[發(fā)明專利]一種洗滌帶有磁性的超細粒子的裝置和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310439547.7
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN104437671A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏士新;蔡進;張杰;陳長新;蔡成偉;吳學其
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;南化集團研究院
• 主分類號: B01J37/06
• 分類號: B01J37/06
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及的是一種用于洗滌帶有磁性的超細粒子的裝置和方法。

背景技術(shù)

在固體催化劑生產(chǎn)中，沉淀法是采用的最多的一種方法。該方法通過酸、堿、鹽之間進行的沉淀反應來生成沉淀，再經(jīng)過洗滌、固液分離、干燥等工序獲得純化的固體粒子，來用作制備催化劑的前驅(qū)體。為了獲得比表面積更高、活性更好的催化劑，常常需要控制沉淀反應條件以生成超細沉淀。一些催化劑的制備過程中生成的沉淀粒子小到幾個納米，如此細小的粒子在洗滌水中自然沉降的速度非常慢，通過傳統(tǒng)的自然沉降洗滌方法很難將沉淀洗滌干凈；采用真空轉(zhuǎn)鼓過濾、帶式過濾、膜分離等設(shè)備進行沉淀的洗滌，過濾介質(zhì)很容易被細小的沉淀所堵塞，洗滌效率低下。

一氧化碳高溫變換催化劑是目前使用最廣、用量最大的一種化肥催化劑，以鐵-鉻系為主體。在變換催化劑的生產(chǎn)中，中和反應生成的沉淀物含有大量多余的離子，有些離子可能會影響到催化劑的性能，需要通過洗滌去除。早期的一氧化碳高溫變換催化劑制備中采用碳酸鹽為沉淀劑，得到的沉淀粒子較大，洗滌容易。后來，為了改進高變催化劑的性能出現(xiàn)了以苛性堿或氨水為沉淀劑的制備方法，得到的沉淀粒子細小，而且通常呈膠狀，采用傳統(tǒng)的洗滌方法洗滌困難，洗滌周期長，洗滌效果差，大大增加了催化劑的生產(chǎn)成本，而且會影響催化劑的性能。采用膜洗滌的方法，不需要沉降，縮短了洗滌時間，同時也減少了洗滌水的用量，但是膜的使用周期短，需要再生，增加了部分成本，設(shè)備制造結(jié)構(gòu)復雜，需要一定維護費用，總的來說催化劑的生產(chǎn)成本降低不大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于洗滌帶有磁性的超細粒子的裝置和方法，通過加速水可磁化或帶磁性物質(zhì)粒子的沉降速度，減少洗滌水的用量，縮短洗滌的時間，從而降低催化劑的生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案：洗滌帶有磁性的超細粒子的裝置，包括洗滌桶，洗滌桶上設(shè)有攪拌裝置，其特征是在洗滌桶的外部設(shè)有強磁場的磁鐵。

本發(fā)明洗滌裝置中使用的磁鐵，可以是永久性磁鐵，也可以是電磁鐵，根據(jù)洗滌的要求選擇合適的磁鐵，產(chǎn)生足夠的磁場，使磁性或可被磁化固體顆粒在強磁場的作用下，迅速的沉降。

本發(fā)明優(yōu)選地，磁鐵置于洗滌桶的下方。

本發(fā)明洗滌裝置中的洗滌桶，根據(jù)實際情況和洗滌量的要求設(shè)計其大小，在選擇洗滌桶的材質(zhì)時，要考慮到洗滌時所用溶液的溫度（洗滌時的溫度一般在室溫至100℃之間），洗滌水的酸堿度對的材質(zhì)的要求，同時要求洗滌桶不能具有磁性或在磁場的作用下，洗滌桶不能被磁化，必要時要對洗滌桶進行防磁處理，以滿足洗滌的要求。洗滌桶的大小和材質(zhì)不影響磁場的強度，不改變磁力線的方向。

洗滌桶上裝有的攪拌裝置，在設(shè)計與選擇時要考慮到攪拌功率的大小，洗滌水的溫度，洗滌水的酸堿度對材質(zhì)的要求，攪拌裝置不能具有磁性或在磁場的作用下不能被磁化，必要時要對攪拌裝置進行防磁處理。

本發(fā)明洗滌裝置還包括該領(lǐng)域所熟知的物料管道，水蒸汽加入口，洗滌水加入口，洗滌水排放口，物料出口等。

本發(fā)明洗滌帶有磁性的超細粒子的方法，其特征在于將被洗物和洗滌水的混合液加入洗滌桶中，對混合溶液加熱，啟動攪拌裝置開始攪拌，使沉淀與洗滌水充分混合均勻，達到洗滌時所需的溫度后停止加熱，停止攪拌，在磁場的強作用下，洗滌水中的沉淀物迅速沉降。

本發(fā)明一種典型的方法是：將被洗物通過物料管道3加到洗滌裝置中的洗滌桶中，通過洗滌水加入管道將洗滌水加入到洗滌桶中，打開蒸汽管道閥門對混合溶液加熱，啟動攪拌裝置開始攪拌，使沉淀與洗滌水充分混合均勻，達到洗滌時所需的溫度后關(guān)閉蒸汽閥門停止加熱，停止攪拌，在磁場的強作用下，洗滌水中的沉淀物迅速沉降，10~20min分鐘后結(jié)束水洗，上層洗滌水通過洗滌水排放管道排出，然后通過洗滌水加入管道再次加入同樣量的洗滌水繼續(xù)洗滌，重復上面的步驟對沉淀進行洗滌，反復洗滌4~5次后，沉淀物即可達到變換催化劑工業(yè)生產(chǎn)的要求，通過物料出口將物料排出。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

1.???????采用本發(fā)明制造的洗滌裝置，洗滌效果好，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備少，操作簡單，維修費用低。

2.???????固體顆粒沉降速度快，時間短，縮短了洗滌時間。

3.???????在磁場的作用下顆粒沉降較為完全，節(jié)約了洗滌水的用量。

4.???????降低了催化劑的生產(chǎn)成本。

附圖說明

附圖是本發(fā)明實施例洗滌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。