一種浸漬轉(zhuǎn)筒和一種浸漬系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及一種浸潰轉(zhuǎn)筒和一種浸潰系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在催化劑孔道深處反應(yīng)生成的產(chǎn)物分子如不能及時擴(kuò)散出去而進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)， 一方面影響催化劑的選擇性，另一方面將影響催化劑的壽命。尤其是對內(nèi)擴(kuò)散為控制步驟 的反應(yīng)，希望反應(yīng)發(fā)生在利于反應(yīng)物和產(chǎn)物擴(kuò)散的位置，一般希望發(fā)生在催化劑表層。另 夕F，在催化劑的成本中，活性組分的成本所占的比例較大，如果將利用率不高的分布在孔道 深處的組分移至接近催化劑表層的區(qū)域中，無疑會顯著提高催化劑的活性和選擇性。
[0003] 對于在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行的如費(fèi)托（FT)合成運(yùn)類氣-固-液多相反應(yīng)體系，催 化劑的顆粒尺寸一般為幾個mm，因此，擴(kuò)散控制對催化活性的影響難W避免。人們注意到： 由FT合成得到的重質(zhì)石蠟通常W液態(tài)、汽溶膠或漿態(tài)形式附著在催化劑表面，對反應(yīng)物& 和CO在催化劑顆粒內(nèi)部的擴(kuò)散產(chǎn)生影響。在反應(yīng)物的內(nèi)擴(kuò)散過程中，&的擴(kuò)散速度比CO 快，CO在催化劑顆粒內(nèi)的擴(kuò)散限制作用明顯強(qiáng)于電。因顆粒的粒徑不同，導(dǎo)致了顆粒內(nèi)部 CO濃度梯度的差異，影響了CO與金屬活性中屯、位的結(jié)合，使得在活性中屯、上吸附的H/C比 增大，碳鏈增長幾率降低，降低了Ce+的選擇性?，F(xiàn)有技術(shù)表明，相對于活性組分呈均勻分布 的催化劑而言，活性組分非均勻分布的催化劑，如殼層分布型催化劑（即，殼層型催化劑或 者蛋殼型催化劑），由于擴(kuò)散限制小，可顯著地提高如費(fèi)托合成運(yùn)類反應(yīng)中的Cs,選擇性，降 低甲燒的選擇性，更適合用于費(fèi)托合成運(yùn)類反應(yīng)。
[0004] US5545674公開了一種制備殼層型催化劑的方法，該方法將載體在金屬絲網(wǎng)上攤 開，將金屬絲網(wǎng)在加熱爐中加熱至140°CW上，然后從爐中取出。將含負(fù)載組分的溶液噴涂 于金屬絲網(wǎng)上的熱載體上，含負(fù)載組分的溶液在熱的載體表面被蒸干，再將帶有催化劑的 金屬絲網(wǎng)放回加熱爐中重新加熱。如此反復(fù)多次，直到負(fù)載足夠的負(fù)載組分。 陽0化]US7087191公開了一種制備殼層分布型催化劑的方法，該方法將含活性組分的粉 末和含難烙金屬氧化物的粉末用稀釋劑做成糊狀或泥漿狀，然后噴涂于表面經(jīng)過處理變得 粗糖的惰性固體顆粒上，然后干燥、賠燒。運(yùn)種方法可W保證催化劑活性組分不進(jìn)入起載體 作用的固體顆粒的內(nèi)部，但活性組分W粉末狀存在，粉末顆粒內(nèi)部的活性組分不能完全發(fā) 揮作用，并且粉末靠物理作用與惰性固體顆粒表面粘在一起，運(yùn)種物理粘接力比溶液浸潰 法制備的催化劑中活性組分與載體表面間的化學(xué)鍵的結(jié)合力要弱許多。因此，與由活性組 分的溶液制備的殼層分布型催化劑將相比，運(yùn)種由活性組分粉末制備的方法降低了活性組 分的利用效率，另外，使用中在氣流的沖刷下活性組分粉末也較容易從惰性固體顆粒表面 脫落。
[0006] US5545674公開了一種殼層分布型催化劑的制備方法，該方法通過使用具有中間 干燥或燃燒步驟的浸入或噴霧方法將鉆尤其是硝酸鉆溶液反復(fù)浸潰到粒狀載體上。運(yùn)些方 法是繁瑣和費(fèi)時的，并且采用多次浸潰方法，一些金屬會超出預(yù)期的外層滲入到載體中。
[0007] CN101318133A公開了一種用于制備石腦油和柴油的殼層型催化劑，該催化劑W活 性炭為載體，采取噴涂的方式將溶液噴到滾動的載體上，然后將催化劑在惰性氣體中干燥 或賠燒。但是，該方法制備的催化劑的殼層率不高。
[0008] US4599481公開了一種由一氧化碳與氨催化反應(yīng)生產(chǎn)控的方法，該方法包括在 125-350°C，壓力5-100己化ar)條件下將一氧化碳和氨與催化劑接觸，所述催化劑含有載 體和負(fù)載在該載體上的鉆，所述鉆在載體上的分布滿足（E化/E Vc) < 0. 85,其中，E Vc 代表催化劑顆粒的總體積，化為催化劑中殼層體積。當(dāng)在殼中鉆的含量大約為90%時，催 化劑有高的活性和選擇性。該催化劑的制備方法是先用水處理載體，之后浸潰硝酸鉆溶液， 然后干燥和賠燒。運(yùn)種制備方法對時間的要求很嚴(yán)格，并且操作繁瑣，不容易規(guī)?；a(chǎn)。
[0009]CN102451722A公開了一種蛋殼型加氨催化劑的制備方法。該方法采用含有增稠劑 和活性金屬分散劑的活性金屬水溶液浸潰載體，其中在通入空氣鼓泡的條件下進(jìn)行浸潰， 再經(jīng)干燥和賠燒，得到蛋殼型加氨催化劑。該方法能有效調(diào)節(jié)蛋殼型加氨催化劑表面活性、 金屬殼層的厚度W及活性金屬的分散度，能穩(wěn)定加氨催化劑上的活性金屬組分，減少活性 金屬組分的流失，降低催化劑生產(chǎn)成本。但是，運(yùn)種制備方法對時間的要求很嚴(yán)格，并且操 作繁瑣，不容易規(guī)模化生產(chǎn)。
[0010] 由此可見，仍然需要繼續(xù)探索殼層分布型催化劑的制備工藝和生產(chǎn)設(shè)備。 【實用新型內(nèi)容】
[0011] 本實用新型的目的在于提供一種浸潰轉(zhuǎn)筒和一種浸潰系統(tǒng)，采用該浸潰轉(zhuǎn)筒或浸 潰系統(tǒng)可WW較高的殼層率制備殼層分布型催化劑。
[0012] 根據(jù)本實用新型的第一個方面，本實用新型提供了一種浸潰轉(zhuǎn)筒，該浸潰轉(zhuǎn)筒包 括用于承載多孔載體的中空轉(zhuǎn)筒本體301，所述轉(zhuǎn)筒本體301軸向一端設(shè)置有用于接收多 孔載體的可開合進(jìn)料口 302,軸向另一端設(shè)置有用于輸出多孔載體的可開合出料口 303,所 述轉(zhuǎn)筒本體301內(nèi)布置有噴桿304,所述噴桿304上設(shè)置有用于將浸潰液噴射在多孔載體表 面的至少一個霧化噴嘴，其中，所述轉(zhuǎn)筒本體301內(nèi)布置有用于進(jìn)行抽真空的抽真空管線 305,所述抽真空管線305布置為靠近所述轉(zhuǎn)筒本體301中承載多孔載體的內(nèi)壁，且所述抽 真空管線305與所述轉(zhuǎn)筒本體301中承載多孔載體的內(nèi)壁之間的距離足W使所述抽真空管 線305上的抽氣口被填埋在由多孔載體形成的層中。
[0013] 優(yōu)選地，所述霧化噴嘴的大小使得噴射出的液滴的粒徑在1-600微米的范圍內(nèi)。
[0014] 優(yōu)選地，所述噴桿304沿所述轉(zhuǎn)筒本體301的軸向延伸。
[0015] 優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)筒本體301的內(nèi)壁面上設(shè)置有揚(yáng)料板306,所述揚(yáng)料板306為固定 在所述內(nèi)壁面上的至少一個凸起。
[0016] 優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)筒本體301的內(nèi)壁面上設(shè)置有揚(yáng)料板306,所述揚(yáng)料板306為固定 在所述內(nèi)壁面上的至少一個凸起。更優(yōu)選地，所述凸起的徑向截面為一條邊固定在所述內(nèi) 壁面上的多邊形。
[0017] 優(yōu)選地，所述進(jìn)料口 302和所述出料口 303各自W料斗的形式提供，所述料斗具有 可開合頂蓋和可開合底蓋。
[0018] 根據(jù)本實用新型的第二個方面，本實用新型提供了一種浸潰系統(tǒng)，該浸潰系統(tǒng)包 括浸潰液供給單元、多孔載體供給單元、浸潰單元、真空單元W及干燥單元，所述浸潰液供 給單元用于向所述浸潰單元提供浸潰液，所述多孔載體供給單元用于向所述浸潰單元提供 多孔載體，所述浸潰單元用于使浸潰液與多孔載體接觸，所述干燥單元用于將經(jīng)浸潰的多 孔載體進(jìn)行干燥，其中，所述浸潰單元包括根據(jù)本實用新型第一方面的浸潰轉(zhuǎn)筒，所述浸潰 轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)筒本體301的軸線相對于水平面為傾斜設(shè)置，使得進(jìn)料口 302位于較高的軸向一 端，出料口 303位于較低的軸向另一端，抽真空管線305與真空單元連通。
[0019] 優(yōu)選地，所述真空單元包括真空累、用于連接所述抽真空管線305和所述真空累 的管線W及用于調(diào)整真空度的調(diào)節(jié)閥。
[0020] 優(yōu)選地，所述浸潰單元還包括用于調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)筒本體301的傾斜角度的傾角調(diào)節(jié) 裝置。
[0021] 優(yōu)選地，所述傾角調(diào)節(jié)裝置包括底架307W及用于改變底架307相對于水平面的 傾斜角度的驅(qū)動部件308,所述轉(zhuǎn)筒本體301設(shè)置在所述底架307上。
[0022] 優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)筒本體301通過基座309設(shè)置在所述底架307上，所述基座309固 定連接在所述底架307上，所述轉(zhuǎn)筒本體301可轉(zhuǎn)動地連接至所述基座309。
[0023] 優(yōu)選地，所述浸潰單元還包括用于驅(qū)動轉(zhuǎn)筒本體301轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。
[0024] 優(yōu)選地，所述驅(qū)動裝置包括動力產(chǎn)生部件310和傳動部件311，所述傳動部件311 用于將所述動力產(chǎn)生部件310輸出的動力傳動至轉(zhuǎn)筒本體301。
[00巧]優(yōu)選地，所述浸潰液供給單元包括浸潰液儲罐201W及用于連通所述浸潰液儲罐 201和轉(zhuǎn)筒本體301中的噴桿304的管線。
[00%] 優(yōu)選地，所述多孔載體供給單元包括多孔載體儲罐101，所述多孔載體儲罐101的 多孔載體出口的位置與所述轉(zhuǎn)筒本體301的進(jìn)料口 302的位置相對應(yīng)，W將多孔載體通過 所述進(jìn)料口 302送入轉(zhuǎn)筒本體301中。
[0027] 優(yōu)選地，所述干燥單元包括干燥帶401，干燥帶401用于接收來自于所述浸潰轉(zhuǎn)筒 的經(jīng)浸潰的多孔載體，W將經(jīng)浸潰的多孔載體進(jìn)行干燥。
[0028] 采用根據(jù)本實用新型的浸潰轉(zhuǎn)筒或者浸潰系統(tǒng)制備催化劑，制備的催化劑的殼層 率高，能重復(fù)穩(wěn)定地生產(chǎn)殼層分布型催化劑。其原因可能在于：在將浸潰液噴涂到多孔載 體表面時，附著在多孔載體表面的溶液在浸潰進(jìn)入多孔載體的孔隙的過程中，由于吸附放 熱，使得部分溶劑揮發(fā)形成蒸氣，運(yùn)些蒸氣的存在會導(dǎo)致催化活性組分向多孔載體的忍部 遷移，破壞形成的殼層結(jié)構(gòu)；在噴涂的過程中，進(jìn)行抽真空，且用于抽真空的抽氣口填埋在 由多孔載體形成的層中（即，用于抽真空的抽氣口布置在由多孔載體形成的層中），將彌散 在多孔載體之間的溶劑蒸氣及時并充分抽出，能有效地降低催化活性組分向多孔載體的忍 部遷移的趨勢，從而提高制備的催化劑的殼層率。
[0029] 根據(jù)本實用新型的浸潰系統(tǒng)，操作過程簡單易控，能實現(xiàn)連續(xù)化作業(yè)，適于規(guī)?；?頭施。
【附圖說明】
[0030] 附圖是用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面 的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。
[0031] 圖1是用于說明根據(jù)本實用新型的浸潰轉(zhuǎn)筒W及浸潰系統(tǒng)的示意圖。
[0032] 圖2是用于說明根據(jù)本實用新型的浸潰轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)筒本體內(nèi)壁上設(shè)置的揚(yáng)料板的 不意圖。
[0033] 附圖標(biāo)記說明