本實(shí)用新型涉及一種催化劑，具體涉及有利于增大反應(yīng)接觸面積的多相催化劑。

背景技術(shù)：

催化劑成型是將各類(lèi)粉體、顆粒、溶液或者熔融體原料在一定壓力下、相互聚集、制成具有一定形狀、大小和強(qiáng)度的固體催化劑顆粒的單元操作過(guò)程，是催化劑生產(chǎn)中不可缺少的工序，對(duì)催化劑機(jī)械強(qiáng)度和性能都有一定影響。催化劑通過(guò)成型加工，就能根據(jù)催化反應(yīng)及裝置要求，提供適宜形狀、大小及機(jī)械強(qiáng)度的顆粒催化劑，并使催化劑充分發(fā)揮所具有的活性及選擇性，也有利于延長(zhǎng)催化劑使用壽命。減小流體流動(dòng)所產(chǎn)生的壓力降，防止發(fā)生溝流，獲得均勻的流體流動(dòng)。由于液固多相催化反應(yīng)過(guò)程是液體反應(yīng)物在固體催化劑表面進(jìn)行的，反應(yīng)物和產(chǎn)物在催化劑孔中的擴(kuò)散和在表面上的吸附作用是反應(yīng)的必經(jīng)步驟，液體通過(guò)靜止不動(dòng)的固體催化劑進(jìn)行反應(yīng)，要求催化劑具有很高的比表面積，才能獲得較高的反應(yīng)活性和良好的導(dǎo)熱性能，現(xiàn)有技術(shù)中往往通過(guò)將催化劑設(shè)計(jì)為多孔或多種形狀以提高催化劑的比表面積，但催化劑的機(jī)械強(qiáng)度較差，反應(yīng)過(guò)程中易發(fā)生坍塌而失活；若機(jī)械強(qiáng)度較高，則催化劑的孔隙率較小，比表面積較小，反應(yīng)活性較差，且易高溫失活。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中往往通過(guò)將催化劑設(shè)計(jì)為多孔或多種形狀以提高催化劑的比表面積，但催化劑的機(jī)械強(qiáng)度較差，反應(yīng)過(guò)程中易發(fā)生坍塌而失活，目的在于提供有利于增大反應(yīng)接觸面積的多相催化劑，同時(shí)具有較高的比表面積和較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度。

本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

有利于增大反應(yīng)接觸面積的多相催化劑，所述催化劑為球型結(jié)構(gòu)，所述球型結(jié)構(gòu)催化劑上設(shè)有三組圓孔，每組圓孔包括兩個(gè)圓孔，所述兩個(gè)圓孔的軸心線重合且穿過(guò)球心，且所述三組圓孔的軸心線間相互垂直；所述圓孔內(nèi)壁上設(shè)有連續(xù)螺旋凹槽。

本實(shí)用新型提供的催化劑以球型作為整體輪廓結(jié)構(gòu)，在球型催化劑上開(kāi)設(shè)多個(gè)圓形深孔，有利于增大催化劑的比表面積；通過(guò)將圓孔在球型催化劑上對(duì)稱(chēng)排布，主要有利于分散所受外力作用，增加催化劑的機(jī)械強(qiáng)度，且促進(jìn)催化劑上熱量分布均勻，通過(guò)在圓孔的內(nèi)壁上開(kāi)設(shè)連續(xù)螺旋向內(nèi)延伸的凹槽，使得相同體積大小的球型催化劑上有更大的比表面積。較大的比表面積不僅能夠促進(jìn)提升催化劑的催化活性，同時(shí)還有利于促進(jìn)催化劑換熱效率，防止催化劑過(guò)早的發(fā)生燒結(jié)而降低使用壽命。

優(yōu)選地，所述三組圓孔的直徑相等，所述圓孔的直徑和球型催化劑的直徑比為1:4，且所述圓孔之間相互不連通。

若球型催化劑上圓孔直徑過(guò)小，則無(wú)法充分發(fā)揮增大催化劑比表面積的作用；若圓孔直徑過(guò)大，則球型催化劑的機(jī)械強(qiáng)度會(huì)大大降低，催化劑在實(shí)際反映過(guò)程中易坍塌導(dǎo)致失活。本實(shí)用新型提供的催化劑圓孔與球型催化劑的直徑比為1:4，且圓孔在延伸入球型催化劑的內(nèi)部端口為未連通狀態(tài)，使催化劑球心處為實(shí)體結(jié)構(gòu)，能夠保障催化劑同時(shí)具有較高的比表面積和較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度。

優(yōu)選地，所述圓孔之間通過(guò)通孔連通，所述圓孔的直徑與通孔的直徑的比值為4～12。

采用通孔將圓孔之間進(jìn)行連通，有利于促進(jìn)進(jìn)入圓孔內(nèi)的反應(yīng)相進(jìn)行流通，加速催化反應(yīng)的表觀傳質(zhì)和傳熱效率，從而有利于提升催化活性；且通孔的直徑遠(yuǎn)小于圓孔的直徑，用于進(jìn)一步保障催化劑仍具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。

優(yōu)選地，所述圓孔的直徑與通孔的直徑的比值為8。

若圓孔的直徑與通孔的直徑比值過(guò)小，則不利于反應(yīng)相進(jìn)入通孔內(nèi)，且會(huì)增加生產(chǎn)成本；若圓孔的直徑與通孔的直徑比值過(guò)大，則圓形催化劑內(nèi)部更加趨向于中空結(jié)構(gòu)，不利于維持催化劑的機(jī)械強(qiáng)度。

優(yōu)選地，所述圓孔的開(kāi)口處設(shè)有倒圓，所述倒圓的直徑與球型催化劑的直徑比為1～3。

通過(guò)在催化劑上圓孔的開(kāi)口處設(shè)置倒圓，主要用于減小圓孔開(kāi)口處的應(yīng)力，防止圓孔開(kāi)口處受磨損坍塌，降低催化劑的耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本實(shí)用新型有利于增大反應(yīng)接觸面積的多相催化劑，提供的催化劑以球型作為整體輪廓結(jié)構(gòu)，在球型催化劑上開(kāi)設(shè)多個(gè)圓形深孔，有利于增大催化劑的比表面積；通過(guò)將圓孔在球型催化劑上對(duì)稱(chēng)排布，主要有利于分散所受外力作用，增加催化劑的機(jī)械強(qiáng)度，且促進(jìn)催化劑上熱量分布均勻，通過(guò)在圓孔的內(nèi)壁上開(kāi)設(shè)連續(xù)螺旋向內(nèi)延伸的凹槽，使得相同體積大小的球型催化劑上有更大的比表面積。較大的比表面積不僅能夠促進(jìn)提升催化劑的催化活性，同時(shí)還有利于促進(jìn)催化劑換熱效率，防止催化劑過(guò)早的發(fā)生燒結(jié)而降低使用壽命；

2、本實(shí)用新型有利于增大反應(yīng)接觸面積的多相催化劑，若球型催化劑上圓孔直徑過(guò)小，則無(wú)法充分發(fā)揮增大催化劑比表面積的作用；若圓孔直徑過(guò)大，則球型催化劑的機(jī)械強(qiáng)度會(huì)大大降低，催化劑在實(shí)際反映過(guò)程中易坍塌導(dǎo)致失活。本實(shí)用新型提供的催化劑圓孔與球型催化劑的直徑比為1:4，且圓孔在延伸入球型催化劑的內(nèi)部端口為未連通狀態(tài)，使催化劑球心處為實(shí)體結(jié)構(gòu)，能夠保障催化劑同時(shí)具有較高的比表面積和較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度；

3、本實(shí)用新型有利于增大反應(yīng)接觸面積的多相催化劑，采用通孔將圓孔之間進(jìn)行連通，有利于促進(jìn)進(jìn)入圓孔內(nèi)的反應(yīng)相進(jìn)行流通，加速催化反應(yīng)的表觀傳質(zhì)和傳熱效率，從而有利于提升催化活性；且通孔的直徑遠(yuǎn)小于圓孔的直徑，用于進(jìn)一步保障催化劑仍具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型正視截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型截面結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)記及對(duì)應(yīng)的零部件名稱(chēng)：1-圓孔，2-凹槽，3-通孔，4-倒圓。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本實(shí)用新型，并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型有利于增大反應(yīng)接觸面積的多相催化劑，催化劑為球型結(jié)構(gòu)，球型結(jié)構(gòu)催化劑上設(shè)有三組圓孔1，每組圓孔1包括兩個(gè)圓孔1，兩個(gè)圓孔1的軸心線重合且穿過(guò)球心，且所述三組圓孔1的軸心線間相互垂直；圓孔1內(nèi)壁上設(shè)有連續(xù)螺旋凹槽2。三組圓孔1的直徑相等，圓孔1的直徑和球型催化劑的直徑比為3，且圓孔1之間相互不連通。

實(shí)施例2

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，如圖3所示，本實(shí)用新型有利于增大反應(yīng)接觸面積的多相催化劑，每組圓孔1之間通過(guò)五個(gè)通孔3連通，圓孔1的直徑與通孔3的直徑的比值為 8。

實(shí)施例3

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，如圖3所示，本實(shí)用新型有利于增大反應(yīng)接觸面積的多相催化劑，圓孔1的開(kāi)口處設(shè)有倒圓4，倒圓4的直徑與球型催化劑的直徑比為2。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。