催化剂生产过程中的主要生产设备概述

催化剂生产过程中的主要生产设备概述催化剂生产过程中的主要生产设备

1、沉淀操作单元设备

沉淀法生产载体和催化剂时常用金属盐类和沉淀剂在沉淀反应器(成胶罐)中进行，为了获得理想的沉淀粒子，在沉淀过程中必须使物料保待一定温度，并不断搅拌，保证混合、分散均匀。沉淀操作大多为间歇式。加料方式可为分步法或并流法，若用并流法，几股物料同时进入带搅拌的成胶罐，连续操作，然后进入老化罐，待收集到一定体积的物料，经一定温度、时间老化后再进入下一道工序，老化罐间歇操作。沉淀操作单元主要设备包括成胶罐、搅拌器、加热器和通风设施。

1.1 成胶罐

(1)间歇式

间歇式成胶罐主要有无顶盖开启式与有顶盖填充闭密式两种，如图1.1、图1.2所示。

图1.1 有顶盖填充闭密式成胶罐图1.2 无顶盖开启式成胶罐

1-搅拌器;2-罐体;3-夹套;4-搅拌1-筒体;2-减速机;3-电动机;

4-搅拌器轴;5-压出管;6-支座;7-人孔;

8-轴封;9-传动装置

成胶罐一定要满足工艺需要(考虑容量、搅拌强度、产品质量要求等)，便于操作，加热方便，通风良好。同时可随时用肉眼观察沉淀过程中溶液颜色、胶体稠度的变化，便于pH值的测量等。成胶罐宜采用开启式锥底反应器，或在顶盖上留有大的人孔，便于投加固体物料。人孔处装有移动的有机玻璃视窗或快开的人孔盖。成胶罐带夹套，根据需要罐内可有加热盘管。罐四周有数片挡板。

(2)并流法加料的组合式

成胶罐为连续式操作，老化罐为间歇式操作，两者相连为组合型式，如图1.3所示。如氢氧化铝生产常采用并流法加料方式。一般情况下成胶罐体积小，搅拌较剧烈，按工艺要求出料管放料开口位置在一定高度，以保证成胶物料有一定的停留时间。老化罐体积大。成胶罐操作时要求物料计量准确，阀门凋节容易，能严格控制进料速度与成胶pH值，以保证产品质量。

图1.3 并流法组合式成胶罐 1-成胶罐;2-老化罐

(3)连续式

对于溶胶型裂化催化剂生产,新开发出连续式成胶反应器。首先将酸、碱物料按比例并流进入成胶罐(混合器)生产溶胶状态的粘结剂，然后进入另一个成胶罐，与填料浆液、活性组分浆液充分搅拌，体系物料保持溶胶状态进入下一工序。整个流程连续操作，要求控制好各物料流量、成胶温度、pH值，使胶凝时间达到工业生产要求。这种连续式操作不仅适用DCS控制系统，又能提高生产能力。 1.2 搅拌器

一般常用的搅拌器型式有桨式、推进式、涡轮式。桨式又分为平桨式、折框式、锚式，涡轮式分为开启式涡轮和圆盘涡轮。根据工艺要求、物料粘度、搅拌目的及搅拌器性能特征来选定搅拌器。对于平直叶桨式搅拌器，低速运转时，产生的主要是切线流，这时剪切力作用很弱，几乎不存在轴向混合;高速运转时，产生的主要是径向流，有一定的剪切力和宏观混合作用。对于折叶桨式搅拌器，产生的轴向流较大，宏观混合效果较好，在小容量、低粘度均相液体混合中仍广泛采用。对于推进式搅拌器产生的轴向流循环量很大，宏观混合好，剪切作用较小(与涡轮式搅拌器相比)，非常适合于以宏观混合为目的的搅拌过程。对于涡轮式搅拌器，具有剪切力大、循环流量也不小等特点，几乎适用于低、中等粘度的所有搅拌过程。

1.3 加热器

常采用的有罐壁夹套加热，罐内盘管加热以及蒸汽直接加热。对于高硅分子筛合成，晶化温度150-200?，热载体可采用导热油。

1.4 通风设施

分自然通风与机械通风。常见的烟囱式吸风器，可以靠位差抽力自然通风，也可在烟囱上装有抽风机排除由于化学反应所产生的气体及加热所产生的蒸汽。另外，还有钟罩式吸风器与边缘吸风器。

2 过滤设备

2.1转鼓过滤机

(1)转鼓真空过滤机

该机有刮刀式与折带式卸料方式。

图2.1 折带式卸料转鼓真空过滤机原理

1-滤带;2-滤饼;3，9-支撑辊;4-剥离辊;5-刮板;6-刮辊;7-导向辊;8-洗涤喷嘴; 10-滤布跑偏修正装置;11-转鼓;12-滤浆槽

图2.2 转动及分配头的结构

a-转筒;b-滤饼;c-刮刀;d-转动盘;e-固定盘; f-吸走滤液的真空凹槽;g-吸走

洗涤

水的真空凹槽;h-通入压缩空气的凹槽

;h-通入压缩空气的凹槽

图2.1为折带式卸料转鼓真空过滤机原理示意图。主要部件有水平放置的转鼓、料液槽、搅拌器、分配头。图2.2为分配头工作原理图。转鼓由若干个彼此独立的小滤室构成，每个小滤室都以单独孔道与主轴颈端处的分配头连通，分配头内也被径向筋片分为四个室，它们分别与真空源或压缩空气相连通。运转时。只有分配头转动盘随转鼓一起旋转，转鼓上的小滤室将相继与分配头的四室相连通。该机的优点是:结构简单，自动连续操作，处理量大，洗涤良好，易保养，造价低。

(2)加压式转鼓过滤机

该机(见图2.3)具有加压状况下连续操作，良好密封性，可得到湿含量较低滤饼，效率高等特点。

图2.3 加压式转鼓过滤机

1-桶内;2-外筒;3-滤饼刮除处;4-隔板;5-滤液管;6-滤板

2.2圆盘真空过滤机

该机结构示意于图2.4。将数个过滤圆盘装在一根水平空心主轴上组成真空过滤机。其优点是:(1)过滤面积大;(2)结构紧凑，占地少;(3)真空度损失小;(4)更换

滤布简便，滤布消耗少;(5)采用侧面双面过滤，处理量大，效率高;(6)制造容易，造价低。

2.3带式真空过滤机

图2.4 圆盘真空过滤机结构示意图

1-瞬时吹风系统;2-过滤盘;3-分配头;4-主传动;5-槽体;6-搅拌器

(1)移动室带式真空过滤机

该机结构如图2.5所示。其真空盒随水平滤带一起移动，并且过滤、洗涤、干燥、卸料、滤布再生同时进行。当真空盒移动到一定位置时，除去真空，迅速返回初始位置，再重新恢复真空，吸上滤带继续前进，以此循环往复动作。该机效率高，洗涤效果好滤饼厚度可调节，卸料方便，滤布可正反两面同时清洗，操作灵活，易维修。

图2.5移动带式真空过滤机结构示意图