催化剂生产工艺的制作方法_2

文档序号:9427368阅读:来源:国知局
减速机7。电动机6和减速机7之间依靠齿轮、铰链和/或皮带传动,并且减速机7的输出端连接有用于输出转动力矩的驱动轴2。浸溃转鼓还包括用于支撑转鼓本体I的基座3,驱动轴2可以通过诸如轴承的结构而可转动地连接至基座3。当电动机6和减速机7开启使得驱动轴2旋转时,驱动轴2能够将转动力矩传递至转鼓本体1,从而使转鼓本体I中的载体能够被翻动,以达到较好的浸溃效果。根据本发明的实施例,转鼓本体I的转动速度可以选择0.5转/min?100转/min,优选为5转/min?60转/min,进一步优选为10转/min?50转/min。在这样的转速下,载体翻动均匀,流动性好。多次实验数据显示,低于该转速时,载体的翻动效果不好,高于该转速时,会造成催化剂颗粒磨损、粉化。
[0033]根据本发明的实施例,转鼓本体I可以设置为锥形或者是图1中所示的共用同一锥底面的双锥形。用于驱动转鼓本体I旋转的驱动轴2可以连接至锥形或者双锥形的锥底部位。这样,当驱动轴2驱动转鼓本体I转动时,由于离心力的作用,转鼓本体I中所承载的载体会朝向远离驱动轴I的锥顶部位移动。
[0034]接下来,根据本发明的生产工艺,在翻动载体的同时,还需要实施通过喷雾器将浸溃溶液喷洒至载体的步骤。为此,根据本发明的实施例,浸溃转鼓还设置有用于向转鼓本体I中添加浸溃溶液的溶液导入单元。在催化剂生产工艺中,通过向转鼓本体I中添加浸溃溶液而实现将活性组分浸溃到载体上。根据本发明的实施例,溶液导入单元包括连接在转鼓本体I的内壁上的喷雾器。通过转鼓本体I转动与喷雾器结构的相互配合,可以将浸溃溶液以液滴的形式快速均匀地喷洒到转鼓本体I的内部空间中,从而使浸溃溶液快速均匀地浸溃到载体。藉此,一方面可以不必进行饱和浸溃或者过饱和浸溃,从而可以大大减少浸溃溶液的浪费;另一方面还可以提闻浸溃效率。
[0035]更详细地,根据本发明的实施例,喷雾器包括多个能够调节喷洒角度的喷头5。这些喷头5可以根据转鼓本体I中载体的分布进行横向和纵向有序排列,从而保证喷出的液体能够被载体充分接收。喷头5的喷洒角度可以通过自动控制装置进行控制。根据本发明的实施例,喷头的选择可以根据催化剂的制备需要进行,例如但不限于,可以选择压力喷头、两相流喷头、超声喷头和/或静电喷头。为了降低成本,可以优选使用成本较低的压力喷头。根据本发明的实施例,喷头所喷洒的液滴的直径选择为Ium至ΙΟΟΟμπι,可以优选为ΙΟμ??至500μπ?,可以进一步优选为20μπ?至200μπ?。这样的雾化液滴,可以多次接触尺寸为Imm?5mm的载体,使载体整体外观均勻,而每个载体中,活性组分呈现非均勻分布。另外,根据本发明的实施例,测量液滴的大小时,可以将液滴喷洒在涂有蜡质材料的玻璃板上,然后在显微镜下放大一百倍,来测量液滴的直径。
[0036]进一步,在本发明的催化剂生产工艺中,还包括利用上文所述的溶液传输单元9向喷头5提供浸溃溶液的步骤。为此,将溶液传输单元9的输出端连接至溶液导入单元的输入端。其中,溶液传输单元9包括溶液储料罐、恒压泵和调节阀门,并且调节阀门可以用于控制喷头5的液体压力和喷雾流量。在本发明的催化剂生产工艺中,优选地喷头5的液体压力可以控制为0.05MPa-10.0MPa,优选为0.lMPa-5.0MPa,进一步优选为0.2MPa-2.0MPa0根据喷头的不同,可以选择所对应的雾化条件,达到较好的雾化效果。液滴大小和压力的大小有关,小颗粒载体对雾化效果的要求更高一些。喷雾流量可以控制为0.lL/min-10.0L/min,优选为0.2L/min-8.0L/min,进一步优选为0.5L/min_5.0L/min。根据生产量和载体加入的多少,匹配液体的流量。在满足上述条件的情况下,根据本发明的优选实施例,喷头所喷洒的液滴的直径选择为14 111至100(^111,可以优选为ΙΟμπι至500μπι,可以进一步优选为20 μ m至200 μ m。这样的雾化液滴,可以多次接触尺寸为1_?5_的载体,使载体整体外观均匀,而每个载体中,活性组分呈现非均匀分布。另外,根据本发明的实施例,测量液滴的大小时,可以将液滴喷洒在涂有蜡质材料的玻璃板上,然后在显微镜下放大一百倍,来测量液滴的直径。
[0037]根据上述,由于转鼓本体I的转速、喷雾器的系统压力和流量都可以通过自动装置进行控制,因此,本发明的生产工艺能够实现灵活控制活性组分的浸溃和活性组分在催化剂中的分布。由此消除了传统的催化剂生产工艺的缺点,解决了催化剂制备过程中浸溃设备和工艺的变革以及催化剂产品的升级。尤其是在非均匀催化剂的生产制备工艺中,能够获得质量更加稳定的催化剂产品。
[0038]接下来,根据本发明的生产工艺,浸溃转鼓设置有用于加热转鼓本体I的升温单元,以保证浸溃工艺过程中的升温和保温。在本发明的优选实施例中,转鼓本体I的保温温度选择为40°C至90°C。转鼓本体I被升温单元加热后,会产生蒸发气体。因此,根据本发明的生产工艺,还需要实施将浸溃过程中的蒸发气体排放至转鼓本体I的外部的步骤。为此,在本发明的催化剂生产工艺中,在转鼓本体I上设置用于排放这些蒸发气体的排放口。通过设置这些排放口,可以不必再使用抽真空的方式来抽取蒸发气体。藉此,一方面可以大大减少浸溃溶液的流失,另一方面还可以节省抽真空设备的投资和维护费用。更具体地,根据本发明的实施例,用于排放蒸发气体的排放口可以开设在驱动轴2与转鼓本体I的连接部位。如上所述,在离心力的作用下载体会远离驱动轴I而朝向锥顶部位移动,也就是说载体会朝向远离排放口的方向移动,因此可以避免载体从排放口处泄漏。
[0039]根据本发明的实施例,转鼓本体I的形状可以为大致的鼓形或者椭圆形等形状。优选地,可以将转鼓本体I的形状设置为图1中所示的双锥形。该双锥形可以是共用同一锥底面的双锥形,也可以是不共用同一锥底面的双锥形。用于驱动转鼓本体I旋转的驱动轴2可以连接至转鼓本体I的侧面。S卩,如图1中所示那样连接至双锥形的锥底部位。这样,当驱动轴2驱动转鼓本体I转动时,由于离心力的作用,转鼓本体I中所承载的载体会朝向远离驱动轴I的锥顶部位移动。根据本发明的实施例,用于排放蒸发气体的排放口可以开设在驱动轴2与转鼓本体I的连接部位。如上所述,在离心力的作用下载体会远离驱动轴I而朝向锥顶部位移动,也就是说载体会朝向远离排放口的方向移动,因此可以避免载体从排放口处泄漏。另外,根据本发明的实施例,将喷头5设置在双锥形的靠近双锥形的至少一个锥顶的部位。也就是说,喷头5可以设置在双锥形的其中一个锥形中,并且靠近该锥形的锥顶的部位;也可以分别设置在两个锥形中,并且分别靠近两个锥形的锥顶的部位。并且在本实施例中,喷头5至锥形的内壁的距离可调。也就是说,喷头5可以沿着锥形的径向方向移动。藉由上述,通过将喷头5设置在靠近锥形的顶部的部位,可以使喷头5能够更接近载体集中的位置;通过调节喷头5相对于锥形内壁的间距,可以实现喷头5的喷射距离的调整,从而保证预设量的浸溃溶液能够喷射到载体上;通过控制喷头5的喷洒方向,可以更好地控制喷头5喷洒到载体上的有效喷洒面积。
[0040]进一步,在本发明的催化剂生产工艺中,可以将驱动轴2和转鼓本体I的外壁之间通过伞骨状的连接架4彼此连接。其中,如图1中所示,连接架4的收拢的顶端连接至驱动轴2,连接架4的撑开的一端连接至转鼓本体I的外壁面。这样,在转鼓本体I的外壁面上,由与连接架4相连接的部位可以围合形成一个类圆形的区域。根据本发明的实施例,用于排放蒸发气体的排放口可以开设在该类圆形的区域内。更进一步,连接架4可以由多根钢筋焊接而成,并且连接架4可以通过焊接或者冷轧的方式连接到转鼓本体I的内壁面上。这样,从排放口排放的蒸发气体可以从钢筋之间的间距(也即伞骨状结构的各条伞骨之间的间距)排走。
[0041]通过上述结构,可以在转鼓旋转过程中实施浸溃溶液的喷洒,并且在浸溃过程中将蒸发气体自然排出,从而较好地满
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