畢業(yè)論文-催化劑擠出整型后處理設(shè)備.doc

摘要 I 摘要 I 摘要 催化技術(shù)對化工行業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的提高有著至關(guān)重要的作用 催化 劑是影響化學(xué)反應(yīng)的重要媒介物 是開發(fā)許多化工產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵 工業(yè)催化 劑中 最常用的是固體催化劑 擠條成型也是一種最常用的催化劑成型方法 本課題研究的是催化劑擠出整形后處理設(shè)備 催化劑擠出整形后處理是指要設(shè) 計(jì)催化劑物料經(jīng)過擠條機(jī)擠出后 被擠出的條形物料通過直條機(jī)被拉直 被切 斷到切條成為催化劑短條 通過擺條機(jī)擺條 目的是為了使切好條的催化劑短 條能夠整齊的 有規(guī)則的進(jìn)入切粒機(jī)中切粒從而成為催化劑成品顆粒這一過程 過程中主要包括的機(jī)械部分是可調(diào)速直條機(jī)機(jī)械系統(tǒng)和以及切粒機(jī)機(jī)械系統(tǒng) 本科題著重對直條機(jī)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì) 保證擠條機(jī)擠出物料后條形物料 能夠規(guī)則切粒 摘要 II Abstract The catalyzed technology has the very important function to chemical industry development and the economic efficiency enhancement The catalyst is affects the chemical reaction the important intermedium is develops many chemical product production the key In the industry catalyst most commonly used is the solid catalyst Pushes the strip formation also is one most commonly used shaping of catalyst method This topic research is the catalyst squeezes out the reshaping post processing equipment The catalyst squeezes out the reshaping post processing is the purport design catalyst material squeezes out after the banded extruder the linearity material which squeezes out through the bar straightener is pulled straight is shut off to cuts the strip to become the catalyst billets thus through suspends the strip machine to suspend the strip the goal is in order to cause to cut the strip the catalyst billets to be able neat to have the rule to enter cuts the grain machine to cut the grain to become catalyst end product pellet this process In the process mainly includes the machine part is may modulate velocity the bar straightener mechanical system and as well as cuts a grain of machine mechanical system The undergraduate course topic emphatically carries on the detailed design to the bar straightener mechanical system After guaranteed the banded extruder squeezes out the material the linearity material to be able the rule to cut the grain 目錄 III 目錄 摘要摘要 I I ABSTRACTABSTRACT IIII 目錄目錄 IIIIII 第一章第一章 引言引言 1 1 1 1 課題研究背景 1 1 1 1 催化劑的重要性 1 1 1 2 催化劑工業(yè)的現(xiàn)狀 3 1 1 3 催化劑工業(yè)的發(fā)展前景 4 1 2 課題的研究內(nèi)容 6 1 3 課題的研究意義 6 第二章第二章 固體催化劑制造及成型固體催化劑制造及成型 8 8 2 1 固體催化劑的制造方法 8 2 2 催化劑成型的重要性 10 2 3 固體催化劑的常見成型方法 11 2 3 1 壓片成型 11 2 3 2 擠條成型 12 2 3 3 油中成型 13 2 3 4 噴霧成型 13 2 3 5 轉(zhuǎn)動成型 14 2 4 擠條機(jī)的工作原理 15 第三章第三章 設(shè)備工作原理及存在問題設(shè)備工作原理及存在問題 1717 3 1 機(jī)械設(shè)備的工作原理 17 3 2 直條機(jī)機(jī)械系統(tǒng)存在的問題及解決方案 17 3 2 1 存在的問題 17 3 2 2 問題的解決方案 18 第四章第四章 直條機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)直條機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1919 4 1 傳送帶 19 4 2 滾筒 19 4 3 電動機(jī) 19 4 4 架板 20 4 5 軸承掛板和軸承座板 20 4 6 緊帶軸以及帶座軸承 21 目錄 IV 論文總結(jié)論文總結(jié) 2222 致謝致謝 2323 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 2424 第一章 引言 1 第一章 引言 1 1 課題研究背景 1 1 1 催化劑的重要性 隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展 催化劑的研究和使用已成為廣大化學(xué)工作者普遍關(guān) 心的間題 值得指出的是 雖然催化劑這一名詞人們井不陌生 但對催化劑的 功效 特點(diǎn) 作用機(jī)理和合理應(yīng)用等方面的問題可能并非人所共知 本節(jié)簡要 地介紹催化劑的一般情況 從全球看來 進(jìn)入 21 世紀(jì)以后催化技術(shù)對化工行業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的 提高有著至關(guān)重要的作用 例如 新反應(yīng)過程的開發(fā) 新工藝過程的開發(fā) 新 產(chǎn)品的開發(fā) 清潔生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)以及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)化等 而新型催化劑 正日益廣泛和深入地滲透于石油煉制工業(yè) 化學(xué)工業(yè) 高分子材料工業(yè) 生物 化學(xué)工業(yè) 食品工業(yè) 醫(yī)藥工業(yè)以及環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)的絕大部分工藝過程中 起 著舉足輕重的作用 催化劑是影響化學(xué)反應(yīng)的重要媒介物 是開發(fā)許多化工產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵 以生產(chǎn)化工產(chǎn)品位目的的化學(xué)工業(yè) 是一個(gè)高技術(shù)多品種的復(fù)雜產(chǎn)業(yè) 據(jù)新近 統(tǒng)計(jì) 化學(xué)物質(zhì)的種類正呈指數(shù)倍增加 現(xiàn)在已達(dá)到一千萬種左右 其中大部 分是近 20 年發(fā)現(xiàn)和合成的 與能源 材料和信息相關(guān)的產(chǎn)業(yè) 是當(dāng)代社會最 大和最基本的三大支柱產(chǎn)業(yè) 石油化學(xué)工業(yè)與其中能源和材料產(chǎn)業(yè)密切相關(guān) 與一個(gè)國家綜合國力的強(qiáng)弱以及人民生活水平的高低關(guān)系甚大 在現(xiàn)在化學(xué)工 業(yè)和石油加工工業(yè) 食品工業(yè)及其他一些工業(yè)部門中 廣泛地使用著催化劑 據(jù)估計(jì) 現(xiàn)代燃料工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn) 80 以上采用催化過程 新開發(fā)的 產(chǎn)品中 采用催化的比例高于傳統(tǒng)產(chǎn)品 有機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)中的比例又高于無機(jī)產(chǎn) 品 據(jù)估計(jì) 20 世紀(jì) 70 年代末 全球催化劑銷售額僅約十億美元 而到 1990 第一章 引言 2 年 已達(dá)到 60 億美元 表 1 1 和表 1 2 是相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 表 1 1 世界歷年催化劑銷售額 年份 銷售額 億 美元 年份 銷售額 億 美元 年份 銷售額 億 美元 1975 1980 1982 1984 8 192 11 9 23 4 27 39 1985 1987 1988 1989 25 08 40 50 約 50 約 50 1990 1991 1992 1995 59 84 56 49 56 70 78 表 1 2 世界歷年催化劑估計(jì)耗用量 耗用量 萬 t a 年份 煉油化工小計(jì) 1983 1985 1988 1990 29 66 29 5 39 36 37 7 8 4 23 4 7 9 30 6 38 06 52 9 47 3 68 3 目前世界生產(chǎn)催化劑的主要大型企業(yè)約 100 多家 主要分布在歐美國家 無論就催化劑的產(chǎn)量和與其相關(guān)產(chǎn)品的數(shù)量相比 或者就催化劑的產(chǎn)值和與其 相關(guān)產(chǎn)出品的產(chǎn)值現(xiàn)比 催化劑本身的比例都很小 因此 工業(yè)催化劑是小產(chǎn) 量而高附加產(chǎn)值的特殊精細(xì)化學(xué)品 據(jù) 1984 年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 美國當(dāng)年石油煉 制和石油化工兩大類催化劑的銷售總額為 13 3 億美元 而對應(yīng)的兩大類石油 化工產(chǎn)品 絕大多數(shù)是通過催化過程生產(chǎn)的 其銷售總額為 2590 億美元 換 第一章 引言 3 言之 相當(dāng)于 1 美元催化劑能產(chǎn)出的價(jià)值 195 美元產(chǎn)品 可見催化劑有可觀的 直接經(jīng)濟(jì)效益 再者 許多重要的石油化工過程 不用催化劑時(shí) 其化學(xué)反應(yīng)速度非常緩 慢 或者根本無法進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn) 采用催化方法可以加速化學(xué)反應(yīng) 廣辟自然 資源 促進(jìn)技術(shù)革新 大幅度地降低產(chǎn)品成本 提高產(chǎn)品質(zhì)量 并且合成用其 他方法不能得到的產(chǎn)品 因此 催化劑在工業(yè)中對提高其間接經(jīng)濟(jì)效益的作用 更大 隨著世界工業(yè)的發(fā)展 保護(hù)人類賴以生存的大氣 水源和土壤 防止環(huán)境 污染是一項(xiàng)刻不容緩的任務(wù) 這就要求盡快地改造引起環(huán)境污染的現(xiàn)有工藝 并研究無污染物排出的新工藝 以及大力開發(fā)有效治理廢渣 廢水和廢氣污染 的過程和催化劑 在這方面 催化劑也越來越起著重要的作用 具有極大的社 會效益 并且還將對人類社會的可持續(xù)發(fā)展做出重大的貢獻(xiàn) 總之 可以說 沒有催化劑就沒有近代的化學(xué)工業(yè) 催化劑是化學(xué)工業(yè)的 基石 催化劑對化學(xué)工業(yè)乃至整個(gè)國計(jì)民生有著重要的作用 1 1 2 催化劑工業(yè)的現(xiàn)狀 近些年來 催化劑工業(yè)隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展而興起 使得催化劑這個(gè)名字 在人們的影響中不斷的加深 人們對催化劑的了解也是越來越多 因?yàn)榇呋瘎?逐步成為了一個(gè)不可或缺的元素 逐步滲透到各行各業(yè) 在社會的各個(gè)領(lǐng)域發(fā) 揮著作用 所以 催化劑的生產(chǎn)制造就有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義 作為一門前沿新學(xué)科 催化劑工程是以催化劑的開發(fā)設(shè)計(jì)與研制 催化劑 的制備技術(shù)與評價(jià)測試 催化劑的選用與反應(yīng)器的工程協(xié)調(diào)等工程問題為其研 究對象 催化劑工程立足與經(jīng)典的催化劑科學(xué)和化學(xué)動力學(xué) 化學(xué)反應(yīng)工程學(xué) 計(jì) 算機(jī)應(yīng)用化學(xué)及表面物理化學(xué)等多學(xué)科的交界面上 是數(shù)理化技術(shù)科學(xué)互相滲 透 互相補(bǔ)充而又互相融合的新產(chǎn)物 催化劑著被是催化劑工程研究的重要內(nèi)容之一 尤其在知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代 新 第一章 引言 4 技術(shù)與心裁了的大量涌現(xiàn) 創(chuàng)新是科技進(jìn)步的不竭動力 只有催化劑制備技術(shù) 的創(chuàng)新 才能促進(jìn)催化劑創(chuàng)新 也才能創(chuàng)造出更大的效益 催化劑開發(fā)的目的是要生產(chǎn)出一種可以付諸應(yīng)用的性能良好 能大規(guī)模工 業(yè)化生產(chǎn)的新的催化劑 隨著開發(fā)工作起點(diǎn)的不同 所包括工作程序的繁簡也 各異 一個(gè)全新催化劑的開發(fā) 應(yīng)該從催化劑的設(shè)計(jì)人手 經(jīng)過制備 測試 評價(jià)等備方面多專業(yè)的工作 還要在完成實(shí)驗(yàn)室研究之后 進(jìn)行中試和擴(kuò)大成 產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn) 可見這是個(gè)工程龐大 花費(fèi)時(shí)間長 耗費(fèi)巨資的系統(tǒng)工程 在這 里的關(guān)鍵間題是催化劑的設(shè)計(jì) 即首先是怎樣去設(shè)計(jì)一種優(yōu)良的前所未有的新 催化劑 另一類情況是對已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的倡化過程 由于它的某些特性如活性 選擇性 強(qiáng)度 壽命以及對毒物的敏感性等有不如人意之處 需要對此催化過 程加以改進(jìn) 這種情況比起開發(fā)全新的催化劑要簡單些 開發(fā)工作是在原有基 礎(chǔ)上的改型換代 但是 無論上述哪一類開發(fā)工作都需要先進(jìn)行設(shè)計(jì) 以便少 走彎路 取得較好的經(jīng)濟(jì)效果 只不過設(shè)計(jì)的起點(diǎn)不同 1 1 3 催化劑工業(yè)的發(fā)展前景 回顧 20 世紀(jì) 80 年代末對催化劑制備技術(shù)的要求 主要集中在高催化活性 高選擇性 壽命 強(qiáng)度 開車投產(chǎn) 制備可重復(fù) 加工步驟合適 生產(chǎn)成本等 方面 但是 到 90 年代末 對催化劑制備技術(shù)的要求 服從全球性目標(biāo) 對 進(jìn)入 21 世紀(jì)的要求 確認(rèn)催化科學(xué)和人類的保健 食物供應(yīng) 能源和新材料 四個(gè)方面密切有關(guān) 集中強(qiáng)調(diào)要為全球經(jīng)濟(jì)增長和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)努力 突 出的是 環(huán)境經(jīng)濟(jì)問題 對催化劑今后的具體發(fā)展要求如下 催化劑生產(chǎn)過程經(jīng)濟(jì)上的改進(jìn) 要求催化劑表面上有均勻的活性位 對活 性位更容易進(jìn)行化學(xué)處理和熱處理 同一催化劑窗層具有多重功能 環(huán)境保護(hù) 考慮用惰性固體替代副食性或易揮發(fā)的催化劑 保護(hù)大氣環(huán)境 提高催化劑的選擇性 減少不必要的副產(chǎn)物 催化劑具有疏水性 不易造成污 第一章 引言 5 染源 在精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)中更廣泛地采用固體催化劑 降低生產(chǎn)成本 使用酶 催化技術(shù) 采用對立體結(jié)構(gòu)化合物有選擇的催化劑 更好地組合催化劑在化工生產(chǎn)工藝中的作用 包括使用沸石和開發(fā)各種新 型催化劑 以上說明總體上對催化劑研究 開發(fā) 制備和生產(chǎn)提出了更高要求 催化劑制備技術(shù)的演變 一定程度上取決于工業(yè)化學(xué)反應(yīng)器的發(fā)展和更新 回顧 20 世紀(jì)最后一二十年內(nèi)工業(yè)化學(xué)反應(yīng)器的發(fā)展和更新 近一二十年來 光催化 電催化 聲催化 生物催化等一系列新穎的催化技術(shù)和新材料相繼問 世 多種催化方式的組合應(yīng)用技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生 有些組合催化系統(tǒng)已經(jīng)在實(shí)際環(huán) 保中發(fā)揮著巨大的作用 但絕大多數(shù)的技術(shù)還在研究開發(fā)之中 一 光催化作用及應(yīng)用 光催化反應(yīng)是光化學(xué)反應(yīng)與催化反應(yīng)的融合 它是在光和催化劑同時(shí)存在 時(shí)才進(jìn)行的反應(yīng) 由于反應(yīng)吸收光子能量 其反應(yīng)速度比單純的催化反應(yīng)更快 近來 多相光催化在環(huán)保領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用 例如 光催化治理重金屬離子污水 光催化氧化紡織染料污水 TiCh 催化降解有機(jī)化合物 o32 的光催化固定是較 吸引人的課題 這是對自然界綠色植物光合作用的人工模擬過程 co2 的光催 化固定可解決地球由 o32 引起的溫室效應(yīng) 可作為此催化劑的物質(zhì)有半導(dǎo)體如 TiCh 及一些配合物催化劑和光電催化劑等 但目前固定效果還不理想 二 電催化作用及應(yīng)用 電催化是使電極 電解質(zhì)界面上的電荷轉(zhuǎn)移加速反應(yīng)的一種催化作用 電 極催化劑的范圍僅限于金屬和半導(dǎo)體等的電性材料 電催化研究較多的有骨架 鎳 硼化鎳 碳化鎢 鈉鎢青銅 尖晶石型與鎢態(tài)礦型的半導(dǎo)體氧化物 以及各種 金屬化物及酞菁一類的催化劑 主要應(yīng)用于有機(jī)污水的電催化處理 含鉻廢水 的 電催化降解 煙道氣及原料煤的電解脫硫 電催化同時(shí)脫除 NOx 和 S02 二氧 化碳的電解還原 第一章 引言 6 三 光電催化及其應(yīng)用光電催化反應(yīng)可看成是同時(shí)具有光催化 電催化 特點(diǎn)的反應(yīng) 它既是光催化的特例 也是電催化的特例 光電催化是在為開發(fā) 一種可以利用太陽能以獲得清潔能源氫的光電化學(xué)電池而迅速發(fā)展起來的 例 如 K Ogura 等人利用 N 型 Ti0 光電極將 co2 還原成甲醇的反應(yīng)是在埃佛立 特 Everitt 鹽 K2Fe Fe CN 6 普魯士藍(lán)存在下進(jìn)行的 總之 催化劑工業(yè)在我國乃至全球都有著長足的發(fā)展 這是社會發(fā)展的需 要 催化劑這個(gè)名詞也正不知不覺的深入到我們生活的各個(gè)角落 逐步被人們 所熟悉 大力發(fā)展催化劑工業(yè)在現(xiàn)在和將來都很有前景 1 2 課題的研究內(nèi)容 本課題研究的是催化劑擠出整形后處理設(shè)備 催化劑擠出整形后處理是指 要設(shè)計(jì)催化劑物料經(jīng)過擠條機(jī)擠出后 被擠出的條形物料通過直條機(jī)被拉直 被切斷到切條成為催化劑短條 通過擺條機(jī)擺條 目的是為了使切好條的催化 劑短條能夠整齊的 有規(guī)則的進(jìn)入切粒機(jī)中切粒從而成為催化劑成品顆粒這過 程 過程中主要包括的機(jī)械部分是可調(diào)速直條機(jī)機(jī)械系統(tǒng)和以及切粒機(jī)機(jī)械系 統(tǒng) 本科題著重對直條機(jī)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì) 保證擠條機(jī)擠出物料后條形 物料能夠規(guī)則切粒 1 3 課題的研究意義 隨著催化劑的工業(yè)的快速發(fā)展 生產(chǎn)制造催化劑所創(chuàng)造的直接經(jīng)濟(jì)效益和 間接經(jīng)濟(jì)效益都相當(dāng)高 生產(chǎn)催化劑的利潤是非?？捎^ 而且隨著現(xiàn)在新型催 化劑的開發(fā)和投產(chǎn) 使得催化劑的用途也越來越廣 幾乎所有的化工工業(yè)的生 產(chǎn)都涉及到了催化劑 可是催化劑不僅在化工產(chǎn)業(yè)中所起的作用越來越大 甚 至在保護(hù)環(huán)境 治理廢渣 廢水 廢氣等環(huán)境問題上 都能對人類社會的可持 續(xù)發(fā)展做出重大貢獻(xiàn) 所以催化劑的工業(yè)化生產(chǎn)具有廣闊的發(fā)展空間 目前過內(nèi)外有很多企業(yè)都做催化劑這方面的開發(fā) 從事催化劑 主要是指 固體催化劑 生產(chǎn)制備工藝 而關(guān)于這方面生產(chǎn)制備技術(shù)日趨也成熟 而隨著 第一章 引言 7 我國從事催化劑生產(chǎn)開發(fā)人員的努力 在國內(nèi)有很多催化劑制備工藝已經(jīng)趕上 了國外先進(jìn)水平 但在催化劑的成型技術(shù)領(lǐng)域 國內(nèi)外的企業(yè)都存在著或多或 少的不足的地方 有的是生產(chǎn)成本偏高 有的成型方法本身導(dǎo)致生產(chǎn)率不高 還有是生產(chǎn)過程中的自動化程度不夠高而引起的生產(chǎn)率較低 作為在催化劑成 型領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的也是最常見的擠條成型 它有著其他成型方法所不能達(dá)到 的優(yōu)點(diǎn) 成型機(jī)能力大 設(shè)備費(fèi)用低 這就意味著擠條成型法是比其它方法成 本更低的成型方法 但是目前國內(nèi)大多數(shù)固體催化劑生產(chǎn)廠家采用的成型方法 卻不是以擠條成型為主 因?yàn)樵跀D條成型催化劑擠出成型后的處理加工上 所 需要的機(jī)械設(shè)備還不夠成熟 不是自動化程度太低 提高了成本 降低了生產(chǎn) 效率 導(dǎo)致催化劑不能夠大規(guī)模生產(chǎn) 就是設(shè)備太過簡單 產(chǎn)品達(dá)不到生產(chǎn)使 用要求 所以 能夠設(shè)計(jì)出合理的催化劑擠出整形后處理設(shè)備 適當(dāng)?shù)奶岣呱?產(chǎn)自動化程度 減少人工生產(chǎn) 可以降低成本提高催化劑生產(chǎn)效率 這在催化 劑的成型工業(yè)上將會有很大前景 第一章 引言 8 第二章 固體催化劑制造及成型 8 第二章 固體催化劑制造及成型 2 1 固體催化劑的制造方法 工業(yè)催化劑中 最常用的是固體催化劑 在催化劑工業(yè)中所用的原料包括 周期表中列舉的大部分元素及其化合物 主要是涉及過渡元素及其化合物及硅 鋁化合物等 此外 還有某些礦物 如從釩鈦磁鐵礦制造五氧化二釩 原料經(jīng) 物理的 化學(xué)的加工 制成具有特定的化學(xué)組成 物理結(jié)構(gòu)以及一定尺寸 形 狀 圓柱形 球形 片形 環(huán)形 異形 無定形等 的顆粒 才具有特定的催 化性能 根據(jù)工業(yè)反應(yīng)器不同結(jié)構(gòu)和操 作條件的要求 顆粒的當(dāng)量直徑由數(shù) 十毫米至數(shù)微米不等 均相催化劑 如含有金屬離子的溶液 一般都在使用現(xiàn) 場配制 催化劑制造的主要特點(diǎn)是工藝和設(shè)備的多變性 催化劑的性能 催化活性 催化劑選擇性 催化劑壽命等 對用戶的經(jīng)濟(jì)效益有重大的影響 因而各催化 過程所用催化劑更換頻繁 這迫使催化劑制造工廠經(jīng)常調(diào)整設(shè)備和工藝條件 目前 工業(yè)用催化劑有數(shù)百種 一些著名的催化劑廠通常有十多條生產(chǎn)線 能 制造數(shù)十種催化劑 大部分設(shè)備布置在鋼結(jié)構(gòu)的多層平臺上 以便于在制造工 藝改變時(shí)調(diào)整各單元操作設(shè)備 或不同生產(chǎn)線的設(shè)備交叉組合 催化劑制造工 藝的多變性 是其他化工產(chǎn)品生產(chǎn)中少見的 制造催化劑所用設(shè)備的材質(zhì)是重 要的 由于設(shè)備腐蝕污染物料 往往會嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量 對制造過程要加以 嚴(yán)格控制 以保證對制造結(jié)果的重復(fù)性 制造方法 制造催化劑的每一種方法 實(shí)際上都是由一系列的操作單元組 合而成 為了方便 人們把其中關(guān)鍵而具特色的操作單元的名稱定為制造方法 的名稱 傳統(tǒng)的方法有機(jī)械混合法 沉淀法 浸漬法 溶液蒸干法 熱熔融法 浸溶法 瀝濾法 離子交換法等 近十年來發(fā)展的新方法有化學(xué)鍵合法 纖 維化法等 機(jī)械混合法 將兩種以上的物質(zhì)加入混合設(shè)備內(nèi)混合 此法簡單易行 例 第二章 固體催化劑制造及成型 9 如轉(zhuǎn)化 吸收型脫硫劑的制造 是將活性組分 如二氧化錳 氧化鋅 碳酸鋅 與少量粘結(jié)劑 如氧化鎂 氧化鈣 的粉料計(jì)量連續(xù)加入一個(gè)可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和傾斜 度的轉(zhuǎn)盤中 同時(shí)噴入計(jì)量的水 粉料滾動混合粘結(jié) 形成均勻直徑的球體 此 球體再經(jīng)干燥 焙燒即為成品 乙苯脫氫制苯乙烯的 Fe Cr K O 催化劑 是由 氧化鐵 鉻酸鉀等固體粉末混合壓片成型 焙燒制成的 利用此法時(shí)應(yīng)重視粉 料的粒度和物理性質(zhì) 沉淀法 此法用于制造要求分散度高并含有一種或多種金屬氧化物的催化 劑 在制造多組分催化劑時(shí) 適宜的沉淀?xiàng)l件對于保證產(chǎn)物組成的均勻性和制 造優(yōu)質(zhì)催化劑非常重要 通常的方法是在一種或多種金屬鹽溶液中加入沉淀劑 如碳酸鈉 氫氧化鈣 經(jīng)沉淀 洗滌 過濾 干燥 成型 焙燒 或活化 即得最終產(chǎn)品 如果在沉淀桶內(nèi)放入不溶物質(zhì) 如硅藻土 使金屬氧化物或 碳酸鹽附著在此不溶物質(zhì)上沉淀 則稱為附著沉淀法 沉淀法需要高效的過濾 洗滌設(shè)備 以節(jié)約水 避免漏料損失 浸漬法 將具有高孔隙率的載體 如硅藻土 氧化鋁 活性炭等 浸入含 有一種或多種金屬離子的溶液中 保持一定的溫度 溶液進(jìn)入載體的孔隙中 將載體瀝干 經(jīng)干燥 煅燒 載體內(nèi)表面上即附著一層所需的固態(tài)金屬氧化物 或其鹽類 浸漬法可使催化活性組分高度分散 并均勻分布在載體表面上 在催 化過程中得到充分利用 制備含貴金屬 如鉑 金 鋨 銥等 的催化劑常用 此法 其金屬含量通常在 1 以下 制備價(jià)格較貴的鎳系 鈷系催化劑也常用 此法 其所用載體多數(shù)已成型 故載體的形狀即催化劑的形狀 另有一種方法 是將球狀載體裝入可調(diào)速的轉(zhuǎn)鼓內(nèi) 然后噴入含活性組分的溶液或漿料 使之 浸入載體中 或涂覆于載體表面 噴霧蒸干法 用于制顆粒直徑為數(shù)十微米至數(shù)百微米的流化床用催化劑 如間二甲苯流化床氨化氧化制間二甲腈催化劑的制造 先將給定濃度和體積的 偏釩酸鹽和鉻鹽水溶液充分混合 再與定量新制的硅凝膠混合 泵入噴霧干燥器 內(nèi) 經(jīng)噴頭霧化后 水分在熱氣流作用下蒸干 物料形成微球催化劑 從噴霧 第二章 固體催化劑制造及成型 10 干燥器底部連續(xù)引出 熱熔融法 主要用于制造氨合成所用的鐵催化劑 將精選磁鐵礦與有關(guān)的 原料在高溫下熔融 冷卻 破碎 篩分 然后在反應(yīng)器中還原 浸溶法 從多組分體系中 用適當(dāng)?shù)囊簯B(tài)藥劑 或水 抽去部分物質(zhì) 制 成具有多孔結(jié)構(gòu)的催化劑 例如骨架鎳催化劑的制造 將定量的鎳和鋁在電爐 內(nèi)熔融 熔料冷卻后成為合金 將合金破碎成小顆粒 用氫氧化鈉水溶液浸泡 大部分鋁被溶出 生成偏鋁酸鈉 即形成多孔的高活性骨架鎳 離子交換法 某些晶體物質(zhì) 如合成沸石分子篩 的金屬陽離子 如 Na 可與其他陽離子交換 將其投入含有其他金屬 如稀土族元素和某些貴金屬 離子的溶液中 在控制的濃度 溫度 pH 條件下 使其他金屬離子與 Na 進(jìn)行 交換 由于離子交換反應(yīng)發(fā)生在交換劑表面 可使貴金屬鉑 鈀等以原子狀態(tài) 分散在有限的交換基團(tuán)上 從而得到充分利用 此法常用于制備裂化催化劑 如稀土 分子篩催化劑 發(fā)展中的新方法 化學(xué)鍵合法 近十年來此法大量用于制造聚合催化劑 其目的是使均相催化劑固態(tài)化 能與過渡金屬絡(luò)合物化學(xué)鍵合的載體 表面有 某些官能團(tuán) 或經(jīng)化學(xué)處理后接上官能團(tuán) 如 X CH2X OH 基團(tuán) 將這類載 體與膦 胂或胺反應(yīng) 使之膦化 胂化或胺化 然后利用表面上磷 砷或氮原 子的孤電子對與過渡金屬絡(luò)合物中心金屬離子進(jìn)行配位絡(luò)合 即可制得化學(xué)鍵 合的固相催化劑 如丙烯本體液相聚合用的載體 齊格勒 納塔催化劑的制 造 纖維化法 用于含貴金屬的載體催化劑的制造 如將硼硅酸鹽拉制成玻 璃纖維絲 用濃鹽酸溶液腐蝕 變成多孔玻璃纖維載體 再用氯鉑酸溶液浸漬 使其載以鉑組分 根據(jù)實(shí)用情況 將纖維催化劑壓制成各種形狀和所需的緊密 程度 如用于汽車排氣氧化的催化劑 可壓緊在一個(gè)短的圓管內(nèi) 如果不是氧 化過程 也可用碳纖維 纖維催化劑的制造工藝較復(fù)雜 成本高 2 2 催化劑成型的重要性 固體催化劑相對地講容易制備 反應(yīng)物流經(jīng)填充或懸浮在反應(yīng)器內(nèi)的催化 第二章 固體催化劑制造及成型 11 劑床層 容易滿足工藝研究的需要 容易控制 產(chǎn)品質(zhì)量能符合工業(yè)生產(chǎn)的要 求 而催化劑的形狀和成型工藝在很大程度上影響著催化劑的使用性能 固體 催化劑是要以不同顆粒形狀在催化反應(yīng)器中使用的 早期的催化劑不注意形狀 往往僅僅將大塊物質(zhì)破碎 然后篩分出粒度不均 形狀不規(guī)則的顆粒使用 因 形狀不定 使用時(shí)氣流分布很不均勻 催化反應(yīng)受到影響 而篩分出的小顆粒 及粉末物質(zhì)無法利用披拋棄 因而造成很大浪費(fèi) 隨著對催化劑使用性能要求 的不斷提高 及成型技術(shù)的迅速發(fā)展 催化劑的形狀要求逐漸與使用性能一致 了 市售的固體催化至少是均勻顆粒或微球狀的 以便均勻地填充到工業(yè)反應(yīng) 器中 因而成型便成了催化劑制造中的一個(gè)重要工序 催化劑的形狀和成型工 藝在很大程度上影響著催化劑的使用性能 沸騰床等使用的小顆位或微粒催化 劑 一般只關(guān)心催化劑的粒徑和粒徑分布間厄 不太注重催化劑的形狀 其實(shí) 并不是不需要調(diào)節(jié)催化劑形狀 只是缺少必要的成型手段 隨著成型技術(shù)的發(fā) 展 粒徑大于 4 5 微米 的固定床催化劑形狀豐富多樣起來 由早閃無定形 和球形為主而發(fā)展到圓柱形 條形 環(huán)形 片形 蜂窩形 內(nèi)外鹵輪形 三葉 草形和菊花形等多種形狀 催化劑的形狀與使用性能越來越密切 催化劑的形 狀 尺寸及表面粗糙度都會影響催化劑的活性 選擇性和強(qiáng)度 氣流阻力等性 能 最主要是影響活性 床層壓力降和傳熱 催化劑的活性與其表面積關(guān)系極 大 為此只要催化劑機(jī)械強(qiáng)度和壓降允許 應(yīng)盡量提高催化劑的表面利用旱 單位體積反應(yīng)器內(nèi)容納的催化劑外表面積越大 則催化活性越高 生產(chǎn)效率越 高 2 3 固體催化劑的常見成型方法 2 3 1 壓片成型 壓片成型是目前廣泛采用的一種成型方法 它應(yīng)用于由沉淀法得到的粉末 中間體的成型 粉末催化劑或粉末催化劑與水泥等膠黏劑的混合物的混合法成 型 也適于浸漬法用載體的預(yù)成型 本法一般壓制圓柱狀 拉西環(huán)狀的常規(guī)形 狀催化劑片劑 也有用于齒輪狀等異形片劑成型的 第二章 固體催化劑制造及成型 12 壓片成型法制得的產(chǎn)品具有顆粒形狀一致 大小均勻 表面光滑 機(jī)械強(qiáng) 度高等特點(diǎn) 其產(chǎn)品適用于高壓 高流速的固定床反應(yīng)器 其主要缺點(diǎn)是生產(chǎn) 能力較低 設(shè)備較復(fù)雜 直徑 3mm 以下的片劑 特別是拉西環(huán) 不易制造 成 品率低 沖頭 沖模磨損大 因而成型費(fèi)用較高等 壓片成型在催化劑制備中 是一步較為關(guān)鍵和復(fù)雜的步驟 有許多因素會影響成品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率 如 模具的材質(zhì) 加工精度 粉料的組成和性質(zhì) 成型壓力與壓縮比 預(yù)壓條件等 等 在實(shí)際生產(chǎn)中往往要經(jīng)過許多必要的條件試驗(yàn)和多年的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)積累 之后 才能使某種具體的催化劑壓片工藝達(dá)到比較完善的程度 成型壓力對催化劑性能的影響是各種因素中影響最大的 成型壓力提高 在一定范圍內(nèi) 催化劑的抗壓強(qiáng)度隨之提高 因?yàn)閴毫κ勾呋瘎└用軐?shí) 但 超過此范圍 強(qiáng)度增勢漸趨平緩 使用過高成型壓力 非但不能繼續(xù)提高強(qiáng)度 在經(jīng)濟(jì)上反而是個(gè)浪費(fèi) 一般催化劑壓片成型時(shí) 會發(fā)生孔結(jié)構(gòu)和比表面積的 變化 通常是比表面積 單位質(zhì)量催化劑的內(nèi)外表面積合什 m2 g 1勺隨成型 壓力的提高而逐漸變小 并在出現(xiàn)極小值之后再回升 回升的原因在于高壓使 密實(shí)后的粒子重新破碎為更小微粒 成型壓力提高 一般催化劑的平均孔徑和 總孔體積會有所降低 而不同孔徑的分布也會變得更為平均化 孔徑分布均化 的原因在于過高的壓力可能 彌合 若干最細(xì)的內(nèi)孔道 并同時(shí)破壞最大的粗 孔 成型壓力對某些催化劑的橘性和穩(wěn)定性有影響 這除了由于上述種種物理 結(jié)構(gòu)變化可能會影響到催化劑活性等化學(xué)性質(zhì)的這一層因素而外 有時(shí)還應(yīng)考 慮到 在成型壓力和驟然的摩擦升溫下 催化劑組分間的化學(xué)結(jié)構(gòu)有變化的可 能 2 3 2 擠條成型 擠條成型也是一種最常用的催化劑成型方法 其工藝和設(shè)備與塑料管材的 生產(chǎn)相似 它主要用干塑性好的泥狀物料如鋁膠 硅藻土 鹽類和氫氧化物的 成型 當(dāng)成型原料為粉狀時(shí) 需在原料中加入適當(dāng)?shù)哪z黏劑 井碾壓捏合 制 成塑性良好的泥料 為了獲得滿意的黏著性能和潤濕性能 混合常在輪碾中進(jìn) 行 其薄膜膠黏劑一般是水 此外 可根據(jù)物料的性質(zhì)選用表面張力適當(dāng)?shù)囊?第二章 固體催化劑制造及成型 13 醇 磷酸溶液 稀硝酸 聚乙烯醇 也可加入其他膠黏劑 如水泥 硅溶肢等 擠條成型是利用活塞或螺旋桿迫使泥狀物料從具有一定直徑的塑模 多孔 板 擠出 并切割成幾乎等長 等徑的條形圓往體 或環(huán)柱體 蜂窩形斷面柱 體等 其強(qiáng)度決定于物料的可塑性和膠黏劑的種類及加入量 本法產(chǎn)品與壓 片成型品相比 其強(qiáng)度一般較低 必要時(shí) 成型后可輔以燒結(jié)補(bǔ)強(qiáng) 擠條成型 的優(yōu)點(diǎn)是成型機(jī)能力大 設(shè)備費(fèi)用低 對干可塑性很強(qiáng)的物料來說 這是一種 較為方便的成型方法 對干下適于壓制成型的 1 2mm 的小顆粒 采用擠條成 型更為有利 尤其在生產(chǎn)低壓 低流速所用催化劑時(shí)較適用 2 3 3 油中成型 油中成型常用于生產(chǎn)高純度氧化鋁球 微球硅膠和硅酸鋁球等 例如 先將一定 PH 值及濃度的硅溶膠或鋁溶膠噴滴入加熱了的礦物油柱 中 由于表面張力的作用 溶膠滴迅速收縮成珠 形成球狀的凝膠 常用的油 類是相對密度小于溶膠的液體烴類礦物油 如煤油 輕油 軸潤滑油等 得到 的球形凝膠經(jīng)油冷硬化 再水洗干燥 并在一定的溫度下加熱處理 以消除干 燥引起的應(yīng)力 最后制得球狀硅膠或鋁膠 微球的粒度為 50 500nm 小球的 粒度為 2 5mm 表面光滑 有良好的機(jī)械強(qiáng)度 2 3 4 噴霧成型 噴霧成型是應(yīng)用噴霧干燥的原埋 利用類似奶粉生產(chǎn)的干燥設(shè)備 將 懸浮液或膏糊狀物料制成微球形催化劑 通常采用霧化器將溶液分散為霧狀液 滴 在熱風(fēng)中干燥而獲得粉狀成品 目前 很多流化床用催化劑大多利用這種 方法制備 噴霧法的主要優(yōu)點(diǎn)是 物料進(jìn)行干燥的時(shí)間短 一般只需要幾秒 到幾十秒 由于霧化成幾十徽米大小的霧滴 單位質(zhì)量的表面積很大 因此水 分蒸發(fā)極快 改變操作條件 選用適當(dāng)?shù)撵F化器 容易調(diào)節(jié)或控制產(chǎn)品的質(zhì) 量指標(biāo) 如顆粒直徑 粒度分布等 根據(jù)要求可以將產(chǎn)品制成粉末狀產(chǎn)品 第二章 固體催化劑制造及成型 14 干燥后不需要進(jìn)行粉碎 從而縮短了工藝流程 客易實(shí)現(xiàn)自動化和改善操作條 件 2 3 5 轉(zhuǎn)動成型 轉(zhuǎn)動成型亦是常用的成型方法 適用于球型催化劑的成型 本法將干燥的 粉末放在口轉(zhuǎn)著的傾斜 30 60 的轉(zhuǎn)盤里 慢慢噴人膠黏劑 例如水 由于 毛細(xì)管吸力的作用 潤濕了的局部粉末先黏結(jié)為粒度很小的顆粒 稱為核 隨 著轉(zhuǎn)盤的繼續(xù)運(yùn)動 核逐漸滾動長大 成為圓球 轉(zhuǎn)動成型法所得產(chǎn)品粒度比較均勻 形狀規(guī)則 也是一種比較經(jīng)濟(jì)的成型 方法 適合于大規(guī)模生產(chǎn) 但本法產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度不高 表面比較粗糙 必要 時(shí) 可增加燒結(jié)補(bǔ)強(qiáng)及球粒拋光工序 影響轉(zhuǎn)動成型催化劑質(zhì)量的因素很多 主要有原料 黏合液 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)和 傾斜度等 粉末顆粒愈細(xì) 成型物機(jī)械強(qiáng)度愈高 但粉末太細(xì) 成球困難 且 粉塵大 結(jié)合液的表面張力愈大 成型體的機(jī)械強(qiáng)度愈高 在成球過程中如恰 當(dāng)?shù)乜刂普麄€(gè)球體濕度均勻 必須控制結(jié) 合液的噴射量 噴射量小 成球時(shí)間相對比較長 且造成球體內(nèi)外濕度不均勻 噴射量大 球體濕度大 易形成 多胞 現(xiàn)象 破壞了成型過程 使成球因難 球的粒度與轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù) 深度 傾斜度有關(guān) 加大轉(zhuǎn)數(shù)和傾斜度 粒度下 降 轉(zhuǎn)盤愈深 粒度愈大 為了使造球順利進(jìn)行 最好加人少量預(yù)先制備的核 在造球過程中也可以 用制備好的核來調(diào)節(jié)成型操作 成品中夾雜的少量碎料及不符合要求的大 小 球 經(jīng)粉碎后 也可以作為核 送回轉(zhuǎn)盤而回收再用 用于轉(zhuǎn)動成型的設(shè)備結(jié)構(gòu)基本相同 典型的設(shè)備有轉(zhuǎn)盤式造粒機(jī) 囪咸球 盤 詞節(jié)轉(zhuǎn)盤角度的操縱機(jī)構(gòu)及調(diào)速電動機(jī)三大部分組成 它有一個(gè)頓斜的轉(zhuǎn)盤 其上放置粉狀原料 成型時(shí) 轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn) 同時(shí)在盤 上方通過噴嘴噴入適量水分 或者放人含適量水分的物料 核 在轉(zhuǎn)盤中的 第二章 固體催化劑制造及成型 15 粉料由于摩擦力及離心力的作用 時(shí)而被升舉到轉(zhuǎn)盤上方 以借重力作用而滾 落到轉(zhuǎn)盤下方 這樣通過不斷轉(zhuǎn)動 粉料 之間互相動附起來 產(chǎn)生一種類似滾雪球的效應(yīng) 不斷地滾動而長大 最后成 為球形顆粒 球的大小一方面由噴淋水量控制 另一方面可由操縱機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)成 球盤與水平線的角度 從而調(diào)節(jié)球在旋轉(zhuǎn)盤上的停留時(shí)間來控制 較大的四球 粒子摩擦系數(shù)小 浮在表面滾動 當(dāng)球長大到一定尺寸 就從盤邊溢出 變?yōu)?成品 2 4 擠條機(jī)的工作原理 催化劑不管是哪種外形 其生產(chǎn)工藝多半是把經(jīng)過充分捏合的物料 在擠 條設(shè)備中擠成條狀物料 再根據(jù)不同的需要 進(jìn)行切粒 整形造?；蛟烨虻群?工序 由此可見 擠條機(jī)在催化劑成型生產(chǎn)中占有著極其重要位置 是一種必 不可少的成型生產(chǎn)設(shè)備 擠條成型的工藝過程一般是在臥式圓筒形容器中進(jìn)行 大致可以分成原料 的輸送 壓縮 擠出三個(gè)步驟 首先 料斗把物料送入圓筒 在壓縮階段 物 料受到活塞推進(jìn)或螺旋擠壓的力量而受到壓縮 并向塑模推進(jìn) 之后 物料經(jīng) 多孔板擠出而成條狀 原料應(yīng)為粒度均勻的細(xì)粉末 經(jīng)過潤濕 成為均一的膠泥狀物 以便于成 型 有硬粒的混合均勻的物料常因粒子堵塞多孔過濾網(wǎng)而迫使擠條無法進(jìn)行 水的加入量與粒度結(jié)構(gòu)及原料粒子孔隙度元關(guān) 粉末顆粒愈細(xì) 水 膠黏 劑 加入量愈多 物料愈易流動 愈容易成型 但膠捻劑量過大 使擠出的條 形狀不易保持 因此 要使?jié){狀物固定 并具有足夠的保持形狀的能力 就應(yīng) 選擇適當(dāng)?shù)哪z黏劑加入量 另外也要考慮到擠條成型后的干燥操作 膠黏劑含 量愈多 干燥后收縮愈大 干燥后的水合氧化鋁粉等適于加硝酸或磷酸捏合 這種酸化后形成的膠狀物就可以作為膠黏劑 如果物料的塑性適宜的話 捏合 后的物料也可以直接擠條 不加膠黏劑 水合氧化鋁粉末中粒子的大小必須有 適當(dāng)?shù)谋壤?一般要嚴(yán)格控制物料的篩分規(guī)格 如果都是粗粒子 加酸膠化困 第二章 固體催化劑制造及成型 16 難 成型后強(qiáng)度不好 如果都是微小的晶體粒子或膠體粒子 則原料干粉制備 中的洗滌又相當(dāng)困難 為了使物料擠條成型 最重要的是擠條設(shè)備能連續(xù)而均勻地向物料施加 足夠的壓力 比較簡單的擠條裝置是活塞式 注射式 擠條機(jī) 這種裝置能使 物料在壓力的作用下 強(qiáng)制穿過一個(gè)或數(shù)個(gè)孔板 最常見的擠條成型裝置是螺旋擠條機(jī) 單螺桿 其結(jié)構(gòu)示意于圖 1 1 這種設(shè)備廣泛用于陶瓷 電瓷廠的練泥工序與催化劑的擠條成型工序 如圖 1 1 第二章 固體催化劑制造及成型 17 第三章 設(shè)備工作原理及存在問題 17 第三章 設(shè)備工作原理及存在問題 3 1 機(jī)械設(shè)備的工作原理 課題所設(shè)計(jì)的設(shè)備是催化劑經(jīng)過擠條機(jī)擠出后 對條形催化劑進(jìn)行傳送 切條 擺條以及切粒而使其成為成品的這一系列過程中需要用到的機(jī)械設(shè)備 其工作原理如下 催化劑物料經(jīng)過擠條機(jī)的孔板擠出后 便沿著傳送帶向前傳送 由于傳送 帶可以調(diào)速 把傳送帶的擠出速度調(diào)的稍快于催化劑擠出速度 即 v1 v2 這 樣就能夠保證催化劑在傳送帶上穩(wěn)定的保持較好直度的移動 而傳送帶本身分 為兩部分 前部分是水平傳送 前半部分的尾部按裝了氣動切斷裝置 即氣動 切斷刀 在水平部分的尾部將條形催化劑切成短條 而傳送帶的后一部分是 可以調(diào)整傾斜角度的傾斜帶 這是為了保證已經(jīng)被切斷的催化劑短條能都順利 的滑落到擺條機(jī)上 而擺條機(jī)嚴(yán)格意義上講也是一種傳送裝置 只不過它用的 傳送帶是帶槽的帶 它的作用通過槽帶是把切好條的短條催化劑調(diào)整位置排列 整齊 由于擺條機(jī)用的帶是槽帶 所以當(dāng)催化劑短條由直條機(jī)傳送帶到了擺條 機(jī)的槽帶上后 催化劑短條就可以在擺條機(jī)的槽帶排列整齊 這樣的話在催化 劑短條從擺條機(jī)到切粒機(jī)過程中 可以準(zhǔn)確的落位 保證均勻的切粒 催化劑 經(jīng)過切粒機(jī)切粒后 成為成品 3 2 直條機(jī)機(jī)械系統(tǒng)存在的問題及解決方案 3 2 1 存在的問題 在固體催化劑成型過程中 有一系列問題是由于催化劑本身的性質(zhì)所決定 的 難以避免 這就需要在生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)上加以優(yōu)化 處理好這些問題 在催化劑擠條過程中 由于擠條機(jī)中催化劑泥料的分布不均勻 所以就不 能等速度的通過孔板 再者 固體催化劑物料塑性比較好 但是硬度不高 經(jīng) 第三章 設(shè)備工作原理及存在問題 18 過擠條機(jī)擠條后 在沒有外力的情況下 條形物料在傳送過程中很容易變形 不能夠保持較好的直度 這樣就影響了后面的切條工序不能正常進(jìn)行 不能保 證條形物料在切條時(shí)能夠被切成等長的短條 在條形物料經(jīng)切條以后 固體催化劑被切成了短條 在短條從傳送帶到擺 條機(jī)這一過程中 由于催化劑物料的性質(zhì) 塑性比較好 但是硬度不高 而且 在傳送帶的催化劑很容易有位置上的移動 這樣的話就提高了自動化機(jī)械設(shè)備 的設(shè)計(jì)難度 用機(jī)械手的話 很難掌握力度和準(zhǔn)度 目前國內(nèi)的催化劑生產(chǎn)廠 家都是靠人工從傳送帶上把催化劑短條擺在擺條機(jī)的槽帶上 但是人工的使用 多少勢必使生產(chǎn)效率有不同程度的降低 所以這也是成型過程中的一個(gè)重要難 題 3 2 2 問題的解決方案 針對以上這幾點(diǎn) 本課題在直條機(jī)機(jī)構(gòu)中設(shè)計(jì)了可調(diào)速傳送機(jī)構(gòu) 用來解 決這些問題 傳送機(jī)構(gòu)如圖所示 經(jīng)擠條機(jī)擠出的條形催化劑物料在沒有外力的情況下 條形物料在傳送過 程中很容易變形 不能夠保持較好的直度 這樣的話就必須施加一個(gè)外力使條 形物料保持直度 而可調(diào)速傳送機(jī)構(gòu)中的傳送帶因?yàn)橛昧苏{(diào)速電機(jī)做動力 所 以可以調(diào)整傳送帶的傳送速度 如果把帶速調(diào)到比擠出機(jī)的擠出稍快點(diǎn) 而且 傳送帶也是順著條形物料的擠出方向移動 那么在條形催化劑物料和傳送帶之 間就會產(chǎn)生一個(gè)摩擦力 這個(gè)摩擦力也是指向帶的移動方向的 那么條形催化 劑物料會因?yàn)閹У恼蚰Σ亮Χ焕?不會產(chǎn)生彎曲的狀況 從而也就解決 了條形物料因催化劑本身性質(zhì)不能穩(wěn)定傳送的問題 而對于已經(jīng)切條完成的催化劑短條 需要人工擺放到擺條機(jī)上面從而影響 生產(chǎn)速度的問題 這個(gè)可調(diào)速傳送機(jī)構(gòu)也可以解決 因?yàn)檎麄€(gè)傳送帶被設(shè)計(jì)成 是角度可調(diào)的 傳送帶一部分是水平的 一部分是可調(diào)節(jié)的傾斜面 這樣有利 于經(jīng)過切條以后的催化劑短條順利的滑到擺條機(jī)的槽帶上 從而減少了人工從 傳送帶上把催化劑短條擺放到擺條機(jī)上 提高了工作效率 問題也得以解決 第四章 直條機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19 第四章 直條機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4 1 傳送帶 傳送帶是為了利用摩擦力將計(jì)出的條形催化劑拉直 由于本設(shè)計(jì)所用的擠 條機(jī)構(gòu)規(guī)格比較小 同時(shí)只能夠計(jì)出五條催化劑 所以傳送帶的寬度不用太寬 初步定為 200mm 左右 4 2 滾筒 滾筒的設(shè)計(jì)是通過焊連接 把滾筒和短軸焊在一