專利名稱：銀催化劑反應(yīng)管的卸料方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明應(yīng)用于石化企業(yè)的催化劑反應(yīng)設(shè)備的卸料，屬化工機(jī)械領(lǐng)域。
環(huán)氧乙烷反應(yīng)罐簡圖如附5所示，環(huán)氧乙烷反應(yīng)罐15中裝有上下兩層管板17，將催化劑反應(yīng)管6焊接在兩層管板17之間，催化劑使用壽命為2年左右，當(dāng)其失效時(shí)，卸料工人由人孔16進(jìn)入反應(yīng)罐進(jìn)行人工卸料。人工卸料工作效率低，設(shè)備停工期長，以燕山石化為例，全套設(shè)備約裝50噸催化劑，卸料需要約1周，這對企業(yè)來說，停工時(shí)間太長；另外人工卸料不利于催化劑顆粒的回收，經(jīng)濟(jì)損失很大。同時(shí)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，環(huán)境惡劣，現(xiàn)場粉塵污染大，催化劑中含有貴金屬銀，大量吸取嚴(yán)重?fù)p害工人的身體。
研制和開發(fā)高效的催化劑卸料裝置，可以減少催化劑卸料時(shí)間，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，提高工業(yè)自動(dòng)化水平，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少催化劑的損失，有利于催化劑的回收再利用，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
國內(nèi)其他石化企業(yè)也在研究這一問題，但是目前為止都還沒有取得理想的效果，提出一套成熟的技術(shù)理論。催化劑卸料還主要停留在人工階段。人工卸料方法是工人在設(shè)備下方，用柔性鋼絲由下往上捅。催化劑松動(dòng)后由于自重自動(dòng)從反應(yīng)管中落下。該方法效率低，效果差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于銀催化劑反應(yīng)管的卸料方法以及利用這種方法所設(shè)計(jì)的卸料裝置，用來提高銀催化劑反應(yīng)管的卸料的效率，并實(shí)現(xiàn)催化劑的回收再利用。
本發(fā)明提供的銀催化劑反應(yīng)管的卸料方法，它是一種在催化劑反應(yīng)管中通入高壓氣體，在反應(yīng)管頂部加裝抽吸設(shè)備，將高壓氣體沖力和抽吸設(shè)備的抽吸作用配合來將銀催化劑帶出反應(yīng)管送到過濾回收裝置的卸料方法，其具體步驟為1)啟動(dòng)產(chǎn)生高壓氣體的設(shè)備，等氣罐充滿氣后，啟動(dòng)抽吸設(shè)備；然后打開氣閥，高壓氣體通過高壓氣管就被連續(xù)不斷地送入催化劑反應(yīng)管中。通入的高壓氣體壓力為4～10MPa，風(fēng)量為0.20～0.37m3/min，抽吸設(shè)備的抽風(fēng)量大于高壓氣體風(fēng)量。催化劑反應(yīng)管中頂層的催化劑及其載體顆粒就被氣體從接頭的接口處帶出，經(jīng)過風(fēng)管被輸送到回收過濾裝置中。
2)不斷地將高壓氣管緩緩?fù)锊迦氪呋瘎┓磻?yīng)管，反應(yīng)管中表層的催化劑及其載體顆粒就被不斷地帶出反應(yīng)管，當(dāng)高壓氣管到達(dá)催化劑反應(yīng)管底部時(shí)，催化劑及其載體顆粒就被完全帶出反應(yīng)管，這樣就完成了一根催化劑反應(yīng)管的卸料。
3)重復(fù)上述過程，直至整個(gè)催化劑反應(yīng)爐中的反應(yīng)管都卸料完畢。
本發(fā)明所采用的銀催化劑卸反應(yīng)管的卸料方法，其設(shè)計(jì)原理為本發(fā)明在銀催化劑反應(yīng)管中通入高壓氣體同管道清洗領(lǐng)域中的高壓水射流清洗技術(shù)的原理。高壓水射流清洗技術(shù)是通過專用設(shè)備使水壓升至147MPa，形成強(qiáng)力水射流，對被清洗設(shè)備或管道內(nèi)的堵塞物和污垢進(jìn)行切削、破碎、擠壓、沖刷達(dá)到清洗的目的。它適用于長距離管線、U型管線等，具有清洗能力強(qiáng)，速度快的特點(diǎn)。由于銀催化劑及催化劑載體不允許與液體水發(fā)生接觸，所以該方法不適用于銀催化劑反應(yīng)管的卸料。將高壓氣體通過高壓管從上方通入催化劑反應(yīng)管中可以產(chǎn)生很大的沖力，將催化劑及其載體固結(jié)部分疏松。同時(shí)高壓氣體和催化劑及其載體接觸后反向，向上運(yùn)動(dòng)，這時(shí)將產(chǎn)生一個(gè)向上的搬運(yùn)力。催化劑及其載體在這個(gè)力的作用下向上運(yùn)動(dòng)。高壓氣體的壓力和流量越大，產(chǎn)生的搬運(yùn)力也就越大，理論情況下只要高壓氣體的壓力和流量足夠大時(shí)一定可以將10m長的催化劑反應(yīng)管中的催化劑及其載體全部帶出反應(yīng)管。但是隨著催化劑反應(yīng)管管長的增加，氣體的搬運(yùn)力迅速下降，實(shí)驗(yàn)表明使用最大理論氣流量為0.25m3/min，最大出口壓力為8MPa的高壓泵提供高壓氣體時(shí)，只能帶出不到半米深的催化劑顆粒。如果要將長10m的反應(yīng)管中的催化劑顆粒全部帶出，所需的高壓氣體的壓力和流量都將是一個(gè)非常龐大的數(shù)值，現(xiàn)有設(shè)備將很難滿足要求。所以本發(fā)明在催化劑反應(yīng)管的頂部加裝一套抽吸設(shè)備與高壓氣泵配合使用，在該設(shè)備的抽吸作用下，在管內(nèi)高壓氣體出口和管口之間將產(chǎn)生一個(gè)壓力差，氣體在壓力差的作用下，產(chǎn)生流動(dòng)從而產(chǎn)生對催化劑顆粒的搬運(yùn)力，將催化劑及其載體搬運(yùn)出反應(yīng)管。將帶有催化劑顆粒的混合氣體通過管路輸送到回收過濾裝置，這樣就可以實(shí)現(xiàn)催化劑的回收利用。
根據(jù)本發(fā)明的銀催化劑反應(yīng)管的卸料方法所設(shè)計(jì)的卸料裝置，其具體構(gòu)成為主要由依次連接的高壓氣泵1、高壓氣體輸送管2、氣閥3、高壓氣管4，以及設(shè)置在催化劑反應(yīng)管6頂部管口處依次連接的回收過濾裝置10、抽吸設(shè)備11組成；其中，高壓氣管4的另一端插入催化劑反應(yīng)管中向其輸送高壓氣體，催化劑反應(yīng)管6、回收過濾裝置10、抽吸設(shè)備11之間串連并密閉連接。
在催化劑反應(yīng)管6頂部管口設(shè)置帶有三個(gè)接口的接頭5，三個(gè)接口分別與催化劑反應(yīng)管6、高壓氣管4、與回收過濾裝置連接的風(fēng)管9相連。
所述的抽吸設(shè)備11、回收過濾裝置10為獨(dú)立的或者一體的裝置。當(dāng)抽吸設(shè)備與回收過濾裝置10分別獨(dú)立時(shí)，通過風(fēng)管互相連接，在回收過濾裝置10與出氣端的風(fēng)管連接的處設(shè)置有過濾網(wǎng)。
為了集中氣流，增強(qiáng)高壓氣體對催化劑及其載體顆粒的沖擊力，可在高壓氣管的出口處安裝一噴嘴7。
采用本發(fā)明的銀催化劑反應(yīng)管的卸料方法及其裝置可以減少催化劑卸料時(shí)間，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，提高工業(yè)自動(dòng)化水平，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少催化劑的損失，有利于催化劑的回收再利用，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1本發(fā)明的銀催化劑反應(yīng)管的卸料裝置連接示意圖；
圖2本發(fā)明實(shí)施例中采用的卸料裝置的連接示意圖；圖3噴嘴的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4接頭的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5環(huán)氧乙烷反應(yīng)罐簡圖。
圖中，1—高壓氣泵，2—高壓氣輸送管，3—?dú)忾y，4—高壓氣管，5—接頭，6—催化劑反應(yīng)管，7—噴嘴，8—催化劑及其載體顆粒，9—風(fēng)管，10—回收過濾裝置，11—抽吸設(shè)備，12—接頭接口一，13—接頭接口二，14—接頭接口三，15—環(huán)氧乙烷反應(yīng)罐，16—人孔，17—管板。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，具體說明屬于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例本實(shí)施例具體結(jié)構(gòu)參見圖2，所采用的裝置具體如下1.高壓氣泵1臺，最大理論氣流量為0.25m3/min，最大出口壓力為8MPa，由它提供連續(xù)不斷的高壓氣體；2.高壓氣輸送管2采用Φ8×12mm聚乙烯管，長20m；3.插入催化劑反應(yīng)管中的高壓氣管4采用Φ5×8mm聚乙烯管1根，長10m；4.銀催化劑反應(yīng)管6為外徑Φ34mm，內(nèi)徑Φ28mm，長10m的鋼管；5.采用集抽吸和回收兩種功能的吸塵器1臺，型號CB60-2，作為抽吸設(shè)備和回收過濾裝置；6.采用普通氣閥1個(gè)，用于控制高壓氣體的通斷；
7.采用市售的快速接口若干，用于高壓氣管的連接；8.在高壓氣管4氣體出口處安裝噴嘴7，其結(jié)構(gòu)參見圖3。
9.具有三個(gè)接口的接頭5，如圖4所示。
利用本裝置，進(jìn)行卸料的具體步驟如下1.如圖2所示，連接實(shí)驗(yàn)設(shè)備。將高壓氣泵和氣閥用Φ8×12mm聚乙烯管連接起來，氣閥的另外一邊和Φ5×8mm聚乙烯管相連，Φ5×8mm聚乙烯管的另一端通過圖4所示接頭的接口一12插入銀催化劑反應(yīng)管中，端頭裝上噴嘴，將接頭的接口三14與催化劑反應(yīng)管連接并密封，最后接頭的接口二13與吸塵器自帶的軟管相連，由于高壓氣泵噪音大，振動(dòng)也大，將它放置在反應(yīng)罐外面，這樣就完成了銀催化劑卸料方法實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安裝連接；2.啟動(dòng)高壓氣泵，給氣泵自帶的儲氣罐充滿氣體；3.啟動(dòng)吸塵器；4.打開氣閥的閥門，開始向催化劑反應(yīng)管通入高壓氣；5.控制Φ5×8mm聚乙烯管緩緩向下運(yùn)動(dòng)，直至到達(dá)催化劑反應(yīng)管的底部；6.關(guān)閉氣閥閥門，關(guān)閉吸塵器，將Φ5×8mm聚乙烯管抽出催化劑反應(yīng)管，斷開接頭和反應(yīng)管的連接，完成1根催化劑反應(yīng)管的卸料。
高壓氣泵提供持續(xù)的高壓氣體，經(jīng)由8×12rnm聚乙烯管與氣閥相連，由氣閥控制高壓氣的通斷；連接上5×8mm聚乙烯管，將該聚乙烯管通過接頭5上的Φ8mm孔插入反應(yīng)管中，高壓氣體就被輸送進(jìn)入銀催化劑反應(yīng)管；在高壓氣的作用下，噴嘴周圍的催化劑及其載體顆粒疏松浮動(dòng)起來；接頭5與吸塵器相連，在吸塵器的作用下，接頭和反應(yīng)管的連接部分產(chǎn)生負(fù)壓，這樣在反應(yīng)管管口和通入反應(yīng)管的噴嘴之間就產(chǎn)生了一個(gè)壓力差；在這個(gè)壓力差的作用下，管內(nèi)氣體產(chǎn)生流動(dòng)；從而產(chǎn)生了一個(gè)向上的搬運(yùn)力，在這個(gè)搬運(yùn)力的作用下催化劑及其載體顆粒被帶出反應(yīng)管，進(jìn)入吸塵器。這樣就完成了銀催化劑反應(yīng)管的卸料，并實(shí)現(xiàn)了催化劑的回收利用。
利用本裝置對反應(yīng)管進(jìn)行卸料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示表1

通過對本實(shí)施例的裝置進(jìn)行卸料實(shí)驗(yàn)，證明了本發(fā)明方法的可行性，它大大縮短了銀催化劑反應(yīng)管的卸料時(shí)間，提高了工作效率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
權(quán)利要求
1.銀催化劑反應(yīng)管的卸料方法，其特征在于它是一種在催化劑反應(yīng)管中通入高壓氣體，在反應(yīng)管頂部加裝抽吸設(shè)備，將高壓氣體沖力和抽吸設(shè)備的抽吸作用配合來將銀催化劑帶出反應(yīng)管送到過濾回收裝置的卸料方法；通入的高壓氣體壓力為4～10MPa，風(fēng)量為0.20～0.37m3/min，抽吸設(shè)備的抽風(fēng)量大于高壓氣體風(fēng)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀催化劑反應(yīng)管的卸料方法，其特征在于具體步驟如下1)啟動(dòng)產(chǎn)生高壓氣體的設(shè)備，利用氣閥阻擋高壓氣體的輸出，等產(chǎn)生高壓氣體的設(shè)備的儲氣罐充滿氣后，啟動(dòng)抽吸設(shè)備，然后打開氣閥；2)不斷地將高壓氣管緩緩?fù)锊迦氪呋瘎┓磻?yīng)管，使反應(yīng)管中表層的催化劑及其載體顆粒被不斷地帶出反應(yīng)管，直到高壓氣管到達(dá)催化劑反應(yīng)管底部；3)重復(fù)上述過程，直至整個(gè)催化劑反應(yīng)爐中的反應(yīng)管都卸料完畢。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀催化劑反應(yīng)管的卸料方法設(shè)計(jì)的卸料裝置，其特征在于主要由依次連接的高壓氣泵(1)、高壓氣體輸送管(2)、氣閥(3)、高壓氣管(4)，以及設(shè)置在催化劑反應(yīng)管(6)頂部管口處并依次連接的回收過濾裝置(10)、抽吸設(shè)備(11)組成；其中，高壓氣管(4)的另一端插入催化劑反應(yīng)管(6)中向其輸送高壓氣體，催化劑反應(yīng)管(6)、回收過濾裝置(10)、抽吸設(shè)備(11)之間串連并密閉連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的卸料裝置，其特征在于催化劑反應(yīng)管(6)與抽吸設(shè)備(11)之間用風(fēng)管(9)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的卸料裝置，其特征在于在催化劑反應(yīng)管(6)頂部管口設(shè)置帶有三個(gè)接口的接頭(5)，三個(gè)接口分別與催化劑反應(yīng)管(6)、高壓氣管(4)和風(fēng)管(9)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的卸料裝置，其特征在于所述的抽吸設(shè)備(11)、回收過濾裝置(10)為獨(dú)立的或者一體的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的卸料裝置，其特征在于當(dāng)抽吸設(shè)備與回收過濾裝置(10)獨(dú)立時(shí)，通過風(fēng)管互相連接，在回收過濾裝置(10)與出氣端的風(fēng)管連接處設(shè)置有過濾網(wǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的卸料裝置，其特征在于在高壓氣管(4)的出口處安裝噴嘴(7)。
全文摘要
銀催化劑反應(yīng)管的卸料方法及其裝置，應(yīng)用于石化企業(yè)催化劑反應(yīng)設(shè)備的卸料。這種方法是一種在催化劑反應(yīng)管中通入高壓氣體，在反應(yīng)管頂部加裝抽吸設(shè)備，將高壓氣體沖力和抽吸設(shè)備的抽吸作用配合來將銀催化劑帶出反應(yīng)管送到過濾回收裝置的卸料方法。根據(jù)此方法本發(fā)明設(shè)計(jì)的卸料裝置主要由依次連接的高壓氣泵(1)、高壓氣體輸送管(2)、氣閥(3)、高壓氣管(4)，以及設(shè)置在催化劑反應(yīng)管(6)頂部管口處相互連接的回收過濾裝置(10)、抽吸設(shè)備(11)組成；其中，高壓氣管的另一端插入催化劑反應(yīng)管中向其輸送高壓氣體，催化劑反應(yīng)管、回收過濾裝置、抽吸設(shè)備之間串連并密閉連接。本發(fā)明簡單易行，卸料效率高，有利用催化劑的回收再利用。
文檔編號B01J8/06GK1724137SQ20051008422
公開日2006年1月25日 申請日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月18日
發(fā)明者楊文通, 林衛(wèi)華, 劉強(qiáng), 劉志峰 申請人:北京工業(yè)大學(xué)