一种三元催化剂烘干焙烧生产线的制作方法

本技术涉及三元催化剂加工领域，尤其涉及一种三元催化剂烘干焙烧生产线。

背景技术：

1、三元催化剂是一种安装在汽车排气系统中的机外净化材料，它可将汽车尾气排出的co、hc和nox等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。当高温的汽车尾气通过三元催化剂时， 尾气中的co、hc和nox三种主要有害气体在催化介质的催化作用下，在高温条件下产生氧化-还原化学反应，其中co与空气中的氧气发生氧化反应，氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；hc在高温下氧化成水和二氧化碳；nox还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化，提高了汽车尾气的排放质量，在高排放要求的汽车中得到了广泛应用。

2、三元催化剂通常为在多孔载体上附着催化介质形成，多孔载体通常由多孔陶瓷材料制成，形成三元催化剂的外形，多孔介质有利于提高催化介质的附着量，并提高催化介质与汽车尾气的接触面积，提高汽车尾气中有害气体氧化-还原反应的速度。催化介质通常使用金属铂、铑、钯材料，催化介质通常通过喷涂等方式添加在多孔载体上，并使得催化介质覆盖多孔载体内部孔道的表面。再经过烘干和烧结处理，使得催化介质牢固附着在多孔载体的表面，极大地提高了汽车尾气与催化剂的接触面积。

3、为了提高三元催化剂的烘干、烧结效率，三元催化剂的烘干、烧结加工通常在电加热炉中进行。由于喷涂催化介质后的三元催化剂含水量很高，电加热炉中水蒸气的含量也很高，容易导致电加热装置的损坏，需要在加热的同时将电加热炉中的水蒸气及时排出。现有的三元催化剂烘干炉，通常需要在加热的同时对炉内空气进行换气，严重降低了烘干炉的热效率；并且，在对三元催化剂进行烘干的过程中，通常需要经过多次入炉烘干和出炉冷却除湿，烘干效率也较低。现有的三元催化剂焙烧炉，为了将催化介质焙烧形成的废气及时排出，也需要在焙烧的同时进行换气，导致大量高温气体的流失，影响了焙烧炉的热效率。也有的三元催化剂焙烧炉使用排出的高温废气对换气新风进行预热，以此提高三元催化剂焙烧炉的热效率。但焙烧炉的废气的排出量与新风进气量相等，限制了高温废气中热量的利用率。

技术实现思路

1、为了提高三元催化剂的烘干、焙烧的工作效率，降低能源消耗，本技术提供了一种三元催化剂烘干焙烧生产线。

2、本技术提供的三元催化剂烘干焙烧生产线采用如下的技术方案：

3、一种三元催化剂烘干焙烧生产线，包括一次烘干炉、二次烘干炉、焙烧炉和热交换器，所述一次烘干炉、二次烘干炉和焙烧炉依次排列，所述一次烘干炉包括一次烘干新风入口和一次烘干废气出口，所述二次烘干炉包括二次烘干新风入口和二次烘干废气出口，所述焙烧炉包括焙烧新风入口和焙烧废气出口，所述热交换器包括热侧进口、热侧出口、冷侧进口和冷侧出口，所述热侧进口与所述焙烧废气出口相连通，所述热侧出口与废气通道相连通，所述冷侧进口与外部空间相连通，且所述冷侧出口分别与所述一次烘干新风入口、二次烘干新风入口和焙烧新风入口相连通，所述一次烘干废气出口和二次烘干废气出口分别与所述废气通道相连通。

4、通过采用上述技术方案，利用依次排列的一次烘干炉、二次烘干炉和焙烧炉，能够对三元催化剂进行连续的烘干、焙烧加工，提供了三元催化剂的加工效率；利用一次烘干炉的一次烘干新风入口和一次烘干废气出口，能够对一次烘干炉内三元催化剂烘干形成的高湿度的气体进行换风，降低一次烘干炉内的湿度，保证一次烘干炉的安全使用，促进三元催化剂的快速干燥；利用二次烘干炉的二次烘干新风入口和二次烘干废气出口，能够在二次烘干炉对三元催化剂进行烘干的同时，对二次烘干炉内湿度较大的气体进行换风，有利于三元催化剂的快速干燥；利用焙烧炉的焙烧新风入口和焙烧废气出口，能够对焙烧炉内的气体进行换风，促进焙烧炉内废气的排出；利用焙烧炉排出的高温废气与热交换器热侧的连接和一次烘干新风入口、二次烘干新风入口和焙烧新风入口相连通与热交换器冷侧的连接，能够利用焙烧炉排出的高温废气对通过新风入口输入的新风进行加热，由于焙烧炉的加热温度远高于烘干炉的烘干温度，极大的减小了烘干炉的电加热负担，甚至可以取消烘干炉的电加热装置，有利于简化烘干炉的结构，一次烘干炉、二次烘干炉和焙烧炉的新风流量远大于焙烧炉高温废气的排出量，有效提高了焙烧炉排出的高温废气中热能的回收利用率，降低了本技术的三元催化剂烘干焙烧生产线的热效率。

5、在一个具体的可实施方案中，所述冷侧出口包括第一冷侧出口和第二冷侧出口，所述第一冷侧出口设置在所述热交换器上邻近所述热侧进口处，所述第二冷侧出口设置在第一冷侧出口远离所述热侧进口的一侧，所述第一冷侧出口与所述一次烘干新风入口和二次烘干新风入口相连接，所述第二冷侧出口与所述焙烧新风入口相连接。

6、通过采用上述技术方案，利用热交换器上邻近热侧进口第一冷侧出口，和设置在第一冷侧出口远离热侧进口一侧的第二冷侧出口，那个使得通过第一冷侧出口流出的新风温度高于通过第二冷侧出口流出的新风的温度，从而保证通过一次烘干新风入口流入一次烘干炉内的新风的温度，和通过二次烘干新风入口流入二次烘干炉内的新风温度达到或接近三元催化剂的烘干温度，减小一次烘干炉和二次烘干炉的加热负担。

7、在一个具体的可实施方案中，所述一次烘干新风入口与所述冷侧出口的连接通路上设置有一次烘干流量调节阀，所述二次烘干新风入口与所述冷侧出口的连接通路上设置有二次烘干流量调节阀，所述焙烧新风入口与所述冷侧出口的连接通路上设置有焙烧流量调节阀。

8、通过采用上述技术方案，利用一次烘干流量调节阀、二次烘干流量调节阀和焙烧流量调节阀的设置，能够方便地调节流入一次烘干炉、二次烘干炉和焙烧炉的新风流量比例，并能够以此来调节流入一次烘干炉和二次烘干炉内的新风温度。

9、在一个具体的可实施方案中，所述一次烘干炉包括多个一次烘干炉段，每个所述一次烘干炉段上设置有一个所述一次烘干新风入口和一个所述一次烘干废气出口，每个所述一次烘干新风入口处设置有至少一个所述一次烘干流量调节阀，每个所述一次烘干废气出口处设置有至少一个一次烘干排气流量阀；所述二次烘干炉包括多个二次烘干炉段，每个所述二次烘干炉段上设置有一个所述二次烘干新风入口和一个所述二次烘干废气出口，每个所述二次烘干新风入口处设置有至少一个所述二次烘干流量调节阀，每个所述二次烘干废气出口处设置有至少一个二次烘干排气流量阀；所述焙烧炉包括多个焙烧炉段，每个所述焙烧炉段上设置有一个所述焙烧新风入口和一个所述焙烧废气出口，每个所述焙烧新风入口处设置有所述焙烧流量调节阀，每个所述焙烧废气出口处设置有焙烧排气流量阀。

10、通过采用上述技术方案，利用设置在每个一次烘干炉段和二次烘干炉段上的烘干新风入口、烘干流量调节阀、烘干废气出口和烘干排气流量阀，能够分别调节每个烘干炉段内的温度和湿度，有利于优化三元催化剂的烘干工艺；利用设置在每个焙烧炉段上的焙烧新风入口、焙烧流量调节阀、焙烧废气出口和焙烧排气流量阀，能够分别对每个焙烧炉段的焙烧温度进行微调，有利于优化三元催化剂的焙烧工艺。

11、在一个具体的可实施方案中，所述一次烘干炉的出料口端设置有烘干炉传送台，所述一次烘干炉包括烘干传送网带，所述烘干传送网带贯穿所述一次烘干炉的进料口和出料口设置，且延伸至所述烘干炉传送台。

12、通过采用上述技术方案，利用烘干传送网带延伸至烘干炉传送台的设置，能够将经过一次烘干的三元催化剂输送到一次烘干炉外进行冷却，有利于三元催化剂中水分的快速散发，提高三元催化剂的干燥速度。

13、在一个具体的可实施方案中，所述烘干炉传送台包括烘干风冷装置，所述烘干风冷装置的出风口朝向所述烘干炉传送台处的所述烘干传送网带。

14、通过采用上述技术方案，利用烘干风冷装置能够对三元催化剂进行吹风冷却，进一步提高三元催化剂的冷却速度和三元催化剂内水分的散发速度，有利于提高三元催化剂的烘干效率和三元催化剂的快速转运。

15、在一个具体的可实施方案中，本技术的三元催化剂烘干焙烧生产线还包括传送机器臂，所述传送机器臂设置在所述烘干炉传送台与所述二次烘干炉的进料口之间。

16、通过采用上述技术方案，利用传送机器臂能够将在烘干炉传送台上冷却后的三元催化剂转运到二次烘干炉的进料口处进行二次烘干，使得本技术的三元催化剂烘干焙烧生产线的三元催化剂的传送流程能够自动进行。

17、在一个具体的可实施方案中，所述二次烘干炉的出料口与所述焙烧炉的进料口相连接，所述焙烧炉包括焙烧传送网带，所述焙烧传送网带贯穿所述二次烘干炉的进料口和出料口，以及所述焙烧炉的进料口和出料口设置。

18、通过采用上述技术方案，利用二次烘干炉的出料口与焙烧炉的进料口相连接的设置，使得经过二次烘干炉烘干后的三元催化剂能够直接进入焙烧炉进行焙烧，减小了三元催化剂输出二次烘干炉后的降温和进入焙烧炉后的升温幅度，提高了焙烧效率；利用焙烧网带贯穿二次烘干炉和焙烧炉的设置，有利于三元催化剂在二次烘干炉和焙烧炉内部的传送，以及在二次烘干炉与焙烧炉之间的传送，简化了传送机构，提高了传送效率。

19、在一个具体的可实施方案中，所述一次烘干炉的进料口和出料口处均设置有一次烘干炉门废气收集罩，所述二次烘干炉的进料口处设置有二次烘干炉门废气收集罩，所述焙烧炉的出料口处设置有焙烧炉门废气收集罩，所述一次烘干炉门废气收集罩和二次烘干炉门废气收集罩与所述废气通道相连通，所述焙烧炉门废气收集罩与所述热侧进口相连通。

20、通过采用上述技术方案，利用一次烘干炉门废气收集罩和二次烘干炉门废气收集罩，能够对通过一次烘干炉进出料口，以及二次烘干炉进料口逸出的高湿度烘干废气进行收集，并输送到废气通道排出；利用焙烧炉门废气收集罩能够收集通过焙烧炉出料口逸出的高温废气，并输送到热交换器的热侧进口再利用。

21、在一个具体的可实施方案中，所述焙烧炉的出料口端设置有焙烧炉传送台，所述焙烧传送网带延伸至所述焙烧炉传送台，所述焙烧炉传送台包括焙烧风冷装置，所述焙烧风冷装置的出风口朝向所述焙烧炉传送台处的所述焙烧传送网带。

22、通过采用上述技术方案，利用焙烧传送网带延伸至焙烧炉传送台的设置，能够将焙烧后的三元催化剂直接传送至焙烧炉传送台，有利于简化三元催化剂的输出机构，提高三元催化剂的输出效率；利用焙烧风冷装置的出风口朝向焙烧炉传送台上焙烧传送网带的设置，能够对焙烧后的三元催化剂进行快速降温，有利于对尽快进行焙烧后三元催化剂的转运和下一道工序的操作，提高三元催化剂的加工效率。

23、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

24、1.利用由一次烘干炉、二次烘干炉和焙烧炉依次排列而成的烘干焙烧一体炉，能够对三元催化剂进行连续的烘干和焙烧，在保证烘干和焙烧效果的同时，提高三元催化剂的烘干、焙烧效率；

25、2.利用一次烘干炉和二次烘干炉上的新风入口和烘干废气出口，能够在对三元催化剂进行烘干的同时，将烘干炉内三元催化剂中水分蒸发形成的水蒸气含量较高的烘干废气排出炉外，降低炉内水蒸气的含量，一方面有利于三元催化剂的烘干，另一方面防止高水分含量导致炉内结构在高温环境中的氧化，和电气设备的电击穿；

26、3.利用热交换器的设置能够利用焙烧炉中高温、低水分含量的焙烧废气对进入一次烘干炉和二次烘干炉中的新风进行加热，使得进入一次烘干炉和二次烘干炉中的新风温度达到或接近烘干温度，从而能够取消或者简化一次烘干炉和二次烘干炉中电加热部件，简化一次烘干炉和二次烘干炉的结构，并能够利用焙烧废气对进入焙烧炉内的新风进行预热，共同降低烘干焙烧一体炉的整体热消耗；

27、4.利用烘干炉传送台和烘干风冷装置的设置，能够将一次烘干后的三元催化剂送出炉外，快速去除三元催化剂中的水分，并进行快速降温后，送入二次烘干炉进行第二次烘干，能够有效去除三元催化剂中的水分含量，提高三元催化剂的烘干效率，有利于催化介质在多孔载体表面的均匀附着，防止催化介质阻塞多孔载体内部的孔隙。