一種用於矽鋁磷分子篩乾燥設備及乾燥方法與流程

2023-07-05 04:42:56 2

本發明屬於分子篩乾燥
技術領域：
，尤其是涉及一種用於矽鋁磷分子篩乾燥設備及乾燥方法。
背景技術：
：全球石油資源日益匱乏以及開採成本逐漸提高，同時乙烯、丙烯等化工產品需求量不斷增加，因此推動了各國投入大量的人力資金開發由其他資源製備烯烴工藝。在非石油路線製備烯烴工藝過程中，天然氣、煤炭、生物質等製備甲醇技術已經很成熟了，而甲醇製取烯烴的工藝是目前制約非石油路線的瓶頸。目前，對於新型甲醇制烯烴催化劑的研究已經變得十分熱門，其中以矽鋁磷分子篩作為基本活性組分開發的催化劑最受關注。矽鋁磷分子篩具備c5以下的烯烴選擇性高、甲醇轉化率高，且熱穩定性和水熱穩定性強的特點，因此選用矽鋁磷分子篩作為甲醇製取烯烴工藝的催化劑。然而，經過製備的矽鋁磷分子篩的乙烯丙烯的選擇性有待進一步提高，同時催化劑的耐磨損能力較差，難以滿足工業流化床流化過程的要求。對於提高催化劑性能的研究也成為目前具備應用前景的方向之一。針對中國丙烯發展前景，中國天辰工程有限公司研製的甲醇制丙烯催化劑主要是一種矽鋁磷分子篩，矽鋁磷分子篩突出的水熱穩定性和適宜的孔道結構使其性能更加優越，必將成為日後得到廣泛應用。但是，目前根據矽鋁磷分子篩的製備後處理流程冗長，費時費力，導致每生產一批矽鋁磷分子篩的時間與能耗成本很大，因此如何利用新技術新工藝縮短後處理製備的矽鋁磷分子篩成為了目前需要研究解決的方向。技術實現要素：有鑑於此，本發明旨在提出一種用於矽鋁磷分子篩乾燥設備及乾燥方法，以克服現有技術的不足，該設備及方法，提升矽鋁磷分子篩後處理效率，縮短矽鋁磷分子篩乾燥時間，降低能耗的目的，為企業降低成本創造更多的利潤。為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：一種用於矽鋁磷分子篩乾燥設備，包括依次通過管道連接的攪拌釜、乾燥塔、旋風分離器；所述攪拌釜與乾燥塔連接的管道上設有輸送裝置，管道的一端設在攪拌釜的底端，另一端設在乾燥塔的上部且與乾燥塔內的噴淋裝置連通；所述乾燥塔的底端通過管道連接有換熱器，且換熱器的的另一端連接有鼓風機；所述乾燥塔與旋風分離器連接的管道，一端設在乾燥塔的上部且位於噴淋裝置的上方，另一端設於旋風分離器的上部。優選的，所述攪拌釜與乾燥塔連接的管道上設置的輸送裝置為水泵；所述乾燥塔內的噴淋裝置為噴淋頭；所述乾燥塔的側壁設有1～5個振錘，且乾燥塔的底部還設有旋轉切割機。優選的，還包括細粉過濾裝置，所述細粉過濾裝置與旋風分離器的上部通過管道連通；且所述細粉過濾裝置的底端設有收集器，頂部通過管道連接有引風機。一種使用如上所述的乾燥設備進行矽鋁磷分子篩乾燥的方法，包括如下步驟，1)將洗滌後的矽鋁磷分子篩和脫鹽水在攪拌釜中進行混合，混合後的漿液的固含量為18-40％；2)開啟鼓風機，空氣流經換熱器後成為150-300℃的熱空氣流，熱空氣流經乾燥塔底部進入，從乾燥塔的上部流出進入旋風分離器；3)漿液經管道輸送到乾燥塔噴出，熱流瞬間把噴出的液滴乾燥，乾燥後的矽鋁磷分子篩被熱空氣流經乾燥塔上端帶出進入旋風分離器中進行分離。優選的，所述鼓風機輸送的空氣流量為100-1000m3/h；所述乾燥塔的上半段溫度為80-120℃，下半段溫度為180-230℃；所述乾燥塔中的噴頭的直徑為1.1～2.0mm；漿料經管道輸送到乾燥塔噴出的流量為80-100kg/h。優選的，步驟1)中，用於配製漿料的脫鹽水的電導率≤3μs/cm；所述旋風分離器(5)分離乾燥的矽鋁磷分子篩的粒徑為5～100μm。優選的，還包括步驟4)，進入旋風分離器中的大顆粒矽鋁磷分子篩的從底端自由落體至收集器中進行收集，小顆粒的矽鋁磷分子篩經旋風分離器上端進入細粉過濾裝置中進行分離，細粉自然落體進入收集器中，尾氣經布袋上方的引風機外排。優選的，還包括以下操作，漿液噴入乾燥塔一段時間，會有部分物料粘結在乾燥塔壁上，在乾燥器的兩側設置1-5個振錘，1-2h敲擊乾燥塔壁2-6次，掉落的物料被設置在乾燥塔底部的旋轉切割機攪碎之後被熱流帶走經乾燥塔上端出口進入旋風分離器。優選的，所述矽鋁磷分子篩是通過如下方法製備而成，將矽源、鋁源、磷源、有機胺、晶種和水在10-40℃進行攪拌混合，製得矽鋁磷分子篩的初始漿液，然後把漿液水熱晶化，後處理製得矽鋁磷分子篩；優選的，所述水熱晶化的溫度為80～110℃，時間為24～30h，且所述矽源、鋁源、磷源、有機胺、晶種和水質量比為(0.1-2)：1：(0.5-2)：(0.5-4)：(100-200)；所述矽源為矽溶膠；所述鋁源為擬薄水鋁石；所述磷源為磷酸；所述有機胺為二乙胺、三乙胺、四丙基溴化銨、正丁胺、異丁胺、四乙基溴化銨的一種或幾種；所述晶種為顆粒狀矽鋁磷分子篩。相對於現有技術，本發明所述的乾燥設備及乾燥方法，具有以下優勢：本發明通過合理化設計，配合合理的工藝，較為省時省力的對矽鋁磷分子篩進行充分乾燥，增加了矽鋁磷分子篩的回收率和經濟性。同時在尾端的細粉過濾裝置的使用，一方面減少分子篩的跑損，另一方面也防止對環境的汙染。在實驗過程中，該發明節約了大量的研發時間與精力，提高實驗效率，具有突出的推廣前景；在實際操作中，同樣大幅度提高生產效率，增加企業的經濟效益。附圖說明圖1為本發明實施例中一種用於矽鋁磷分子篩乾燥設備的簡單結構示意圖；1、攪拌釜；2、乾燥塔；3、鼓風機；4、換熱器；5、旋風分離器；6、細粉過濾裝置；7、收集器；8、引風機。具體實施方式除有定義外，以下實施例中所用的技術術語具有與本發明創造所屬領域技術人員普遍理解的相同含義。以下實施例中所用的試驗試劑，如無特殊說明，均為常規生化試劑；所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法。下面結合實施例及附圖來詳細說明本發明創造。一種用於矽鋁磷分子篩乾燥設備，包括依次通過管道連接的攪拌釜1、乾燥塔2、旋風分離器5；所述攪拌釜1與乾燥塔2連接的管道上設有輸送裝置，管道的一端設在攪拌釜1的底端，另一端設在乾燥塔2的上部且與乾燥塔2內的噴淋裝置連通；所述乾燥塔2的底端通過管道連接有換熱器4，且換熱器的4的另一端連接有鼓風機3；所述乾燥塔2與旋風分離器5連接的管道，一端設在乾燥塔2的上部且位於噴淋裝置的上方，另一端設於旋風分離器5的上部。所述攪拌釜1與乾燥塔2連接的管道上設置的輸送裝置為水泵；所述乾燥塔2內的噴淋裝置為噴淋頭；所述乾燥塔2的側壁設有1～5個振錘，且乾燥塔2的底部還設有旋轉切割機。還包括細粉過濾裝置6，所述細粉過濾裝置6與旋風分離器5的上部通過管道連通；且所述細粉過濾裝置6的底端設有收集器7，頂部通過管道連接有引風機8。首先，將洗滌後的矽鋁磷分子篩放入攪拌釜1中，加入電導率≤3μs/cm的脫鹽水進行攪拌混合，混合後的漿液的固含量為30％。然後，開啟鼓風機3，輸送的空氣流量為500m3/h，換熱器4溫度設置為180℃，空氣流經換熱器4後成為150℃的熱空氣流，乾燥塔2上半段溫度設置為100℃，下半段溫度設置為180℃，乾燥塔2中的噴頭選用直徑為1.2mm的噴頭，熱空氣流經乾燥塔2底部進入，從乾燥塔2的上部流出進入旋風分離器5。其次，將配製好的漿液經管道輸送至乾燥塔2中噴出，噴出漿液的流量控制在80kg/h，壓力為0-1kpa。漿液在乾燥塔2中瞬間被從下而上的熱氣流乾燥，熱氣流夾帶著乾燥後的物料進入旋風分離器5進行分離，進入旋風分離器5中的大顆粒矽鋁磷分子篩的從底端自由落體至收集器7中進行收集，小顆粒的矽鋁磷分子篩經旋風上端進入細粉過濾裝置6中進行分離，細粉自然落體進入收集器7中，尾氣經布袋上方的引風機8外排；此外，還需在乾燥塔2的中部偏下位置的兩側設置3個振錘，每隔1h敲擊乾燥塔2壁3次，粘結在乾燥塔2壁的物料掉落，被設置在乾燥塔2底部的旋轉切割機攪碎之後被熱流帶走經乾燥塔2上端出口進入旋風分離器5中進行分離。將通過如下方法製備的矽鋁磷分子篩使用本發明所述的設備以及工藝進行乾燥，將矽源、鋁源、磷源、有機胺、晶種和水在30℃進行攪拌混合，製得矽鋁磷分子篩的初始漿液，然後把漿液水熱晶化，後處理製得矽鋁磷分子篩；優選的，所述水熱晶化的溫度為80℃，時間為30h，且所述矽源、鋁源、磷源、有機胺、晶種和水質量比為0.4：1：1.0：3.0：150；所述矽源為矽溶膠；所述鋁源為擬薄水鋁石；所述磷源為磷酸；所述有機胺為二乙胺；所述晶種為顆粒狀矽鋁磷分子篩。將乾燥後的矽鋁磷分子篩用於乙烯、丙烯的製備，進行催化性能的驗證。採用常規的實驗方法，得出以下數據，乙烯選擇性丙烯選擇性轉化率實施例39.7％41.5％99.7％以上所述僅為本發明創造的較佳實施例而已，並不用以限制本發明創造，凡在本發明創造的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明創造的保護範圍之內。當前第1頁12