии с десятым аспектом, настоящим изобретением обеспечивается способ производства синтез-газа, такого как аммиак, метанол, водород, пероксид водорода и/или оксоспирты, включающий использование реактора, в котором имеется слой катализатора, при этом слой катализатора включает элемент насадки, соответствующий четвертому аспекту настоящего изобретения, с целью производства синтез-газа.[102] According to a tenth aspect, the present invention provides a method for producing synthesis gas such as ammonia, methanol, hydrogen, hydrogen peroxide and/or oxo alcohols, comprising using a reactor having a catalyst bed, wherein the catalyst bed includes a packing element according to the fourth aspect of the present invention, for the purpose of producing synthesis gas.
[103] В соответствии с одиннадцатым аспектом, настоящим изобретением обеспечивается способ производства железа прямого восстановления, включающий использование реактора, в котором имеется слой катализатора, при этом слой катализатора включает элемент насадки, соответствующий четвертому аспекту настоящего изобретения.[103] According to an eleventh aspect, the present invention provides a method for producing direct reduced iron, comprising using a reactor having a catalyst bed, wherein the catalyst bed includes a packing member according to the fourth aspect of the present invention.
[104] В соответствии с двенадцатым аспектом, настоящим изобретением обеспечивается способ генерации эндотермического газа, включающий использование реактора, в котором имеется слой катализатора, при этом слой катализатора включает элемент насадки, соответствующий четвертому аспекту настоящего изобретения.[104] According to a twelfth aspect, the present invention provides a method for generating an endothermic gas, comprising using a reactor having a catalyst bed, wherein the catalyst bed includes a packing element according to the fourth aspect of the present invention.
[105] В соответствии с тринадцатым аспектом, настоящим изобретением обеспечивается способ каталитического частичного окисления, включающий использование реактора, в котором имеется слой катализатора, при этом слой катализатора включает элемент насадки, соответствующий четвертому аспекту настоящего изобретения.[105] According to a thirteenth aspect, the present invention provides a catalytic partial oxidation process comprising using a reactor having a catalyst bed, wherein the catalyst bed includes a packing element according to the fourth aspect of the present invention.
[106] В соответствии с четырнадцатым аспектом, настоящим изобретением обеспечивается способ автотермического реформинга, включающий использование реактора, в котором имеется слой катализатора, при этом слой катализатора включает элемент насадки, соответствующий четвертому аспекту настоящего изобретения.[106] According to a fourteenth aspect, the present invention provides an autothermal reforming process comprising the use of a reactor having a catalyst bed, the catalyst bed including a packing element according to the fourth aspect of the present invention.
[107] Любые приводимые в настоящем документе числовые диапазоны подразумевают включение всех входящих в них поддиапазонов. Единственное число включает значение множественного числа и наоборот. Например, хотя в настоящем документе говорится об «одной» первой части и «одной» второй части, «одной» открытой полости формы, «одном» образующем резервуар элементе и т.п., может быть использовано по одному или по несколько этих компонентов и любые другие компоненты. В настоящем контексте термин «полимер» относится к олигомерам, гомополимерам и сополимерам, а префикс «поли» означает два или более.[107] Any numerical ranges given herein are intended to include all subranges within them. The singular includes the plural and vice versa. For example, although herein referred to as “one” first part and “one” second part, “one” open mold cavity, “one” reservoir-forming member, etc., one or more of these components may be used and any other components. In the present context, the term "polymer" refers to oligomers, homopolymers and copolymers, and the prefix "poly" means two or more.
[108] Использование термина «форма» в настоящем контексте подразумевает, что он означает контейнер с полостью, используемый для придания формы жидкой композиции при затвердевании с образованием твердого тела. Форма может быть, например, литьевой, пресс-формой или формирователем.[108] The use of the term "mold" in the present context is intended to mean a container with a cavity used to shape a liquid composition when solidified to form a solid. The mold may be, for example, an injection mold, a mold or a former.
[109] Использование понятий «продольный» и «поперечный» в настоящем документе соотносится с полостью резервуара, при этом продольное направление соответствует оси, проходящей по существу через устье и дно полости, а поперечное направление соответствует оси, проходящей по существу перпендикулярно продольной оси.[109] The use of the terms "longitudinal" and "transverse" herein refer to the cavity of the reservoir, with the longitudinal direction corresponding to an axis extending substantially through the mouth and bottom of the cavity, and the transverse direction corresponding to an axis extending substantially perpendicular to the longitudinal axis.
[110] Все эти признаки могут быть объединены с любым из описанных выше аспектов в любом сочетании.[110] All of these features may be combined with any of the aspects described above in any combination.
[111] Для лучшего понимания изобретения и для демонстрации того, как могут быть реализованы варианты его осуществления, далее, для примера, дается ссылка на следующие фигуры.[111] For a better understanding of the invention and to demonstrate how embodiments thereof may be implemented, reference is made to the following figures by way of example.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[112] Далее изобретение описано только для примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:[112] The invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings, in which:
[113] На фиг. 1 показан вид сверху в перспективе первого варианта осуществления формы, соответствующей настоящему изобретению.[113] In FIG. 1 is a top perspective view of a first embodiment of a mold according to the present invention.
[114] На фиг. 2А и 2В показан вид сверху второго варианта осуществления формы, соответствующей настоящему изобретению.[114] In FIG. 2A and 2B show a top view of a second embodiment of a mold in accordance with the present invention.
[115] На фиг. 3А показан вид сверху в перспективе первого варианта осуществления формовочного устройства, которое образовано формой, соответствующей второму варианту осуществления изобретения, в открытом положении.[115] In FIG. 3A is a top perspective view of a first embodiment of a molding device that is formed by a mold according to a second embodiment of the invention in an open position.
[116] На фиг. 3В представлен вид сверху формовочного устройства фиг. 3А.[116] In FIG. 3B is a top view of the molding device of FIG. 3A.
[117] На фиг. 4А представлен вид сверху в перспективе формовочного устройства фиг. 3А с формой в частично закрытом положении.[117] In FIG. 4A is a top perspective view of the molding apparatus of FIG. 3A with the mold in a partially closed position.
[118] На фиг. 4В представлен вид сверху формовочного устройства фиг. 4А.[118] In FIG. 4B is a top view of the molding device of FIG. 4A.
[119] На фиг. 5 показан вид в перспективе элемента насадки, соответствующего настоящему изобретению.[119] In FIG. 5 is a perspective view of a nozzle element in accordance with the present invention.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF OPTIONS FOR IMPLEMENTING THE INVENTION
[120] На фиг. 1 показана форма 10, соответствующая первому варианту осуществления изобретения. Форма 10 является по существу кубоидальной и состоит из первой части 100 формы и второй части 200 формы. Первая часть 100 формы и вторая часть 200 формы, каждая, обладают, примерно, половиной массы формы, и каждая из них выполнена из упруго деформируемого двухкомпонентного каучука на основе силикона.[120] In FIG. 1 shows a mold 10 according to a first embodiment of the invention. The mold 10 is substantially cuboidal and consists of a first mold portion 100 and a second mold portion 200 . The first mold portion 100 and the second mold portion 200 each have approximately half the mass of the mold and are each made of a resiliently deformable two-component silicone-based rubber.
[121] Первая часть 100 формы имеет по существу кубоидальную основу 102. Основа 102 имеет прямоугольную внутреннюю поверхность и прямоугольную наружную поверхность. Внутренняя поверхность образует внутреннюю поверхность формы, наружная поверхность образует наружную поверхность формы, когда части формы соприкасаются. Основа 102 также имеет прямоугольную переднюю поверхность, заднюю поверхность и две боковых поверхности.[121] The first mold portion 100 has a substantially cuboidal base 102. The base 102 has a rectangular inner surface and a rectangular outer surface. The inner surface forms the inner surface of the mold, the outer surface forms the outer surface of the mold when the parts of the mold touch. The base 102 also has a rectangular front surface, a rear surface and two side surfaces.
[122] Внутренняя поверхность основы 102 включат группу из двенадцати дискретных по существу полусферических частичных полостей 104 формы, снабженных текстурированной поверхностью на формующих поверхностях полостей. Полости формы расположены группой из четырех рядов с тремя полостями 104 в каждом. Частичные полости 104 отстоят на одинаковое расстояние от смежных полостей формы, образуя группу с сетчатым расположением, находящуюся в поперечном направлении в центре внутренней поверхности. Первый ряд расположен вблизи и параллельно, но на некотором расстоянии, относительно края внутренней поверхности, смежного с передней поверхностью основы 102, последний (четвертый) ряд расположен вблизи и параллельно, но на некотором расстоянии, относительно края внутренней поверхности, смежного с задней поверхностью. Первый ряд находится ближе к указанному выше краю, чем последний ряд - к соответствующему указанному выше краю. Вдоль каждой стороны группы частичных полостей 104 с сетчатым расположением выступают языки 106а и 106b бокового резервуарного элемента. Языки 106а и 106b бокового резервуарного элемента имеют, вообще, кубоидальную форму с выпуклой верхней поверхностью и проходят в продольном направлении вдоль внутренней поверхности от конца, смежного с передней поверхностью, немного заходя за последний ряд частичных полостей 104. Боковые резервуарные элементы 106а и 106b соединены у нижнего конца (т.е., конца, ближайшего к задней поверхности основы 102) донным резервуарным элементом 106с в форме языка. Донный резервуарный элемент 106с имеет такую же высоту, что и боковые резервуарные элементы 106а и 106b, и проходит по внутренней поверхности в поперечном направлении, соединяя резервуарные элементы 106а и 106b. Резервуарные элементы 106а, 106b выполнены как единое целое с каждым концом донного резервуарного элемента 106с с образованием, вообще, U-образной ограды вокруг группы частичных полостей 104 с сетчатым расположением - с каждой стороны и снизу (т.е. у задней поверхности основы 102). Эта ограда образует часть полости 108 резервуара, в которой расположены частичные полости 104. Полость резервуара имеет расположенное поперечно устье в форме открытого конца, простирающегося между концами боковых резервуарных элементов, которые не соединены с донным резервуарным элементом. Как таковое, устье расположено между первым рядом частичных полостей и краем внутренней поверхности, смежной с передней поверхностью основы 102.[122] The inner surface of the base 102 will include a group of twelve discrete substantially hemispherical partial mold cavities 104 provided with a textured surface on the molding surfaces of the cavities. The mold cavities are arranged in a group of four rows with three cavities 104 each. The partial cavities 104 are spaced equidistant from adjacent mold cavities to form a lattice array located laterally at the center of the inner surface. The first row is located close and parallel, but at some distance, relative to the edge of the inner surface adjacent to the front surface of the base 102, the last (fourth) row is located near and parallel, but at some distance, relative to the edge of the inner surface adjacent to the rear surface. The first row is closer to the edge indicated above than the last row is closer to the corresponding edge indicated above. Along each side of the group of partial cavities 104 in a mesh arrangement, tongues 106a and 106b of the side reservoir element protrude. The side reservoir element tongues 106a and 106b are generally cuboidal in shape with a convex top surface and extend longitudinally along the inner surface from an end adjacent the front surface, extending slightly beyond the last row of partial cavities 104. The side reservoir elements 106a and 106b are connected at the lower end (ie, the end closest to the rear surface of the base 102) with a tongue-shaped bottom reservoir member 106c. The bottom reservoir element 106c has the same height as the side reservoir elements 106a and 106b, and extends along the inner surface in the transverse direction to connect the reservoir elements 106a and 106b. The reservoir elements 106a, 106b are formed integrally with each end of the bottom reservoir element 106c to generally form a U-shaped enclosure around a group of partial cavities 104 in a grid arrangement on each side and below (i.e. at the rear surface of the base 102) . This fence forms part of the reservoir cavity 108 in which the partial cavities 104 are located. The reservoir cavity has a transversely disposed orifice in the form of an open end extending between the ends of the side reservoir elements that are not connected to the bottom reservoir element. As such, the mouth is located between the first row of partial cavities and the edge of the inner surface adjacent to the front surface of the base 102.
[123] Часть 100 формы также включает два комплекта из трех удерживающих элементов 110а,b после дозирования кубической формы, которые выполнены по обеим сторонам как единое целое со внутренней поверхностью и боковыми резервуарными элементами. Каждый из удерживающих элементов после дозирования отходит наружу от внутренней поверхности и боковых резервуарных элементов. Первый комплект удерживающих элементов 110а расположен вдоль наружной боковой поверхности бокового резервуарного элемента 106а (относительно полости резервуара), второй комплект удерживающих элементов 110b расположен противоположно первому комплекту на наружной боковой поверхности бокового резервуарного элемента 106b. Три удерживающих элемента каждого комплекта 110а и b размещены на одинаковом расстоянии от смежного удерживающего элемента этого комплекта продольно вдоль внутренней поверхности, и каждый удерживающий элемент расположен непосредственно напротив соответствующего удерживающего элемента на противоположном боковом резервуарном элементе.[123] The mold portion 100 also includes two sets of three cube-shaped post-dispensing holding members 110a,b, which are integrally formed on both sides with the inner surface and side reservoir members. Each of the holding elements, after dispensing, extends outward from the inner surface and the side reservoir elements. The first set of retaining elements 110a is located along the outer side surface of the side reservoir element 106a (relative to the reservoir cavity), the second set of retaining elements 110b is located opposite the first set on the outer side surface of the side reservoir element 106b. Three holding members of each assembly 110a and b are spaced equidistant from an adjacent holding member of that stack longitudinally along the inner surface, and each holding member is positioned directly opposite a corresponding holding member on the opposite side reservoir member.
[124] Внутренняя поверхность основы 102 образована удерживающим элементом 112 дозирования в форме языка, отстоящим от донного резервуарного элемента 106с, расположенным ниже параллельно ему вблизи и параллельно, но на некотором расстоянии от края внутренней поверхности, смежного с задней поверхностью. Удерживающий элемент 112 дозирования, вообще, представляет собой кубоидальный выступ, проходит в поперечном направлении основы 102 и отстоит от боковых краев.[124] The inner surface of the base 102 is formed by a tongue-shaped dispensing holding element 112 spaced from the bottom reservoir element 106c, located below parallel thereto and parallel to, but at some distance from, the edge of the inner surface adjacent to the rear surface. The dispensing holding element 112 is generally a cuboidal projection extending in the transverse direction of the base 102 and spaced from the side edges.
[125] Удлиненная выемка 114 расположена на внутренней поверхности между устьем полости 108 резервуара и краем внутренней поверхности, смежным с передней поверхностью основы 102, на некотором расстоянии от него. Выемка 114 расположена в поперечном направлении по центру внутренней поверхности между боковыми краями основы 102 на некотором расстоянии от них. Выемка 114, вообще, имеет овальную форму. Выемка 114, вообще, соответствует ширине устья полости резервуара.[125] An elongated recess 114 is located on the inner surface between the mouth of the reservoir cavity 108 and the edge of the inner surface adjacent to, and spaced from, the front surface of the base 102. The recess 114 is located transversely along the center of the inner surface between the side edges of the base 102 at some distance from them. The recess 114 is generally oval in shape. The recess 114 generally corresponds to the width of the mouth of the reservoir cavity.
[126] Первая часть 100 формы также включат три цилиндрических, расположенных с интервалом упрочняющих стержня 116, которые проходят в поперечном направлении через центр массы основы 102 от одной боковой поверхности до другой боковой поверхности в трех разных точках вдоль основы 102. Стержни 116 выступают из боковых поверхностей с обеих сторон так, что образуют три выступа на каждой стороне первой части 100 формы, выполняющие роль направляющих элементов. Стержни 116 отстоят на одинаковое расстояние друг от друга вдоль продольной длины основы 102.[126] The first mold portion 100 will also include three cylindrical, spaced reinforcement bars 116 that extend laterally through the center of mass of the base 102 from one side surface to the other side surface at three different points along the base 102. The bars 116 protrude from the sides surfaces on both sides so as to form three projections on each side of the first mold part 100, acting as guide elements. The rods 116 are spaced equally apart along the longitudinal length of the base 102.
[127] Вторая часть 200 формы (не показана) подобна первой части 100 формы за исключением обращенных внутрь внутренних эквивалентов элементов резервуара и удерживающих элементов. Как таковая, вторая часть 200 формы имеет соответствующие внутренние резервуарные элементы 206 (не показаны), которые представляют собой кубоидальные канавки в основе 202 (не показана), стыкующиеся с резервуарными элементами первой части 100 формы, а также внутренние удерживающие элементы 210 (не показан) и 212 (не показан), в которые наружные удерживающие элементы 110, 112 входят так, что образуется зацепление, удерживающее первую и вторую части 100, 200 формы совмещенными. Когда первая полость 100 формы и вторая полость 200 формы совмещены друг с другом, частичные полости 104, 204 образуют закрытые увеличенные, вообще, сферические полости 304 формы (не показаны).[127] The second mold portion 200 (not shown) is similar to the first mold portion 100 except for the inward-facing internal equivalents of the reservoir elements and retaining elements. As such, the second mold part 200 has corresponding internal reservoir elements 206 (not shown), which are cuboidal grooves in the base 202 (not shown) mating with the reservoir elements of the first mold part 100, as well as internal retaining elements 210 (not shown). and 212 (not shown) into which the outer retaining elements 110, 112 engage so as to form an engagement that holds the first and second mold portions 100, 200 in alignment. When the first mold cavity 100 and the second mold cavity 200 are aligned with each other, the partial cavities 104, 204 form closed, enlarged, generally spherical mold cavities 304 (not shown).
[128] Во время использования форму 100 размещают в открытом положении, в котором первая часть 100 формы и вторая часть 200 формы частично отстоят друг от друга, и удерживающие элементы 112, 212 дозирования находятся в зацеплении, удерживая первую и вторую части 100, 200 формы в согласованном положении так, что резервуарные элементы 106, 206 (не показан) в достаточной степени совмещены для того, чтобы образовалась полость резервуара, в которой донный резервуарный элемент образует дно полости, и все полости формы открыты. В этой конфигурации передние поверхности частей формы отстоят друг от друга, а задние поверхности частей формы соединены.[128] During use, the mold 100 is placed in an open position in which the first mold portion 100 and the second mold portion 200 are partially spaced from each other, and the dispensing retaining members 112, 212 are engaged to hold the first and second mold portions 100, 200 in a consistent position such that the reservoir members 106, 206 (not shown) are sufficiently aligned to form a reservoir cavity in which the bottom reservoir member forms the bottom of the cavity and all mold cavities are open. In this configuration, the front surfaces of the mold parts are spaced apart and the rear surfaces of the mold parts are connected.
[129] В этой начальной конфигурации исходная полость 108 резервуара может быть заполнена жидкой керамической композицией. Это выполняют, наливая жидкую композицию сверху, со стороны отстоящих друг от друга передних поверхностей частей формы в устье полости 108 резервуара. Налитая жидкая композиция будет удерживаться в полости 108 и заполнять полости 104, 204 формы, находящиеся внутри исходной полости резервуара.[129] In this initial configuration, the initial reservoir cavity 108 may be filled with a liquid ceramic composition. This is accomplished by pouring the liquid composition from above, from the spaced-apart front surfaces of the mold parts, into the mouth of the reservoir cavity 108. The poured liquid composition will be retained in the cavity 108 and fill the mold cavities 104, 204 located within the original reservoir cavity.
[130] Затем форма 10 может быть переведена в частично закрытое положение путем постепенного уменьшения деформации частей формы с целью соединения частей формы выше к верху формы. Это действие приводит к дальнейшему соединению боковых резервуарных элементов 106, 206 в направлении от донного резервуарного элемента вверх к устью полости резервуара. Это приводит к закрытию исходной полости резервуара, при этом закрываются некоторые, теперь заполненные, полости формы, но при дальнейшем соединения боковых резервуарных элементов полость резервуара смещается к верху формы 10, к передним поверхностям частей формы. Оставшееся количество композиции, не использованное при начальном заполнении полостей формы, перемещается вверх по группе полостей, обеспечивая поступление композиции в ранее не заполненные открытые полости формы.[130] The mold 10 can then be brought into a partially closed position by gradually reducing the deformation of the mold parts to connect the mold parts higher up to the top of the mold. This action results in further connection of the side reservoir elements 106, 206 in the direction from the bottom reservoir element upward to the mouth of the reservoir cavity. This causes the original reservoir cavity to close, thereby closing some of the now filled mold cavities, but as the side reservoir elements are further connected, the reservoir cavity moves toward the top of the mold 10, toward the front surfaces of the mold parts. The remaining amount of composition not used in the initial filling of the mold cavities moves up the group of cavities, ensuring that the composition enters the previously unfilled open mold cavities.
[131] Затем части 100, 200 формы могут быть переведены в закрытое положение путем дальнейшего уменьшения деформации частей формы до полного соединения частей формы, тем самым, закрывая полость резервуара и, следовательно, все полости формы так, что жидкая керамическая композиция удерживается внутри закрытых полостей 304 формы. Какой-либо излишек композиции улавливается выемкой 114.[131] The mold portions 100, 200 can then be brought into the closed position by further reducing the deformation of the mold portions until the mold portions are fully connected, thereby closing the reservoir cavity and therefore all mold cavities such that the liquid ceramic composition is retained within the closed cavities 304 forms. Any excess composition is caught by recess 114.
[132] Композиция удерживается в полостях 304 формы до тех пор, пока не будет получена заготовка; опционально, при нагревании заготовки.[132] The composition is held in the mold cavities 304 until a preform is formed; optionally, when heating the workpiece.
[133] Затем заготовка может быть вынута из формы и подвергнута обжигу с получением элемента насадки.[133] The preform can then be removed from the mold and fired to form the attachment element.
[134] На фиг. 2А и 2В представлен второй вариант осуществления формы 20, соответствующей настоящему изобретению. Форма 20 имеет по существу кубоидальную форму, включает первую часть 300 формы и вторую часть 400 формы, как показано на фиг. 2А и 2В. Первая часть 300 формы и вторая часть 400 формы в значительной степени имеют такую же конструкцию, что и первая часть 100 формы и вторая часть 200 формы первого варианта осуществления изобретения. Форма 20 имеет все признаки, описанные в отношении первого варианта осуществления изобретения, если ниже не указано иное.[134] In FIG. 2A and 2B show a second embodiment of a mold 20 in accordance with the present invention. The mold 20 has a substantially cuboidal shape and includes a first mold portion 300 and a second mold portion 400, as shown in FIG. 2A and 2B. The first mold part 300 and the second mold part 400 have substantially the same structure as the first mold part 100 and the second mold part 200 of the first embodiment. Form 20 has all the features described in relation to the first embodiment of the invention, unless otherwise indicated below.
[135] Первая и вторая части 300, 400 формы включают большее количество частичных полостей 305 и 405, соответственно. В них имеется одиннадцать параллельных рядов одинаковой длины, состоящих из 15 частичных полостей 305, 405 каждый.[135] The first and second mold portions 300, 400 include a larger number of partial cavities 305 and 405, respectively. They have eleven parallel rows of equal length, consisting of 15 partial cavities 305, 405 each.
[136] Боковые резервуарные элементы 306а, 306b в форме языка расположены на первой части 300 формы и проходят продольно вдоль внутренней поверхности, начинаясь сразу после последнего ряда частичных полостей 305, до края внутренней поверхности, смежного с передней поверхностью основы 302. Тем самым, боковые резервуарные элементы 306а, 306b в форме языка, а также донный резервуарный элемент 306с в форме языка, окружают частичные полости 305 и удлиненную выемку 314, расположенную на внутренней поверхности основы 302. Боковые резервуарные элементы 406а и 406b расположены таким же образом на второй части 400 формы.[136] The tongue-shaped side reservoir elements 306a, 306b are located on the first mold portion 300 and extend longitudinally along the inner surface, starting immediately after the last row of partial cavities 305, to the edge of the inner surface adjacent the front surface of the base 302. Thus, the side tongue-shaped reservoir members 306a, 306b, as well as a tongue-shaped bottom reservoir member 306c, surround partial cavities 305 and an elongated recess 314 located on the inner surface of the base 302. Side reservoir members 406a and 406b are disposed in the same manner on the second mold portion 400 .
[137] Число удерживающих элементов 310а,b после дозирования кубической формы, выполненных как единое целое с внутренней поверхностью по обеим ее сторонам, и боковых резервуарных элементов 306а,b увеличено до семи на каждой стороне по сравнению с первым вариантом осуществления изобретения. Также имеется семь соответствующих внутренних удерживающих элементов 410а,b на второй части 400 формы. Имеется восемь равномерно распределенных упрочняющих стержней 316, идущих поперечно через центр масс каждой из частей формы, как и в первом варианте осуществления изобретения.[137] The number of cube-shaped post-dispensing holding members 310a,b integrally formed with the inner surface on both sides thereof and side reservoir members 306a,b is increased to seven on each side compared with the first embodiment of the invention. There are also seven corresponding internal retaining elements 410a,b on the second mold portion 400. There are eight evenly distributed reinforcement bars 316 extending transversely through the center of mass of each of the mold parts, as in the first embodiment of the invention.
[138] На фиг. 3 и 4 показан первый вариант осуществления формовочного устройства, соответствующего настоящему изобретению. Формовочное устройство образовано формой, соответствующей описанному выше второму варианту осуществления изобретения, и двумя направляющими элементами 450. Направляющие элементы 450 зафиксированы в вертикальном положении. Каждый направляющий элемент 450 снабжен двумя канавками 452 кубоидальной формы, проходящими по направляющему элементу продольно с небольшим диагональным наклоном так, что расстояние между двумя канавками 452 внизу направляющего элемента 450 меньше, чем в верхней части направляющего элемента 450. Канавка каждого направляющего элемента обращена к соответствующей канавке другого направляющего элемента и находится непосредственно напротив нее.[138] In FIG. 3 and 4 show a first embodiment of a molding device according to the present invention. The molding device is formed by a mold corresponding to the second embodiment described above and two guide members 450. The guide members 450 are fixed in a vertical position. Each guide member 450 is provided with two cuboidal shaped grooves 452 extending longitudinally along the guide member at a slight diagonal angle so that the distance between the two grooves 452 at the bottom of the guide member 450 is less than at the top of the guide member 450. The groove of each guide member faces a corresponding groove. another guide element and is located directly opposite it.
[139] Упрочняющие стержни 316, 416 могут входить в канавки 452 на соответствующих сторонах частей формы, обеспечивая возможность перемещения формы 20 вдоль канавок при сохранении вертикального положения, так что передние поверхности частей 300 и 400 формы направлены вверх, и задняя поверхность обращена вниз.[139] Reinforcement rods 316, 416 may fit into grooves 452 on respective sides of the mold portions to allow mold 20 to move along the grooves while maintaining a vertical position such that the front surfaces of the mold portions 300 and 400 face upward and the rear surface faces downward.
[140] Во время использования форму 20 размещают в открытом положении, вставляя стержни 316 и 416 в канавки внизу направляющего элемента и перемещая форму по направляющему элементу 450 вверх до тех пор, пока передние поверхности частей 300 и 400 формы не достигнут верха направляющего элемента 450 (фиг. 3А). Когда части 300 и 400 формы перемещают вверх по направляющему элементу 450, части 300 и 400 формы на верхнем конце расходятся, так как канавки 452 отклоняются наружу, принимая открытое положение, в котором в пространстве между частями формы образуется исходная полость резервуара. В этом положении удерживающие элементы 312, 412 дозирования находятся в зацеплении у нижнего конца формы, удерживая первую и вторую части 300, 400 формы в согласованном положении.[140] During use, the mold 20 is positioned in the open position by inserting the pins 316 and 416 into the grooves at the bottom of the guide member and moving the mold upward along the guide member 450 until the front surfaces of the mold portions 300 and 400 reach the top of the guide member 450 ( Fig. 3A). As the mold portions 300 and 400 are moved up the guide member 450, the mold portions 300 and 400 at the upper end diverge as the grooves 452 are deflected outward into an open position in which an initial reservoir cavity is formed in the space between the mold portions. In this position, the dispensing retaining elements 312, 412 are engaged at the lower end of the mold, holding the first and second mold portions 300, 400 in a consistent position.
[141] В открытом положении жидкая керамическая литьевая композиция может быть введена в форму путем наливания жидкой композиции из дозирующего элемента, расположенного над разведенными передними поверхностями частей формы, в устье 454 полости 308 резервуара. Налитая жидкая композиция удерживается в исходной полости 308 резервуара и заполняет те полости 305, 405 формы, которые находятся внутри исходной полости резервуара.[141] In the open position, the liquid ceramic casting composition can be introduced into the mold by pouring the liquid composition from a metering element located above the spaced front surfaces of the mold parts into the mouth 454 of the reservoir cavity 308. The poured liquid composition is retained in the original reservoir cavity 308 and fills those mold cavities 305, 405 that are within the initial reservoir cavity.
[142] Затем форма 20 может быть перемещена в частично закрытое положение, как показано на фиг. 4А и 4В, путем перемещения формы вниз по направляющему элементу вдоль канавок, уменьшая деформацию частей формы с целью дальнейшего постепенного сближения боковых резервуарных элементов 306, 406 и внутренних поверхностей частей формы, при этом полость резервуара смещается к верху формы 20, к передним поверхностям частей формы. Это действие вызывает закрытие исходной полости резервуара, при этом также закрываются заполненные полости формы, которые находились внутри исходной полости резервуара. Смещенная полость резервуара переносит оставшуюся композицию, не использованную в начально заполненных полостях формы. Поэтому часть жидкой керамической композиции переносится выше вдоль группы полостей формы, тем самым, обеспечивая поступление композиции из смещенной полости 308 резервуара в ранее не заполненные открытые полости формы, которые теперь оказались внутри смещенной полости 308 резервуара. В смещенную полость резервуара также может быть дополнительно введена композиция из дозирующего элемента. В частично закрытом положении дно полости резервуара в итоге образуется путем смыкания внутренних поверхностей частей формы по мере уменьшения деформации частей формы.[142] The mold 20 can then be moved to a partially closed position, as shown in FIG. 4A and 4B, by moving the mold down the guide along the grooves, reducing the deformation of the mold parts to further gradually bring the side reservoir elements 306, 406 and the internal surfaces of the mold parts closer together, while the reservoir cavity is shifted towards the top of the mold 20, towards the front surfaces of the mold parts . This action causes the original reservoir cavity to close, which also closes the filled mold cavities that were inside the original reservoir cavity. The displaced reservoir cavity carries the remaining composition not used in the initially filled mold cavities. Therefore, a portion of the liquid ceramic composition is carried higher along the group of mold cavities, thereby allowing the composition to flow from the offset reservoir cavity 308 into the previously unfilled open mold cavities that are now inside the offset reservoir cavity 308. A composition from a dosing element can also be additionally introduced into the displaced cavity of the reservoir. In the partially closed position, the bottom of the reservoir cavity is eventually formed by closing the internal surfaces of the mold parts as the deformation of the mold parts decreases.
[143] Затем, путем дальнейшего уменьшения деформации частей формы, части 300, 400 формы могут быть переведены в закрытое положение, в котором части формы полностью сомкнуты, тем самым, закрывается полость 308 резервуара, а также все полости формы, при этом жидкая керамическая композиция удерживается в закрытых полостях формы. Излишек композиции улавливается в выемке 314, 414.[143] Then, by further reducing the deformation of the mold parts, the mold parts 300, 400 can be moved to a closed position in which the mold parts are completely closed, thereby closing the reservoir cavity 308, as well as all mold cavities, with the liquid ceramic composition held in closed mold cavities. Excess composition is captured in recess 314, 414.
[144] Например, катализатор на подложке был изготовлен с использованием формовочного устройства 30 и литьевой композиции, полученной путем смешивания компонентов, указанных ниже, с использованием следующего способа.[144] For example, a supported catalyst was manufactured using a molding apparatus 30 and a casting composition obtained by mixing the components listed below using the following method.
[145] Порошкообразный оксид алюминия, порообразователь и диспергатор смешали с получением порошкообразной смеси. В порошкообразную смесь добавили водный раствор мономера, содержащий образующий полимерные цепочки мономер, сшивающий цепочки мономер и воду, получив водную суспензию. Затем в водную суспензию добавили катализатор и инициатор. Количества каждого компонента в полученной суспензии были следующими:[145] Powdered alumina, a blowing agent and a dispersant were mixed to form a powder mixture. An aqueous monomer solution containing chain-forming monomer, chain-linking monomer and water was added to the powder mixture to form an aqueous suspension. The catalyst and initiator were then added to the aqueous suspension. The amounts of each component in the resulting suspension were as follows:
[146] Затем полученную водную суспензию наливали в полость резервуара формы 20 из дозирующего элемента, расположенного над формой 20, когда форма 20 находилась в открытом положении. Затем форму 20 постепенно переводили из открытого положения в частично закрытое положение, добавляя водную суспензию. Затем форму 20 расположили в закрытом положении. Когда суспензия в закрытых увеличенных полостях формы загустела с образованием множества твердых заготовок, заготовки вынули из формы. В это время заготовки имели эластичную гелеобразную консистенцию. Заготовки оставили для высыхания при комнатной температуре на 24 часа. Затем заготовки подвергли обжигу при 1450°С, во время которого связующее и порообразователь выгорели, и образовались твердые пористые элементы насадки.[146] The resulting aqueous slurry was then poured into the reservoir cavity of the mold 20 from a dispensing element located above the mold 20 while the mold 20 was in the open position. Mold 20 was then gradually moved from the open position to the partially closed position by adding the aqueous slurry. The mold 20 was then placed in the closed position. When the suspension in the closed enlarged mold cavities thickened to form a plurality of solid preforms, the preforms were removed from the mold. At this time, the blanks had an elastic gel-like consistency. The blanks were left to dry at room temperature for 24 hours. Then the workpieces were fired at 1450°C, during which the binder and blowing agent burned out, and solid porous elements of the nozzle were formed.
[147] Затем элементы насадки погружали в водный раствор, содержащий каталитический материал Ni(NO3)2 и сушили при 500°С. Стадию пропитки каталитическим материалом повторяли еще два раза, получив катализатор на подложке.[147] The packing elements were then immersed in an aqueous solution containing Ni(NO 3 ) 2 catalyst material and dried at 500°C. The impregnation step with the catalytic material was repeated two more times to obtain a supported catalyst.
[148] Полученный катализатор на подложке характеризовался наличием макроструктуры и поверхностной структуры, как показано на фиг. 5, где представлен катализатор 500 на подложке. Катализатор 500 на подложке имеет цилиндрическую зубчатую макроструктуру со множеством отверстий (всего 5), проходящих насквозь в продольном направлении подложки, и множество отстоящих друг от друга и ориентированных продольно зубцов (всего 10), которые выступают из подложки радиально наружу. Макроструктура катализатора 500 на подложке также имеет углубление 502 в верхней поверхности подложки 500. Каждый зубец сужается в глубину, так что катализатор 500 на подложке имеет наибольшую наружную ширину F у основания (38,0 мм) и наименьшую наружную ширину Е у верхней поверхности катализатора 500 на подложке (35,1 мм). Каждый зубец также сужается по ширине от самой широкой части у основания катализатора 500 на подложке до самой узкой части у верхней поверхности катализатора 500 на подложке.[148] The resulting supported catalyst had a macrostructure and a surface structure as shown in FIG. 5, which shows a supported catalyst 500. The supported catalyst 500 has a cylindrical toothed macrostructure with a plurality of holes (5 in total) extending through the longitudinal direction of the substrate and a plurality of spaced, longitudinally oriented teeth (10 in total) that protrude radially outward from the substrate. The macrostructure of the supported catalyst 500 also has a depression 502 in the top surface of the support 500. Each tooth tapers in depth such that the supported catalyst 500 has a greatest outer width F at the base (38.0 mm) and a smallest outer width E at the top surface of the catalyst 500 on a substrate (35.1 mm). Each tooth also tapers in width from its widest portion at the base of the supported catalyst 500 to its narrowest portion at the top surface of the supported catalyst 500.
[149] катализатор 500 на подложке имеет поверхностные структуры, покрывающие по существу всю наружную поверхность катализатора 500 на подложке. Поверхностные структуры, вообще, имеют форму сопряженных ребер 502 гексагональной формы.[149] the supported catalyst 500 has surface structures covering substantially the entire outer surface of the supported catalyst 500. The surface structures generally take the form of conjugate ribs 502 of a hexagonal shape.
[150] Таким образом, путем открытого вертикального заполнения, элементы насадки могут быть изготовлены в большом количестве за необходимый отрезок времени, достигая уровня рентабельного производства.[150] Thus, by open vertical filling, packing elements can be produced in large quantities within the required period of time, achieving cost-effective production levels.
[151] Следует обратить внимание на все статьи и документы, поданные одновременно или ранее настоящего описания в связи в данной заявкой, и которые имеются в открытом доступе вместе с настоящим описанием; содержание всех таких статей и документов включается в настоящий документ путем ссылки.[151] Attention is drawn to all articles and documents filed contemporaneously with or prior to this specification in connection with this application and which are publicly available along with this specification; the contents of all such articles and documents are incorporated herein by reference.
[152] Все признаки, раскрытые в настоящем описании (включая прилагаемую формулу изобретения, реферат и чертежи), и/или все стадии любого раскрываемого способа или процесса могут сочетаться в любой комбинации за исключением тех комбинаций, в которых по меньшей мере некоторые из признаков и/или стадий являются взаимоисключающими.[152] All features disclosed herein (including the accompanying claims, abstract and drawings) and/or all steps of any method or process disclosed may be combined in any combination except those combinations in which at least some of the features and /or stages are mutually exclusive.
[153] Каждый признак, раскрытый в настоящем описании (включая прилагаемую формулу изобретения, реферат и чертежи), может быть заменен альтернативными признаками, служащими той же, эквивалентной или подобной цели, если явно не указано иное. Так, если явно не указано иное, каждый раскрытый признак является только одним из примеров видового ряда эквивалентных или подобных признаков.[153] Each feature disclosed in this specification (including the accompanying claims, abstract and drawings) may be replaced by alternative features serving the same, equivalent or similar purpose, unless expressly stated otherwise. Thus, unless expressly stated otherwise, each characteristic disclosed is only one example of a species series of equivalent or similar characteristics.
[154] Изобретение не ограничивается подробностями вышеприведенного(ых) варианта(ов) его осуществления. Изобретение распространяется на любой новый признак или любое новое сочетание признаков, раскрытых в настоящем описании (включая прилагаемую формулу изобретения, реферат и чертежи), или на любую новую стадию или любое новое сочетание стадий любого раскрытого способа или процесса.[154] The invention is not limited to the details of the above embodiment(s). The invention extends to any new feature or any new combination of features disclosed in this specification (including the accompanying claims, abstract and drawings), or to any new step or any new combination of steps of any method or process disclosed.
Claims (35)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1916891.3 | 2019-11-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2819312C1 true RU2819312C1 (en) | 2024-05-17 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1171076A1 (en) * | 1983-06-10 | 1985-08-07 | Уфимский Нефтяной Институт | Method of producing the regular packing pack |
| US6316383B1 (en) * | 1998-06-26 | 2001-11-13 | Degussa Ag | Moldings based on silica |
| RU2176154C1 (en) * | 1999-04-27 | 2001-11-27 | Тадайоси НАГАОКА | Column checkerwork and method of its manufacture |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1171076A1 (en) * | 1983-06-10 | 1985-08-07 | Уфимский Нефтяной Институт | Method of producing the regular packing pack |
| US6316383B1 (en) * | 1998-06-26 | 2001-11-13 | Degussa Ag | Moldings based on silica |
| RU2176154C1 (en) * | 1999-04-27 | 2001-11-27 | Тадайоси НАГАОКА | Column checkerwork and method of its manufacture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2021535835A (en) | Catalyst carrier | |
| US11149176B2 (en) | Method for producing an abrasive particle, and abrasive particle | |
| US7294316B2 (en) | Honeycomb structure, honeycomb filter and processes for the production thereof | |
| US6066279A (en) | Gelcasting methods | |
| US20030093982A1 (en) | Ceramic honeycomb filter | |
| RU2819312C1 (en) | Mold for making nozzle elements | |
| JPH084749B2 (en) | Ceramic honeycomb structure | |
| CN108367225A (en) | Porous ceramics composition, filter and product | |
| GB2541052A (en) | Shaped catalyst particle | |
| WO2015005363A1 (en) | Pore-forming material for ceramic composition and application for same | |
| US20230013299A1 (en) | Mould for the manufacture of ceramic packing members | |
| US20220410428A1 (en) | Mould for the manufacture of packing members | |
| JP2016130308A (en) | Pore-forming material for ceramic composition and use thereof | |
| US20240017238A1 (en) | Packing member | |
| AU2008271375A1 (en) | Method for producing catalysts and catalysts thereof | |
| JP5331636B2 (en) | Method for manufacturing plugged honeycomb structure | |
| KR101425497B1 (en) | Method for producing ceramic honeycomb structure | |
| CN109282637A (en) | Columnar ceramic biscuit drying device and drying means | |
| TW202027853A (en) | Catalyst particle shape | |
| US20180280959A1 (en) | Honeycomb structure | |
| RU2805108C2 (en) | Catalyst substrate | |
| JPS62121639A (en) | Bed filler | |
| JP2024519865A (en) | Molding Equipment | |
| EP4237142A1 (en) | Catalyst support | |
| JPH0260602B2 (en) |