[發明專利]一種固體催化劑表面過剩浸漬液去除方法及設備

在審

• 申請號: 201310691125.9
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN104707670A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 藍云飛;陳蓓赩;劉福德;范立成;冷慶海;賀奇;唐治鈁;王志;谷荗祥;孫秀麗
• 申請（專利權）人: 北方華錦化學工業集團有限公司
• 主分類號: B01J37/02
• 分類號: B01J37/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

屬于化學工業生產技術領域，具體是固體催化劑生產加工過程的過剩浸漬液脫除技術。

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背景技術

化工生產使用的固體催化劑制備通常涉及以下幾個主要過程，即催化劑載體制備，用具有特定催化作用的金屬鹽溶液浸漬催化劑載體，使金屬鹽溶液附著在催化劑載體表面上，再經過干燥和焙燒過程即得到成品催化劑，附著在載體表面的金屬在催化反應中將對特定的化學反應起催化作用。

這里所述的浸漬過程是將對某一化學反應有催化作用的金屬鹽溶液浸漬到載體內微孔表面上，浸漬過程也就是將催化劑載體放入浸漬液體中浸泡的過程。浸漬過程中金屬鹽溶液是過量的，浸漬過程完成后，從浸漬液中取出的催化劑載體外表面會附著一層浸漬液體的液膜。帶有多孔結構的催化劑載體顆粒，形狀酷似按比例縮小的蜂窩煤，這種載體的孔表面容易附著過剩浸漬液體，因液體表面張力的作用，其小孔內可能被浸漬液體填滿，在浸漬工序完成后這些附著在催化劑載體孔內的過剩浸漬液必須除掉，這是因為含有過剩的浸漬液體直接制成的催化劑，會給使用這種催化劑的化工生產帶來不利影響。過剩的浸漬液滴留在催化劑載體的小孔中，經過干燥和焙燒后，會生成結晶析出，形成細粉附著在載體表面。這些細粉的附著并不牢固，化工生產過程中，在氣流或液流沖刷下會慢慢脫落，隨著反應物料進入到下一個工序，并在設備或管道中聚集、粘附，嚴重時會堵塞管道和閥門，影響正常操作，甚至有造成生產事故的潛在危險。因此，固體催化劑表面過剩浸漬液體必須脫除干凈。載體結構比較簡單的催化劑顆粒例如圓柱型或環形催化劑表面過剩浸漬液體的去除比較容易。現有技術是將帶有過剩浸漬液體的催化劑置于普通振動篩上通過，結構簡單的催化劑受到振動后過剩的浸漬液體就可脫落。而現代化工對催化劑提出更高要求，特別是為了節省動力消耗，要求催化劑床層壓降要盡量的低，人們通過將催化劑制成多孔結構來減低床層壓降，催化劑載體的形狀由簡單的圓柱形或圓環形發展到多孔圓柱形，形狀如同縮小的蜂窩煤，這種具有多孔結構的固體催化劑，因孔徑較小，在表面張力作用下小孔表面的過剩浸漬液體不容易去除干凈，通過振動篩后，其小孔內仍有過量浸漬液體。此類催化劑用于化工生產裝置后，曾經引發過化工生產事故，因此從安全角度考慮，必須采用其他措施徹底清除復雜結構催化劑表面存留的過剩浸漬液體。

發明內容

本發明的去除催化劑表面過剩浸漬液體的方法是將振動篩與高速氣流吹掃相結合，具體就是在多孔催化劑顆粒通過振動篩脫除過剩浸漬液體過程中，在振動篩上方加1—5道帶狹縫的壓縮空氣噴管，形成高速薄片形吹掃氣流，狹縫處氣體流速為1m/s—10m/s，較高的風速能夠將過量浸漬液體從小孔中吹出，同時要求氣流橫截面要盡量窄，不至于引起催化劑顆粒的激烈跳動，互相碰撞損壞催化劑表面，或者被吹出振動篩。掌握一個合適的氣流厚度，使氣流風速盡量高，而風量要盡量小，吹掃氣流所攜帶的能量不足以使催化劑顆粒激烈跳動，但能使催化劑小孔內表面過剩的浸漬液體獲得足夠的能量而脫落，這樣才能保證催化劑顆粒之間的摩擦和碰撞盡量減少，減少催化劑的損傷。薄片形氣流的長度等于或稍大于所用振動篩的寬度。實驗表明，產生薄片形吹掃氣流的狹縫寬度為0.1mm到0.5mm效果最佳；根據催化劑孔徑的不同，薄片形吹掃氣流的數量為1-5道即可達到去除過剩浸漬液體的效果。

產生薄片形氣流的裝置為帶狹縫的壓縮空氣噴氣管，由一根軸向開有狹縫的厚壁短管構成，為保證噴出的氣流規整，噴氣管采用厚壁管制做，壁厚4mm—8mm，噴氣管的一端封閉，另一端與壓縮空氣源連通，氣源管線上設置普通流量調節閥和壓力控制機構。

附圖說明????

圖1表示的是振動篩與高速薄片形氣流吹掃相結合脫除過剩浸漬液體裝置示意圖，圖2為產生薄片形氣流的軸向開有狹縫的噴氣管簡圖。從圖1中可見，固體催化劑顆粒〔5〕外形與蜂窩煤相似，在不斷振動下以滾動或跳動的形式從振動篩〔1〕入口向出口方向運動，在在振動過程中附著在催化劑顆粒〔5〕外表面過剩的浸漬液體已基本脫落。但在表面張力作用下催化劑顆粒〔5〕小孔內的過剩浸漬液大部分還保留在孔內，當固體催化劑顆粒〔5〕行進到噴氣管〔2〕下方時，從噴氣管狹縫〔3〕噴出的薄片狀氣流會吹向跳動行進的固體催化劑顆粒〔5〕，由于氣流速度很高，局部能量較大，但總的橫截面積不大，所以既能保證將多孔固體催化劑顆粒〔5〕小孔內附著的過剩浸漬液體全部吹掉，?又不會引起催化劑顆粒的劇烈攪動。因而通過振動篩與高速薄片形空氣流吹掃相結合的方式，能夠將固體催化劑外表面特別是多孔催化劑小孔內的過剩浸漬液體徹底脫除干凈。