[發明專利]鐵基催化劑氣霧化成形的制備裝置及制備工藝

有效

• 申請號: 201310171068.1
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103252499A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 吳和保;于傳浩;史昆玉;鄒方利;蔣文明;李曉微;張亞平;竺東杰;柯超
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;B01J37/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明涉及鐵基催化劑的制備，尤其涉及一種鐵基催化劑氣霧化成形的制備裝置及制備工藝。

背景技術

鐵基催化劑是以四氧化三鐵為主要成分并添加少量Al₂O₃、K₂O、CaO、CeO等氧化物經高溫溶化活化處理后快速冷卻而成的一種合成氨催化劑。要求具有較高的活性和機械強度、較好的耐熱穩定性高和抗毒穩定性，是影響氨合成工業生產效率、能耗指標和產品質量的重要條件之一。但傳統的熱熔融法生產工藝包含有原材料的熔化、槽式冷卻、固態催化劑的破碎、篩分、碾磨等工序，工藝過程較復雜，生產效率低下，性能不穩定，冷卻槽壽命短等不足之處。?

發明內容

?本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中鐵基催化劑的制備工藝過程復雜、生產效率低下以及性能不穩定的缺陷，提供一種鐵基催化劑氣霧化成形的制備裝置及制備工藝。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

提供一種鐵基催化劑氣霧化成形的制備裝置，包括：加熱爐、保溫爐、霧化噴嘴、粉體收集器、高壓氣源、除塵器和通風機；

所述霧化噴嘴與所述高壓氣源連接，并置于所述保溫爐卸料口的下方，所述保溫爐卸料口和霧化噴嘴的噴嘴均置于所述粉體收集器中；

所述除塵器與所述粉體收集器相連，所述除塵器還連接有所述通風機，在所述通風機的作用下所述粉體收集器中的氣體經所述除塵器排出。

本發明所述的制備裝置中，所述加熱爐為電磁感應爐。

本發明所述的制備裝置中，所述保溫爐為具有可調式塞桿的底注式的保溫爐。

本發明解決其技術問題所采用的另一技術方案是：

提供一種基于上述制備裝置的鐵基催化劑氣霧化成形的制備工藝，包括以下步驟：

S1、在加熱爐中將鐵基催化劑加熱至1450~1580℃的熔融狀態，使催化劑各組分充分溶合和活化；

S2、將熔融的鐵基催化劑引入到保溫爐中，促進催化劑熔液進一步的溫度均勻化和成分均勻化；

S3、開啟高壓氣源的高壓氣體閥門和保溫爐的卸料口，熔融催化劑液流在重力作用下向下流動，同時高壓氣體橫向對準液流噴射，使高溫液流霧化并冷卻成細小粉狀催化劑顆粒。

本發明所述的制備工藝中，還包括步驟：

S4、利用專門的催化劑顆粒收集裝置收集固態的催化劑顆粒，并分級包裝。

本發明所述的制備工藝中，固態的催化劑顆粒分布在10~500μm。

本發明所述的制備工藝中，該鐵基催化劑為以Fe₃O₄為主成分的鐵磁材料。

本發明產生的有益效果是：本發明經熔融的液態鐵基催化劑流入霧化噴嘴，在高壓氣流作用下撕裂成細小液珠而成霧狀，并在短時間內快速冷卻直接凝固成細小顆粒。因而，本發明省去了原工藝需要的破碎、篩分、再破碎、碾磨等工序，大大簡化了原有工藝過程，縮短生產周期，避免了高溫液態催化劑對冷卻設備的熱沖擊，有效的延長了設備的使用壽命。

?

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明實施例鐵基催化劑氣霧化成形的制備裝置的結構示意圖；

圖2本發明實施例鐵基催化劑氣霧化成形的制備工藝的流程圖。

?

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，本發明實施例鐵基催化劑氣霧化成形的制備裝置，包括：加熱爐1、保溫爐2、霧化噴嘴4、粉體收集器5、高壓氣源3、除塵器6和通風機7；

霧化噴嘴4與高壓氣源3連接，并置于保溫爐卸料口8的下方，保溫爐卸料口8置于保溫爐2的下方，保溫爐卸料口8和霧化噴嘴4的噴嘴均置于粉體收集器5中；

除塵器6與粉體收集器5相連，除塵器6還連接有通風機7，在通風機7的作用下粉體收集器5中的氣體經除塵器6排出。

本發明的一個實施例中，加熱爐1為電磁感應爐。電磁感應爐加熱活化和保溫不僅能將電能轉變成熱能，而且可以利用電磁場的攪拌作用促進催化劑組分的溫度均勻化和成分均勻化。

本發明實施例中的保溫爐2為具有可調式塞桿的底注式的保溫爐。

本發明的鐵基催化劑氣霧化成形的制備工藝，主要基于上述制備裝置，如圖2所示，包括以下步驟：