一种微型催化剂载体模具、该模具的制作工艺和利用该模具制备载体的方法与流程

文档序号:12333164阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种微型催化剂载体模具,该模具包括阳模和阴模,所述的阳模和阴模的一端相互压合;所述的阳模沿轴向设置有若干进泥孔和棒针容置孔,所述的棒针容置孔内插接有导泥棒;所述的阴模轴向设置有若干成型孔,当阳模和阴模的一端相互压合时、所述的成型孔和棒针容置孔同轴线、且所述的导泥棒贯穿成型孔和棒针容置孔;所述的阴模与阳模压合的端面向内轴向设置有凹槽、所述的凹槽与阳模的端面形成夹层间隙;所述的导泥棒的外径小于成型孔的内径。

2.根据权利要求1所述的微型催化剂载体模具,其特征在于:所述的导泥棒包括头部和与头部连接的杆体部,所述的头部直径大于杆体部直径和棒针容置孔的内径,且杆体部为等直径设置。

3.根据权利要求2所述的微型催化剂载体模具,其特征在于:所述的导泥棒的头部自自由端至与杆体部连接端的外径逐步缩小呈锥角状设置,所述的锥角角度为0~15°。

4.根据权利要求1所述的微型催化剂载体模具,其特征在于:所述的成型孔的内径为0.5~4mm,导泥棒杆体部的外径为0.2~3.5mm,成型孔的内径大于导泥棒杆体部的外径。

5.根据权利要求4所述的微型催化剂载体模具,其特征在于:所述的成型孔内径为0.5~2.5mm,导泥棒杆体部的外径尺寸为0.2~2mm,成型孔的内径大于导泥棒杆体部的外径。

6.根据权利要求4所述的微型催化剂载体模具,其特征在于:所述的成型孔的内径为2.0~4mm,导泥棒杆体部的外径尺寸为1.5~3.3mm,成型孔的内径大于导泥棒杆体部的外径。

7.根据权利要求1所述的微型催化剂载体模具,其特征在于:所述的阳模和阴模靠近外侧壁轴向设置有销孔,销孔内设置有连接固定阳模和阴模的插销,实现阳模和阴模的牢固连接。

8.根据权利要求2所述的微型催化剂载体模具,其特征在于:所述的导泥棒的杆体部的横截面形状为圆形、十字形、三叶形、多叶形、三边形或其它异形结构中的一种。

9.一种权利要求1所述的微型催化剂载体模的制作工艺:其特征在于:具体步骤包括:

(1.1)选用不锈钢,硬质合金,碳素钢等材料作为模具材料,选材需根据实际需要决定;

(1.2)采用车床,加工成两块外径50~300mm,厚度为10~50mm的圆形或多边形铁块即两块中一个为阴模一个为阳模;

(1.3)通过线切割或电火花方式按设计对模具打孔,并在阴模的一个端面铣出轴向的凹槽;

(1.4)泥料从模具正面导泥孔通过压机挤压进入凹槽与阳模端面形成的夹层间隙内,泥料在夹层间隙内挤压,使泥料分布均匀再进入阴模的成型孔,泥料在成型孔环绕着导泥棒互相挤压滑动向前推进,这样出来的产品中间就有一个通孔,通孔为导泥棒所制。

10.一种利用权利要求1所述的模具制备微型催化剂载体的方法,其特征在于:具体步骤包括:

(2.1)配料,混料

(2.1.1)氧化铝载体粉料配方配料:将拟搏水铝石或铝溶胶干粉与大孔径氢氧化铝按照重量比为(50~100):(50~0)配制成混合料,外加0.1~10%粘结剂,通过锥形或螺带式混料机混合均匀,取重量为M混合粉料待用;

(2.1.2)分子筛载体粉料配方配料:按重量配比为拟搏水铝石或铝溶胶:分子筛=10~60:90~40,外加0.1~10%粘结剂,通过锥形或螺带式混料机混合均匀,取重量为M混合粉料待用;

(2.2)配制胶体粘结剂:取(0.05~0.1)×M的酸量投入重量为(0.20~0.8)×M水中,水,水采用的是0~15℃的冷水;混合均匀;

(2.3)粉料预混:将步骤(2.1.1)或(2.1.2)混好的粉料投入螺带式混料机中,开启混料机转动,转速控制在30~120r/min;

(2.4)制泥,具体为如下(2.4.1)或(2.4.2)采用的一种工序:

(2.4.1)造粒:将(2.2)配制的胶体粘结剂投入雾化器容器中,雾化器将胶体粘结剂液体通过液体雾化方式投入(2.3)旋转的粉料中使粉料变成细小的泥粒,要求粒径为0.5~5mm的泥粒占总泥粒的60%以上;

(2.4.2)泥料捏合:将步骤(2.3)预混后的粉料倒入捏合机或搅料机中,启动捏合机预混料1~10分钟,而后通过液体雾化的方式将胶体粘结剂均匀投入到正在捏合机内翻滚流动的粉体中,控制胶溶剂投放节奏,投放时间控制在1~30分钟;

(2.5)练泥:将步骤(2.4.1)或(2.4.2)获得的物料采用液压式直推式练泥机练泥、通过挤压成密实的泥柱,泥柱长度取100~1000mm;泥柱从练泥机挤出10分钟以内将泥段用不透水薄膜密闭包裹严实;

(2.6)陈腐:步骤(2.5)处理好的泥料放置在环境温度为5~50℃,相对湿度为25~100%的环境下,陈腐12~72小时;

(2.7)成型:步骤(2.5)练出的泥段采用立式或卧式直推式压机通过上述的微型催化剂载体模具挤出成长条形的湿坯;

(2.8)步骤(2.7)挤出的湿坯放置在不高于120℃的环境下干燥,干燥程度为坯体自由水含量不超过10%;

(2.9)采用断条机将长条形干坯切割成2~11mm的短条;

或者直接采用如下(2.10)步骤:将步骤(2.7)挤出的湿坯体采用水刀切割成3~13mm短条,而后将短条干燥,短条干燥条件同步骤(2.8);

(2.11)焙烧:将步骤(2.9)或步骤(2.10)获得的干坯在450~1050℃氧化气氛环境下焙烧5~40小时得到成品。

11.根据权利要求10制备微型催化剂载体的方法,其特征在于:步骤(2.2)配制胶体粘结剂的水的温度优选2~8℃;步骤(2.3)粉料预混的转速50~80r/min;步骤(2.4.2)投放时间2~8分钟;步骤(2.6)环境温度15~30℃,相对湿度60~90%;步骤(2.11)焙烧:500~700℃氧化气氛环境下焙烧5~20小时得到成品;步骤(2.1.1)和(2.1.2)粘结剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、田菁胶粉的一种或多种混合物,用量为0.5-3%;步骤(2.1.2)中的分子筛原粉为3A、4A、5A、10X、13X、XH、sapo、zsm-5中的一种分子筛;步骤(2.2)中的酸物质为硝酸、草酸、乙酸、一水柠檬酸中一种或多种混合物。

12.根据权利要求10制备微型催化剂载体的方法,其特征在于:所述的成品的材质为氧化铝或分子筛,外径为0.5~2毫米的空心圆柱、圆柱的内孔径为0.2~1.6mm。

13.根据权利要求10制备微型催化剂载体的方法,其特征在于:所述的成品的材质为氧化铝或分子筛,外直径为2~3毫米带三叶或四叶草型的圆柱,圆柱内或有圆形,三角形,十字形,一字型通孔的产品。

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