催化劑擠條成型設(shè)備的技術(shù)成果與發(fā)展前景

1、250催化劑制備科學(xué)與技術(shù)進(jìn)展催化劑擠條成型設(shè)備的技術(shù)成果與發(fā)展前景謝民范家巧(華南理工大學(xué)科技實(shí)業(yè)總廠廣州510641)1催化劑擠條成型設(shè)備的發(fā)展歷史我國催化劑擠條成型技術(shù)研究、開發(fā)及擠條成型設(shè)備的生產(chǎn)是隨著我國化工、化肥、食品 等行業(yè)尤其是石油化工行業(yè)的各個(gè)發(fā)展階段對催化劑、吸附劑、添加劑的不同需求發(fā)展起來 的。早在70年代末至80年代初，我國催化劑尚處于試驗(yàn)開發(fā)階段，華南理工大學(xué)科技實(shí)業(yè)總 廠(以下簡稱總廠)配合此階段的需要研制出試驗(yàn)型的F一26()雙螺桿擠條機(jī)、G一250()整 形造粒機(jī)，在全國眾多高校、科研生產(chǎn)單位得到廣泛應(yīng)用，獲國家優(yōu)秀新產(chǎn)品“金龍獎(jiǎng)”。80年代至90年代初，催化劑

2、的研制、開發(fā)進(jìn)入了工藝較為成熟的中試應(yīng)用階段，總廠推 出了中試小型生產(chǎn)型F一75雙螺桿擠條機(jī)、G一500型造粒機(jī)、CD4×lTS多功能催化劑成型機(jī) 等多種擠出成型設(shè)備，基本上滿足了國內(nèi)各研究單位和生產(chǎn)廠家科研生產(chǎn)的不同需求，成為國 內(nèi)催化劑生產(chǎn)的主要成型設(shè)備。到90年代，隨著國民經(jīng)濟(jì)和市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，作為我國支柱產(chǎn)業(yè)的石油化工、化工行業(yè)發(fā) 展迅速。因此，對各種催化劑的需求與日俱增；催化劑工藝國產(chǎn)化日益成熟，催化劑產(chǎn)品的更新 換代頻繁，尤其是新一代催化劑的出現(xiàn)(如重油加氫催化劑)，對催化劑的品質(zhì)也提出了更高的 要求(例如外形更加均勻、平直：直徑更加細(xì)??；強(qiáng)度高、耐磨不易碎等)，從而需要

3、大量的高性 能的催化劑成型設(shè)備。為此，總廠在中石化總公司和多個(gè)用戶的支持下，研制出一種既有高的 效率又有大的擠出壓力，對物料適應(yīng)性廣，能擠出外徑小于1 mm的jTS128型雙螺桿擠條 機(jī)。該機(jī)于1998年4月通過了由中國石油化工總公司主持的技術(shù)成果鑒定，被認(rèn)為“達(dá)到國內(nèi) 領(lǐng)先水平，可以替代同類進(jìn)口產(chǎn)品”，并獲得中石化總公司1998年度科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。目前，已 有十幾臺在山東齊魯石化公司第一化肥廠、撫順石化研究院、溫州華華集團(tuán)催化劑廠投入到催 化劑生產(chǎn)中。至此，總廠成為國內(nèi)最早、規(guī)模最大、品種齊全的催化劑成型設(shè)備專業(yè)生產(chǎn)廠，技 術(shù)處于國內(nèi)先進(jìn)水平。2催化劑擠條成型設(shè)備的技術(shù)成果和種類目前，國內(nèi)催

4、化劑擠條成型設(shè)備主要有：雙(單)螺桿擠條機(jī)；整形造粒機(jī)；捏合機(jī)；多功能催化劑成型機(jī)。配套設(shè)備主要有：干燥機(jī)、粉碎機(jī)、輸送帶等。21擠條機(jī)(雙蠕桿擠條機(jī))擠條是催化劑生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，擠條質(zhì)量的好環(huán)直接影響到催化劑產(chǎn)品的質(zhì)量，因 此，擠條機(jī)已成為條形催化劑生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。目前，國內(nèi)催化劑生產(chǎn)主要是使用雙螺桿擠條 機(jī)。雙螺桿擠條機(jī)的工作原理是：物料從擠條機(jī)的加料斗中投入，通過無級調(diào)速、異向內(nèi)旋的冕三部分催化新材料及催化劑表征251一對特殊設(shè)計(jì)的螺桿傳動(dòng)，以一定的擠出壓力對物料進(jìn)行攪拌、擠壓和輸送，在可以選換的模 板型孔中擠出，從而獲得所需截型和尺寸大小的、具有一定強(qiáng)度的條狀產(chǎn)品。目前，根據(jù)科研、

5、生產(chǎn)的不同需要，總廠生產(chǎn)有F一26()、F一75、JTS一128、JTS一128L(立式)、JTS一150等多種型號雙螺桿擠條機(jī)。F、JTS系列擠條機(jī)擠出壓力大、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、性能穩(wěn)定，具有無級或變頻調(diào)速。部 分產(chǎn)品有測力顯示。產(chǎn)品先后在石油化工科學(xué)研究院、齊魯石化公司研究院、齊魯石化公司第 一化肥廠、撫順石化研究院、撫順石油三廠、南京煉油廠、北京化工研究院、北京大學(xué)、南開大學(xué) 催化劑廠、廈門大學(xué)、四川瀘州天然氣研究所、溫州催化劑廠等上百家科研單位、生產(chǎn)廠家使 用，從科研到生產(chǎn)，都得到了用戶的好評，成為國內(nèi)擠條生產(chǎn)的主要設(shè)備。JTS128型雙螺桿擠條機(jī)從在齊魯石化公司第一化肥廠加氫催化劑

6、生產(chǎn)線、撫順石化研 究院的催化劑生產(chǎn)應(yīng)用中以及長嶺煉油總廠催化劑廠的多種物料的擠出來情況來看，該機(jī)具 有擠出壓力大、擠出成型質(zhì)量好、物料適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，技術(shù)、性能優(yōu)良，甚至優(yōu)于某些進(jìn)口產(chǎn) 品1引。22整形造粒機(jī)整形造粒機(jī)是將條狀或顆粒狀物料去除棱角、毛刺，增強(qiáng)表面光潔度，整形出達(dá)到一定外 觀形狀要求的條狀或米粒狀產(chǎn)品，從而提高催化劑產(chǎn)品的表觀質(zhì)量和堆積密度。整形造粒機(jī)主要有G一250()、G500型整形造粒機(jī)，設(shè)備采用無級調(diào)速，轉(zhuǎn)盤可根據(jù)物料 直徑大小而采用不同的花紋，以生產(chǎn)出不同的產(chǎn)品。23捏臺機(jī)催化劑物料在擠條成型之前需進(jìn)行充分的攪拌、捏合。物料捏合的好壞，對催化劑的擠出 及產(chǎn)品質(zhì)量有很大

7、的影響。實(shí)踐證明，經(jīng)過充分捏合的物料，有助于物料的擠出成型，并有助于 提高產(chǎn)品的綜合質(zhì)量?，F(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)用的已有NH一6I，、NHlOI。、NH一50L、NH一500L等各種型號的捏合機(jī)。24多功能催化劑成型機(jī)CD4×1TS多功能催化劑成型機(jī)是華南理工大學(xué)科技實(shí)業(yè)總廠在原有捏合、擠條、整形造 粒技術(shù)基礎(chǔ)上獨(dú)家開發(fā)生產(chǎn)的集捏合、擠條、整形造粒三種功能為一體的新一代成型機(jī)，該機(jī) 結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全，特別適合科研和生產(chǎn)單位用于催化劑配方的研制和試驗(yàn)，以及小批量生 產(chǎn)。3催化劑成型技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展展望(1)隨著我國化工、石油化工等行業(yè)的發(fā)展，對催化劑的需求也日益增加，促進(jìn)了催化劑 生產(chǎn)的發(fā)

8、展，對催化劑在質(zhì)量、形狀、外觀以及生產(chǎn)規(guī)模、自動(dòng)化程度等方面的要求也越來越 高，這就對成型設(shè)備提出了更高的要求，也為催化劑成型設(shè)備的發(fā)展指明了方向。(2)催化劑生產(chǎn)的發(fā)展要求加強(qiáng)對擠條成型設(shè)備主機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、工作機(jī)理、加工工藝等 進(jìn)行深入的研究，不斷提高雙(單)螺桿擠條機(jī)技術(shù)、性能(如擠出壓力、成型質(zhì)量、自動(dòng)上料等) 和工藝水平；開發(fā)液壓柱塞式、齒輪嚙合等不同類型的擠條機(jī)；同時(shí)導(dǎo)人微機(jī)控制和數(shù)顯技術(shù)， 形成機(jī)電一體化，從整體上提高擠條設(shè)備的技術(shù)水平。(3)研究開發(fā)生產(chǎn)各種捏合機(jī)、粉碎機(jī)、造粒機(jī)、拋光機(jī)以及輸料、切粒、干燥裝備等一系列相關(guān)配套成型設(shè)備。 (4)開發(fā)不同檔次的擠條成型機(jī)組，適應(yīng)石油化工以外的食品、化肥、醫(yī)藥、超細(xì)材料等多252 催化劑制魯科學(xué)與技術(shù)進(jìn)展種行業(yè)市場的不同需求。 (5)研究開發(fā)催化劑擠條成型自動(dòng)化生產(chǎn)線，提高催化劑生產(chǎn)的自