颗粒大小对催化剂有效利用率的影响
●平均颗粒大小在0.2-0.5毫米时兼有催化剂有效利用率高但又不至于出现因颗粒过细可能出现的分离方面的问题
催化剂颗粒大小对流化行为的影响
●在一定的流化条件下,颗粒粒径过细不宜获得理想的流化,颗粒过大容易产生喷射现象,导致反应物与催化剂混合不均匀。
催化剂有效组分晶体形貌对催化剂制剂颗粒的耐磨耗行为的影响
●对称性晶体(立方体)有利于制得抗磨耗性能好的成型造粒产品
●非对称性晶体(薄片)获得的催化剂产品抗磨耗性能差
抗磨耗微球催化剂
●颗粒大小:40-200微米
●颗粒堆密度:0.6-1.0克/毫升
●抗磨耗:磨耗指数<0.3 %
●分子筛含量:15-75%
●分子筛:SAPO-34, ZSM-5, MCM-49, beta,USY,MOR,4A
●应用:催化裂化(FCC)、甲醇制烯烃、甲醇制汽油、甲醇制芳烃
由以上数据可见,颗粒度大小对经济效益有直接影响。以下是众智催化剂成型造粒技术。
1.喷雾干燥法造粒
1)喷嘴雾化(双流体)
●更适合于雾化中固含、粘度不十分高的高固含浆液
●雾化程度可以通过气体压力、气流量、及气喷口的大小对产品颗粒分布进行控制
●雾化气体:空气、惰性气体
●雾化压力:0.5-3大气压
●喷雾干燥产物颗粒大小:30-300微米
●喷雾干燥产物:规整球体
●可采用多喷头
●喷雾、干燥操作空间广
2)离心雾化(单流体)
●有利于雾化高固含、高粘度浆液
●产物颗粒大小可通过控制叶轮转动速度(6000-30000转/分)
●喷雾干燥产物:30-200微米
●对高固含浆体产物易出现不规则形貌颗粒
●无需雾化气体从而降低操作成本
3)离心雾化(单流体)
●流体力学计算模拟结果(澳大利亚联邦科学与工业研究院)
●优化、控制离心转速避免粘壁
●防止颗粒间粘接形成连体颗粒
●避免不规整颗粒产生
4)工业喷雾干燥流程示意
●干燥温度: 250-450 oC
●离心转速: 6000-16000 转/分钟
●干燥室直径:2-10 米
●蒸发速度: 100-2000 公斤/小时
●产品颗粒: 60-120 微米
●产品堆密度:0.6-0.75 克/毫升
5)喷雾抱团、成球(50-5000微米)
2.雾化涂层法造粒
薄层涂层催化剂
●涂层厚度:2-20微米
●催化剂颗粒大小:1-3毫米
●应用:汽油烷基化、煤制油、芳烃烷基化、药物控制释放、药效改性
涂层催化剂强度与制剂的关系
●经过>1050oC老化试验催化剂涂层逐渐脱离(从左到右)
3.油滴法造粒