CN114425498A - 催化剂载体浸渍设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化工领域，公开了一种催化剂载体浸渍设备和方法，其中，催化剂载体浸渍设备包括浸渍箱体(10)和喷淋组件(20)，浸渍箱体具有浸渍腔室以及分别与浸渍腔室连通的进料口(11)和出料口(12)，喷淋组件安装于浸渍箱体并具有位于浸渍腔室内且位于进料口和出料口之间的喷嘴，催化剂载体浸渍设备还包括用于使浸渍箱体产生振动而使得浸渍腔室内的物料从进料口向出料口呈涡流运动的振动机构(30)。催化剂载体可以在浸渍腔室中浸渍在喷嘴喷洒的浸渍液中，并且催化剂载体和浸渍液能够通过浸渍箱体的振动而呈涡流运动，从而能够使催化剂载体和浸渍液充分接触而在从进料口向出料口移动的过程中快速地完成浸渍，因而能够连续生产。

Description

催化剂载体浸渍设备和方法
技术领域
本发明涉及化工领域，具体地涉及催化剂载体浸渍设备和方法。
背景技术
在化工领域的催化剂生成中，需要对催化剂载体进行浸渍，通常采用先喷淋再浸泡预定时间以使催化剂载体充分浸渍，一方面需要在不同的设备中进行喷淋、浸泡，另一方面由于需要浸泡较长时间，现有技术的催化剂载体浸渍无法实现连续化生产。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的无法实现连续化生产的问题，提供一种催化剂浸渍设备，其能够提供连续化生产。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种催化剂载体浸渍设备，其中，所述催化剂载体浸渍设备包括浸渍箱体和喷淋组件，所述浸渍箱体具有浸渍腔室以及分别与所述浸渍腔室连通的进料口和出料口，所述喷淋组件安装于所述浸渍箱体并具有位于所述浸渍腔室内且位于所述进料口和所述出料口之间的喷嘴，所述催化剂载体浸渍设备还包括用于使所述浸渍箱体产生振动而使得所述浸渍腔室内的物料从所述进料口向所述出料口呈涡流运动的振动机构。
优选地，所述振动机构设置为使得所述浸渍箱体产生具有抛射角的振动，所述抛射角为1-10°。
优选地，所述振动机构包括用于对所述浸渍箱体提供振动的振动单元和用于弹性支撑所述浸渍箱体的支撑单元，所述振动单元包括振动电机或激振器，所述支撑单元包括支撑架和弹性地连接所述支撑架与所述浸渍箱体的平衡弹簧。
优选地，所述喷淋组件包括安装于所述浸渍箱体且沿从所述进料口到出料口的方向依次设置的第一支架和第二支架，所述喷嘴包括间隔安装在所述第一支架上的多个喷淋喷嘴和间隔安装在所述第二支架上的多个雾化喷嘴，所述第一支架具有与所述喷淋喷嘴连通的喷淋通道；所述第二支架具有与所述雾化喷嘴连通的雾化通道。
优选地，所述第一支架和/或所述第二支架与所述浸渍箱体密封固定连接。
优选地，所述喷淋通道和所述雾化通道分别连接相应的供液单元，或者，所述喷淋通道和所述雾化通道连接相同的供液单元。
优选地，所述浸渍箱体的底板为柔性板，和/或，所述浸渍腔室的底面为疏水面。
优选地，所述进料口设置在所述浸渍箱体的长度方向的一端的顶部，所述出料口设置在所述浸渍箱体的长度方向的另一端的底部。
优选地，所述浸渍腔室的底面在所述出料口的上游设置有堰板。
优选地，所述堰板邻近所述出料口设置，和/或，所述堰板在的所述浸渍腔室内的高度可调节。
本发明还提供一种催化剂载体浸渍方法，其中，所述催化剂载体浸渍方法包括：
S1、对催化剂载体喷淋浸渍液并使所述催化剂载体浸泡在所述浸渍液中；
S2、使所述催化剂和所述浸渍液进行涡流运动。
优选地，在步骤S2中，使承载所述催化剂和所述浸渍液的浸渍箱体产生具有抛射角的振动，以使所述催化剂和所述浸渍液进行涡流运动，其中，所述抛射角为1-10°。
优选地，步骤S2包括沿所述催化剂和所述浸渍液的涡流行进方向用所述浸渍液依次对所述催化剂进行喷淋和雾化。
通过上述技术方案，催化剂载体可以在浸渍腔室中浸渍在喷嘴喷洒的浸渍液中，并且催化剂载体和浸渍液能够通过浸渍箱体的振动而呈涡流运动，也就是在从进料口朝向出料口输送的过程中同时在浸渍腔室中旋转，从而能够使催化剂载体和浸渍液充分接触而在从进料口向出料口移动的过程中快速地完成浸渍，因而能够从进料口到出料口连续生产。
附图说明
图1是说明本发明的催化剂浸渍设备的一种实施方式的结构示意图；
图2是说明本发明的催化剂浸渍设备的另一种实施方式的结构示意图。
附图标记说明
10-浸渍箱体，11-进料口，12-出料口，13-底板，20-喷淋组件，21-第一支架，22-第二支架，23-喷淋喷嘴，24-雾化喷嘴，30-振动机构，31-振动单元，32-支撑架，33-平衡弹簧，40-供液单元，50-堰板，60-密封固定组件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
根据本发明的一个方面，提供一种催化剂载体浸渍设备，其中，所述催化剂载体浸渍设备包括浸渍箱体10和喷淋组件20，所述浸渍箱体10具有浸渍腔室以及分别与所述浸渍腔室连通的进料口11和出料口12，所述喷淋组件20安装于所述浸渍箱体10并具有位于所述浸渍腔室内且位于所述进料口和所述出料口之间的喷嘴，所述催化剂载体浸渍设备还包括用于使所述浸渍箱体10产生振动而使得所述浸渍腔室内的物料从所述进料口11向所述出料口12呈涡流运动的振动机构30。
使用本发明的催化剂载体浸渍设备，催化剂载体可以在浸渍腔室中浸渍在喷嘴喷洒的浸渍液中，并且催化剂载体和浸渍液能够通过浸渍箱体10的振动而呈涡流运动，也就是在从进料口11朝向出料口12输送的过程中同时在浸渍腔室中旋转，从而能够使催化剂载体和浸渍液充分接触而在从进料口11向出料口12移动的过程中快速地完成浸渍，因而能够从进料口11到出料口12连续生产。
其中，振动机构可以使浸渍腔室产生各种适当的振动，以使物料在浸渍腔室内呈涡流运动。具体的，所述振动机构30可以设置为使得所述浸渍箱体10产生具有抛射角的振动，以使物料以抛射方式从进料口向出料口移动。其中，为兼顾输送速度和充分浸渍的效果，所述抛射角可以为1-10°，优选地，抛射角为2-4°。
为提供上述效果的振动，振动机构30可以为各种适当的形式。例如，振动机构30可以带动浸渍箱体10移动，也就是完全通过振动机构30限制浸渍箱体10的移动路径，这需要精确控制振动机构30的移动。为简化结构和降低成本，如图1所示，所述振动机构30可以包括用于对所述浸渍箱体10提供振动的振动单元31和用于弹性支撑所述浸渍箱体10的支撑单元。其中，通过振动单元31对浸渍箱体10提供振动，通过支撑单元对浸渍箱体10提供弹性支撑，从而配合使浸渍箱体10实现所需的运动。具体的，所述振动单元31可以包括振动电机或激振器，所述支撑单元可以包括支撑架32和弹性地连接所述支撑架32与所述浸渍箱体10的平衡弹簧33。
在催化剂载体的浸渍过程中，催化剂载体先与浸渍液接触而时浸渍液渗入催化剂载体的孔隙中，当浸渍液渗入量达到一定程度，催化剂载体开始以表面吸附浸渍液。在催化剂载体和浸渍液一起进行涡流运动的过程中，随着浸渍液的渗入和吸附，需要随时补充浸渍液。如上所述，在浸渍的后期，由于只通过表面吸附浸渍液，浸渍液的消耗有所减少，为此可以相应减少浸渍液的补充量。
本发明中，可以通过喷嘴提供浸渍液。优选地，所述喷淋组件20包括安装于所述浸渍箱体10且沿从所述进料口到出料口的方向依次设置的第一支架21和第二支架22，所述喷嘴包括间隔安装在所述第一支架21上的多个喷淋喷嘴23和间隔安装在所述第二支架上22的多个雾化喷嘴24，所述第一支架21具有与所述喷淋喷嘴23连通的喷淋通道；所述第二支架22具有与所述雾化喷嘴24连通的雾化通道。其中，所述喷淋通道和所述雾化通道可以分别连接相应的供液单元40(如图1所示)，或者，所述喷淋通道和所述雾化通道连接相同的供液单元40(如图2所示)。由此，可以在浸渍过程的前期(即喷淋喷嘴23对应的区域)通过喷淋喷嘴23提供相对大量的浸渍液，而在浸渍过程的后期(即雾化喷嘴24对应的区域)通过雾化喷嘴24提供相对少量的浸渍液。
其中，第一支架21和第二支架22可以为单独的支架，也可以为一个支架的不同部分。例如，在图1所示的实施方式中，第一支架21和第二支架22可以为单独的支架并分别通过喷淋通道和雾化通道连接不同的供液单元40；在图2所示的实施方式中，第一支架21和第二支架22为一体结构，喷淋通道和雾化通道彼此连通并连接相同的供液单元40。
其中，根据不同的催化剂载体和浸渍液，可以设置喷淋喷嘴23和雾化喷嘴24对应的区域的具***置和区域大小。总体而言，雾化喷嘴24应位于进料口11到出料口12之间的整个浸渍区域的后半部分，例如，喷淋喷嘴23位于整个浸渍区域的至少前半部分。另外，喷淋喷嘴23和雾化喷嘴24之间还可以具有无喷嘴区域。
根据所需喷淋、雾化的区域，可以设置喷淋喷嘴23和雾化喷嘴24的数量、间隔。例如，第一支架21和第二支架22上可以分别设置2-5个喷嘴。
其中，喷淋喷嘴23和雾化喷嘴24仅在喷口处的尺寸有所区别，以分别提供喷淋和雾化效果。喷淋喷嘴23和雾化喷嘴24均可以为螺旋喷嘴、空心锥喷嘴、实心锥喷嘴、C型喷嘴等结构，其材质可以为不锈钢、陶瓷、聚四氟乙烯等。
由于第一支架21和第二支架22安装在浸渍箱体10上，因而需要随浸渍箱体10一起振动，因此，优选地，所述第一支架21和/或所述第二支架22与所述浸渍箱体10密封固定连接，以确保第一支架21和/或第二支架22随浸渍箱体10振动的同时避免浸渍腔室内的物料泄漏。其中，可以通过各种适当的形式来密封固定组件60连接第一支架21和/或第二支架22与浸渍箱体10，例如密封固定组件60可以包括紧固件和密封结构，其中可以通过紧固件来连接相应的支架和浸渍箱体10，同时在连接处设置密封结构(例如密封圈)。其中，密封结构优选能够提供弹性，以避免因第一支架21和/或第二支架22与浸渍箱体10硬性碰撞而损坏。
另外，由于催化剂载体在浸渍腔室内进行涡流运动，由于重力的作用，物料基本上沿浸渍腔室的内壁底部导向的圆周移动的同时从进料口11向出料口12行进(即形成靠近浸渍腔室底部的螺旋行进的涡流)。不可避免的，催化剂载体会对浸渍腔室的内壁产生碰撞。其中，浸渍腔室的底部是碰撞最为严重的区域，为降低碰撞导致的损坏，优选地，所述浸渍箱体10的底板13为柔性板(例如可以为橡胶板)，从而缓冲上述碰撞并减小由此导致的损坏。
此外，如上所述，在重力作用下，物料与浸渍腔室的底面的接触更为频繁，为便于物料从进料口11向出料口12移动，所述浸渍腔室的底面为疏水面，以避免干扰物料的移动。
本发明中，为尽可能利用浸渍箱体10的空间进行充分浸渍，可以将进料口11和出料口12分别设置在浸渍箱体10的长度方向的两端，以使物料在浸渍腔室内移动尽可能长的距离，从而停留足够的时间来充分浸渍。为方便进料和出料，所述进料口11设置在所述浸渍箱体10的长度方向的一端的顶部，所述出料口12设置在所述浸渍箱体10的长度方向的另一端的底部。
优选地，为了延长物料在浸渍腔室内停留的时间并获得所需的催化剂载体层厚度，所述浸渍腔室的底面在所述出料口12的上游设置有堰板50。由此，当催化剂载体和浸渍液形成的涡流移动到堰板50时会被堰板50阻挡而集聚厚度，直到集聚的厚度超过堰板50的高度才会越过堰板50继而通过出料口12排出。
其中，为尽可能延长物料的停留时间并充分利用浸渍腔室的空间进行涡流运动，所述堰板50邻近所述出料口13设置。
并且，优选地，所述堰板50在浸渍腔室内的高度可调节，从而能够调节所需的停留时间和催化剂载体层厚度。其中，堰板50可以为从浸渍箱体10的底板下方***浸渍腔室的插板，通过控制插板***的距离即可调节堰板50在浸渍腔室内的高度。可选择的，堰板50也可以为嵌套伸缩的复合板组件，以便通过伸缩堰板50来调节其在浸渍腔室内的高度。
下面结合图1和图2说明本发明的催化剂载体浸渍设备的具体实施方式。
在本发明的具体实施方式中，浸渍箱体10为长方体的壳体，内部形成长方体的浸渍腔室。进料口11设置在浸渍箱体10的长度方向一端的顶部，出料口12设置在浸渍箱体的长度方向的另一端的底部。为均衡浸渍箱体10的各部分的振动，振动单元31设置在浸渍箱体10的底部中央下方，同时通过支撑架32和对应的平衡弹簧33在浸渍箱体10的长度方向的两端提供弹性支撑。为避免干涉涡流运动，第一支架21和第二支架22定位在浸渍箱体10的上部。
在图1的实施方式中，第一支架21和第二支架22分别从浸渍箱体10的长度方向的两侧相对地伸入浸渍腔室，高度相同且彼此不接触，且第一支架21的喷淋通道连接位于其伸入侧的一个供液单元40，第二支架22的雾化通道连接位于其伸入侧的另一个供液单元40。
在图2的实施方式中，第一支架21和第二支架22为一体的支架结构，该支架结构从浸渍箱体10的长度方向的一侧伸入浸渍腔室并延伸至靠近出料口12，在该支架结构的前半段设置喷淋喷嘴23，后半段设置雾化喷嘴24。支架结构内部具有连通的喷淋通道和雾化通道，并连通位于其伸入侧的同一个供液单元40。
根据在浸渍腔室所需的停留时间，可以相应设置浸渍腔室的尺寸、喷淋的速度、振动单元31提供的振动幅度、频率、堰板50的高度等。
根据本发明的另一方面，提供一种催化剂载体浸渍方法，其中，所述催化剂载体浸渍方法包括：
S1、对催化剂载体喷淋浸渍液并使所述催化剂载体浸泡在所述浸渍液中；
S2、使所述催化剂和所述浸渍液进行涡流运动。
本发明的方法中，催化剂载体可以浸渍在浸渍液中，并且催化剂载体和浸渍液能够通过涡流运动充分接触而在移动的过程中快速地完成浸渍，因而能够连续生产。
其中，为使物料在浸渍腔室内呈涡流运动，可以使承载所述催化剂和所述浸渍液的浸渍箱体10产生相应的运动，例如可以使浸渍箱体10产生具有抛射角的振动，以使物料以抛射方式从进料口向出料口移动。其中，为兼顾输送速度和充分浸渍的效果，所述抛射角可以为1-10°，优选地，抛射角为2-4°。
由于在催化剂载体的浸渍过程中，催化剂载体先与浸渍液接触而时浸渍液渗入催化剂载体的孔隙中，当浸渍液渗入量达到一定程度，催化剂载体开始以表面吸附浸渍液。在催化剂载体和浸渍液一起进行涡流运动的过程中，随着浸渍液的渗入和吸附，需要随时补充浸渍液。如上所述，在浸渍的后期，由于只通过表面吸附浸渍液，浸渍液的消耗有所减少，为此可以相应减少浸渍液的补充量。因此，优选地，步骤S2可以包括沿所述催化剂和所述浸渍液的涡流行进方向用所述浸渍液依次对所述催化剂进行喷淋和雾化。
本发明的方法可以采用适当的方式来实施，优选采用本发明的催化剂载体浸渍设备实施，但不限于此。
另外，通过调整各部件的参数或工作参数，本发明的催化剂载体浸渍设备和方法可以用于催化剂的饱和浸渍或不饱和浸渍。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。本发明包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种催化剂载体浸渍设备，其特征在于，所述催化剂载体浸渍设备包括浸渍箱体(10)和喷淋组件(20)，所述浸渍箱体(10)具有浸渍腔室以及分别与所述浸渍腔室连通的进料口(11)和出料口(12)，所述喷淋组件(20)安装于所述浸渍箱体(10)并具有位于所述浸渍腔室内且位于所述进料口和所述出料口之间的喷嘴，所述催化剂载体浸渍设备还包括用于使所述浸渍箱体(10)产生振动而使得所述浸渍腔室内的物料从所述进料口(11)向所述出料口(12)呈涡流运动的振动机构(30)。
2.根据权利要求1所述的催化剂载体浸渍设备，其特征在于，所述振动机构(30)设置为使得所述浸渍箱体(10)产生具有抛射角的振动，所述抛射角为1-10°。
3.根据权利要求2所述的催化剂载体浸渍设备，其特征在于，所述振动机构(30)包括用于对所述浸渍箱体(10)提供振动的振动单元(31)和用于弹性支撑所述浸渍箱体(10)的支撑单元，所述振动单元(31)包括振动电机或激振器，所述支撑单元包括支撑架(32)和弹性地连接所述支撑架(32)与所述浸渍箱体(10)的平衡弹簧(33)。
4.根据权利要求1所述的催化剂载体浸渍设备，其特征在于，所述喷淋组件(20)包括安装于所述浸渍箱体(10)且沿从所述进料口到出料口的方向依次设置的第一支架(21)和第二支架(22)，所述喷嘴包括间隔安装在所述第一支架(21)上的多个喷淋喷嘴(23)和间隔安装在所述第二支架上(22)的多个雾化喷嘴(24)，所述第一支架(21)具有与所述喷淋喷嘴(23)连通的喷淋通道；所述第二支架(22)具有与所述雾化喷嘴(24)连通的雾化通道。
5.根据权利要求4所述的催化剂载体浸渍设备，其特征在于，所述第一支架(21)和/或所述第二支架(22)与所述浸渍箱体密封固定连接。
6.根据权利要求4所述的催化剂载体浸渍设备，其特征在于，所述喷淋通道和所述雾化通道分别连接相应的供液单元(40)，或者，所述喷淋通道和所述雾化通道连接相同的供液单元(40)。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的催化剂载体浸渍设备，其特征在于，所述浸渍箱体(10)的底板(13)为柔性板，和/或，所述浸渍腔室的底面为疏水面。
8.根据权利要求1-5中任意一项所述的催化剂载体浸渍设备，其特征在于，所述进料口(11)设置在所述浸渍箱体(10)的长度方向的一端的顶部，所述出料口(12)设置在所述浸渍箱体(10)的长度方向的另一端的底部。
9.根据权利要求8所述的催化剂载体浸渍设备，其特征在于，所述浸渍腔室的底面在所述出料口(12)的上游设置有堰板(50)，优选地：
所述堰板(50)邻近所述出料口(13)设置，和/或，所述堰板(50)在的所述浸渍腔室内的高度可调节。
10.一种催化剂载体浸渍方法，其特征在于，所述催化剂载体浸渍方法包括：
S1、对催化剂载体喷淋浸渍液并使所述催化剂载体浸泡在所述浸渍液中；
S2、使所述催化剂和所述浸渍液进行涡流运动，优选地使承载所述催化剂和所述浸渍液的浸渍箱体(10)产生具有抛射角的振动，以使所述催化剂和所述浸渍液进行涡流运动，其中，所述抛射角为1-10°，更优选地，步骤S2包括沿所述催化剂和所述浸渍液的涡流行进方向用所述浸渍液依次对所述催化剂进行喷淋和雾化。
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