Формовка катализаторов и носителей

Эта операция явл. одной из наиболее сложных в производстве катализатора. Проводится с целью обеспечения необходимой формы, размеров гранул катализатора и придания им необходимой прочности.

Методы формования можно разделить на 3 группы (в зависимости от свойств материалов):

1) Формование веществ, находящихся в жидкой фазе, а также в виде золей и гелей;

2) Формование концентрированной пастообразной массы;

3) Формование порошкообразных материалов.

Лекция №9 (17 апр. 2023)

Формование (продолжение)

Влажные пастообразные материалы формуют методом экструзии, путем выдавливания материала через отверстия определенной формы и размеров со шнековым способом подачи материала.

При необходимости полученные цилиндры м.б. сформованы в сферические гранулы специальным гранулятором.

При формовке разбавленной массы, содержащей 10-20% тв. вещества для получения катализатора, предназначенного для работы в кипящем слое используют газофазную формовку. Массу подают в полую колонну, куда подают горячий газообразный теплоноситель.

При этом образуются гранулы сферической формы размерами до 120 мкм.

Более крупные сферические частицы, предназначенные как для кипящего, так и неподвижного слоя, получают жидкофазной формовкой. Материал подают в колонну, заполненную 2 несмачивающимися жидкостями.

Образование сферических гранул происходит в верхнем слое, обычно состоящем из жидких УВ-ов.

Отвердение частиц происходит в нижней части колонны, заполненной раствором-коагулянтом.

Оба способа формовки осн. на определённой скорости коагуляции и отвердевания гранул.

Определяющим параметром технологии явл. время нахождения частиц в распылительной сушилке или слое углеводорода.

Порошкообразные массы

имеют несколько способов грануляции. Из них чаще всего используют 2:

1) Окатывание

2) Таблетирование

Окатывание закл. в обработке порошкообразного материала во вращающемся барабане или на тарельчатом грануляторе.

Во 2-ом случае формовке подвергают в основном смешанные катализаторы.

В процессе грануляции под действием центробежной силы часть порошка соприкасается со стенкой аппарата и затем под давлением силы тяжести сползает вниз.

Различают сухое и влажное окатывание. Во 2 случае увлажняют либо водой, либо раствором связующего материала.

При окатывании большое значение имеет пластичность материала. Для увеличения пластичности добавляют пластификаторы (природные, минеральные или синтетические (в т.ч. органические (глины, каолины, силикаты, алюминаты, графит и т.д.) вещества).

Таблетирование

При таблетировании под влиянием давления, приложенного извне происходит уменьшение первоначального объёма порошкообразного материала, сцепление между его частицами, что приводит к образованию тв. гранулы или таблетки.

Таблетки, как правило, получают цилиндрической формы, отношение высоты к диаметру от 0,2 до 1.

Недостатком метода явл. быстрый физический износ рабочих поверхностей и, вследствие, всего оборудования.

Для преодоления (замедления) износа прессуемую массу увлажняют, пластифицируют, оказывают и тем самым снижают трение частиц между собой и о стенку пресс-формы.

Другим недостатком явл. низкая прочность получаемых таблеток, а также сложность и дороговизна таблеточного оборудования.

Лекция №10 (10 мая 2023)