一種浸漬轉(zhuǎn)鼓和一種浸漬系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種浸漬轉(zhuǎn)鼓和一種浸漬系統(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(shí)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 外，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(huì)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)合成這類氣-固-液多相反應(yīng)體系，催 化劑的顆粒尺寸一般為幾個(gè)mm，因此，擴(kuò)散控制對催化活性的影響難以避免。人們注意到： 由FT合成得到的重質(zhì)石蠟通常以液態(tài)、汽溶膠或漿態(tài)形式附著在催化劑表面，對反應(yīng)物H 2 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，H2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H2。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與金屬活性中心位的結(jié)合，使得在活性中心上吸附的H/C比 增大，碳鏈增長幾率降低，降低了 C5+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)托合成這類反應(yīng)中的C 5+選擇性，降 低甲烷的選擇性，更適合用于費(fèi)托合成這類反應(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°C以上，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。
[0005] 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 末和含難熔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 粗糙的惰性固體顆粒上，然后干燥、焙燒。這種方法可以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，但活性組分以粉末狀存在，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，這種物理粘接力比溶液浸漬 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，這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鈷尤其是硝酸鈷溶液反復(fù)浸漬到粒狀載體上。這些方 法是繁瑣和費(fèi)時(shí)的，并且采用多次浸漬方法，一些金屬會(huì)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，該催化劑以活 性炭為載體，采取噴涂的方式將溶液噴到滾動(dòng)的載體上，然后將催化劑在惰性氣體中干燥 或焙燒。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氫催化反應(yīng)生產(chǎn)烴的方法，該方法包括在 125-350°C，壓力5-100巴（bar)條件下將一氧化碳和氫與催化劑接觸，所述催化劑含有載 體和負(fù)載在該載體上的鈷，所述鈷在載體上的分布滿足（Σ Vp/ Σ Vc) < 0. 85,其中，Σ Vc 代表催化劑顆粒的總體積，Vp為催化劑中殼層體積。當(dāng)在殼中鈷的含量大約為90%時(shí)，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，之后浸漬硝酸鈷溶液， 然后干燥和焙燒。這種制備方法對時(shí)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氫催化劑的制備方法。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漬載體，其中在通入空氣鼓泡的條件下進(jìn)行浸漬， 再經(jīng)干燥和焙燒，得到蛋殼型加氫催化劑。該方法能有效調(diào)節(jié)蛋殼型加氫催化劑表面活性、 金屬殼層的厚度以及活性金屬的分散度，能穩(wěn)定加氫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，這種制備方法對時(shí)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(shí)用新型內(nèi)容】
[0011] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種浸漬轉(zhuǎn)鼓和一種浸漬系統(tǒng)，采用該浸漬轉(zhuǎn)鼓或浸 漬系統(tǒng)可以以較高的殼層率制備殼層分布型催化劑。
[0012] 根據(jù)本實(shí)用新型的第一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種浸漬轉(zhuǎn)鼓，該浸漬轉(zhuǎn)鼓包 括用于承載多孔載體的中空轉(zhuǎn)鼓本體301，所述轉(zhuǎn)鼓本體301上設(shè)置有用于接收和/或輸出 多孔載體的至少一個(gè)可開合料口，所述轉(zhuǎn)鼓本體301內(nèi)布置有噴桿303,所述噴桿303上設(shè) 置有用于將浸漬液噴射在多孔載體表面的至少一個(gè)霧化噴嘴，其中，所述轉(zhuǎn)鼓本體301內(nèi) 布置有用于進(jìn)行抽真空的抽真空管線304,所述抽真空管線304布置為靠近所述轉(zhuǎn)鼓本體 301中承載多孔載體的內(nèi)壁，且所述抽真空管線304與所述轉(zhuǎn)鼓本體301中承載多孔載體的 內(nèi)壁之間的距離足以使所述抽真空管線304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303沿所述轉(zhuǎn)鼓本體301的軸向延伸。
[0015] 優(yōu)選地，所述浸漬轉(zhuǎn)鼓還包括與所述轉(zhuǎn)鼓本體301固定連接的旋轉(zhuǎn)軸305,所述旋 轉(zhuǎn)軸305設(shè)置在所述轉(zhuǎn)鼓本體301的外部并沿所述轉(zhuǎn)鼓本體301的軸向延伸。
[0016] 優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)鼓本體301的內(nèi)壁面上設(shè)置有揚(yáng)料板310,所述揚(yáng)料板310為固定 在所述內(nèi)壁面上的至少一個(gè)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，所述轉(zhuǎn)鼓本體301為錐形或者是共用同一錐底面的雙錐形。更優(yōu)選地，所 述雙錐形的兩個(gè)錐頂各設(shè)置有一個(gè)料口。
[0018] 根據(jù)本實(shí)用新型的第二個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種浸漬系統(tǒng)，該浸漬系統(tǒng)包 括浸漬液供給單元、浸漬單元、真空單元以及干燥單元，所述浸漬液供給單元用于向所述浸 漬單元提供浸漬液，所述浸漬單元用于使浸漬液與多孔載體接觸，所述干燥單元用于將經(jīng) 浸漬的多孔載體進(jìn)行干燥，其中，所述浸漬單元包括根據(jù)本實(shí)用新型的浸漬轉(zhuǎn)鼓，且抽真空 管線304與真空單元連通。
[0019] 優(yōu)選地，所述真空單元包括真空泵、用于連接所述抽真空管線304和所述真空泵 的管線以及用于調(diào)整真空度的閥門。
[0020] 優(yōu)選地，所述浸漬單元還包括用于支撐所述浸漬轉(zhuǎn)鼓的基座302,轉(zhuǎn)鼓本體301可 轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至所述基座302。
[0021] 優(yōu)選地，所述浸漬單元還包括用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓本體301轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。更優(yōu)選地， 所述驅(qū)動(dòng)裝置包括動(dòng)力產(chǎn)生部件306和傳動(dòng)部件307,所述傳動(dòng)部件307用于將所述動(dòng)力產(chǎn) 生部件306輸出的動(dòng)力傳動(dòng)至轉(zhuǎn)鼓本體301。
[0022] 優(yōu)選地，所述浸漬液供給單元包括浸漬液儲(chǔ)罐201以及用于連通所述浸漬液儲(chǔ)罐 201和轉(zhuǎn)鼓本體301中的噴桿303的管線。
[0023] 優(yōu)選地，該浸漬系統(tǒng)還包括多孔載體供給單元，所述多孔載體供給單元用于向轉(zhuǎn) 鼓本體301提供多孔載體。更優(yōu)選地，所述多孔載體供給單元包括多孔載體儲(chǔ)罐101，所述 多孔載體儲(chǔ)罐101的多孔載體出口的位置與所述浸漬轉(zhuǎn)鼓的至少一個(gè)料口的位置相對