一种微型催化剂载体模具的制作方法

本实用新型涉及活性催化剂载体技术领域，具体的涉及一种微型催化剂载体模具。

背景技术：

催化剂在石油化工领域是一类广泛应用的，不可或缺的产品，主要用于石油化工产品生产中的化学加工的过程。

催化剂主要由两部分构成，分别是载体和活性物质，活性物质负载在载体上构成催化剂。活性物质是由一种或多种金属单质，金属氧化物，金属硫化物混合组成的活性组分，活性组分负载在载体上，方便搬运，投放，回收，最主要的是能给催化反应提供合适的孔道用于选择性催化反应，同时能提供合适的空隙率便于气液流动。

现有的催化剂载体的性能不仅取决于载体的比表面积，孔容，孔径以及载体材料的性质，也与载体的形状有密切关系。对于加氢催化剂(条形或球形)来说，在材料特性和活性金属数量保持一致的情况下，载体的大小与其活性因子的经验关系如下：

可见如何把催化剂载体直径做小具有重要意义。实际上，经过研究表明，催化剂载体直径越小则活性因子呈几何级数增长，是因为被反应的物质到达催化剂各个局部所受的阻力呈几何级数的降低，另外催化剂载体越小意味着催化剂的外表面积越高，这使被反应物质内扩散非常容易。

但是小尺寸的催化剂载体的外空隙率很低。比如加氢催化剂一般是条形的(三叶草和四叶草形)，这种条形催化剂现在最小的直径是1.1-1.3mm,其外空隙率约为28％-35％，小于这个直径，空隙率将低于28％并使床层压力降上升到一个无法承受的地步。

除以上原因外，更小的催化剂载体强度更低，不利于搬运，装卸，实际应用会有很大问题。

本实用新型正是基于上述现实情况，用创新性的工艺和独特结构的模具，制作出中心带孔的条形催化剂载体，其壁厚只有0.2-0.5mm厚，使催化剂的活性因子比以前实心的条形催化剂载体理论上要高4-5倍以上(这个计算是根据壁的两边外露而真正0.2-0.5mm单颗催化剂应该是六个面外露---以正方体近似模拟，所以条状带孔的载体如果壁厚是0.2-0.5mm，理论上只能是颗粒状0.2-0.5mm载体活性因子的三分之一。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的上述不足，提供一种能够制备小孔径空心载体，全面利用催化剂中的活性物质，提高催化效率，降低成本的微型催化剂载体模具。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：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。

采用上述结构，将阳模的一端面和阴模的一端面相互压合，然后将导泥棒自棒针容置孔一端插入至成型孔内，并导泥棒的端头突出于成型孔；然后将含有活性物质的催化剂载体泥料通过压机从进泥孔压入，进入到凹槽形成夹层间隙内充分混合，然后从成型孔挤出，得到空心的催化剂载体，这种结构的载体由于内部空心设置，可以使得催化面积变大，提高催化效率，降低成本，使得材料利用率更加充分。

导泥棒可独立设计，加工；作为优选，所述导泥棒的结构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；采用该结构，可以保证导泥棒在插接使用过程不容易脱落。

作为进一步优选，所述的导泥棒的头部自自由端至与杆体部连接端外径逐步缩小呈锥角状设置，所述的锥角角度为0～15°；设计的目的是当泥料从导泥棒头部方向进入模具，这样泥料给导泥棒头部一定的压力，会使导泥棒插入阳模内更加紧固，达到不容易脱落的目的。

作为优选，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；因湿坯至焙烧后的产品累计有0～30％的尺寸收缩，所以模具相关尺寸相比产品要大0～30％。采用该结构，可以保证制备的载体催化面积大，且催化效率更高。

作为进一步的优选，所述的成型孔内径和导泥棒外径尺寸分为两种，一种是成型孔内径为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；主要用于生产外径为0.5～2mm，内径为0.2～1.6mm的微型管状产品；另一种为成型孔的内径为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；主要用于生产外径为2～3mm，内径为1.5～2.6mm的微粒环状产品。

本实用新型所述的导泥棒的杆体部的横截面形状决定产品内孔的形状。导泥棒的杆体部的横截面形状不限于圆形，也可以是十字形，三叶形，多叶形，三边形，以及其它异形结构；如果为非圆形结构，则杆体部的外径则是以最大外径为标准。

本实用新型的优点和有益效果：

1.本实用新型的方法可有效解决微小体积材质为氧化铝，分子筛催化剂载体的成型难题。囿于生产技术问题，一直以来外径为3mm以下催化剂载体外形结构设计为的三叶草，四叶草或圆形实芯结构，3mm以上等较大的催化剂载体才采用通孔结构。通孔催化剂有可以提高产品堆积空隙率便于气液流动，减少压降，降低能耗，延长催化剂使用寿命等优点。

2.本实用新型将模具设计为上下两部分，便于加工，便于使用后拆解清洗。

3.本实用新型将模具内用于造孔的导泥棒采用独体插入式结构，当导泥棒损坏或磨损，可以取出更换新的导泥棒，延长了模具使用寿命，降低了成本。

4.本实用新型模具由阳模和阴模合拢而成通过紧固销连接后，两模板中间0～5mm，优选0.5～1.5mm的间距，设计的目的是将阳模进来的泥料在进入阴模前有一次泥料再向四周均匀分布的机会，同时防止泥料从两模板缝隙出渗出。泥料通过此间距能将进泥多的地方在挤压力的作用下腾挪到进泥少的地方达到泥料各部位分布均匀，挤出的坯体密实度趋于一致。

附图说明

图1本实用新型模具剖面示意图。

图2本实用新型阳模俯视图结构示意图。

图3本实用新型阴模俯视图结构示意图。

图4本实用新型阳模结构示意图。

图5本实用新型阴模结构示意图。

图6本实用新型导泥棒结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例进一步详细描述本实用新型，但本实用新型不仅仅局限于以下实施例。

如附图1-5所示：本实用新型的一种微型催化剂载体模具，该模具包括阳模1和阴模2，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3和棒针容置孔4，所述的棒针容置孔内插接有导泥棒5；所述的阴模轴向设置有若干成型孔6，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7、所述的凹槽与阳模的端面形成夹层间隙8；所述的导泥棒的外径小于成型孔的内径。

采用上述结构，将阳模和阴模的一端相互压合，然后将导泥棒自棒针容置孔一端插入至成型孔内，并端头突出于成型孔；然后将含有活性物质的催化剂载体泥料通过压机从进泥孔压入，进入到凹槽形成夹层间隙内充分混合，然后从成型孔挤出，得到空心的催化剂载体，这种结构的载体由于内部空心设置，可以使得催化面积变大，提高催化效率，降低成本，使得材料利用率更加充分。

如附图6所示，本实用新型所述的导泥棒包括头部5.1和与头部连接的杆体部5.2，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；采用该结构，可以保证导泥棒在插接使用过程不容易脱落。本实用新型所述的导泥棒的头部自自由端至与杆体部连接端外径逐步缩小呈锥角状设置，所述的锥角角度为0～15°；设计的目的是当泥料从导泥棒头部方向进入模具，这样泥料给导泥棒头部一定的压力，会使导泥棒插入阳模内更加紧固，达到不容易脱落的目的。

本实用新型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；因湿坯至焙烧后的产品累计有0～30％的尺寸收缩，所以模具相关尺寸相比产品要大0～30％。采用该结构，可以保证制备的载体催化面积大，且催化效率更高。作为进一步的优选，所述的成型孔内径和导泥棒外径尺寸分为两种，一种是成型孔内径为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；主要用于生产外径为0.5～2mm，内径为0.2～1.6mm的微型管状产品；另一种为成型孔的内径为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；主要用于生产外径为2～3mm，内径为1.5～2.6mm的微粒环状产品。

本实用新型所述的导泥棒的杆体部的横截面形状决定产品内孔的形状。导泥棒的杆体部的横截面形状不限于附图6所示的圆形，也可以是十字形，三叶形，多叶形，三边形，以及其它异形结构；如果为非圆形结构，则杆体部的外径则是以最大外径为标准。

如附图2-3所示：本实用新型所述的阳模和阴模靠近外侧壁轴向设置有销孔9，销孔内设置有连接固定阳模和阴模的插销10，实现阳模和阴模的牢固连接。

本实用新型所述的导泥棒的杆体部的横截面不限于圆形，也可以是十字形，三叶形，多叶形，三边形，以及其它异形结构。