一種吸附劑成球的方法

2023-04-30 14:54:01 1

專利名稱：一種吸附劑成球的方法
技術領域：
本發明提供了一種吸附劑成球的方法。
背景技術：
成型是工業上製備吸附劑的主要工序之一。通過成型，可以提供形狀、大小、強度適宜的顆粒。其中，球形顆粒由於裝填均勻，堆積性好，相互間磨損小，得到了廣泛的應用。轉動成球是常用的一種成球方法，其主要是將粉料投入轉動容器，在轉動過程中加水、加粉，使物料在反覆滾落中團聚、壓實、滾圓，逐漸長大，最終篩取所需大小的小球。CN1184702A公開了一種球型吸附劑的成型方法，該方法按如下步驟進行成型將X型或Y型分子篩晶體粉、高嶺土或/和膨潤土或/和氧化鋁、纖維素鈉和增孔劑(或/和木質素)混合成混合乾粉，送入造粒機內加水形成微粒，再送入糖衣機內與水、乾粉滾動成球形顆粒，再經乾燥、活化而成。CN1358566A公開了一種吸附劑的製備方法，該方法按如下步驟進行將顆粒為
0.5-2 的X型沸石原粉或Y型沸石原粉、粘接劑及擴孔劑混合成乾粉，經過或不經過加水磨細處理後烘乾，粉碎成粉；加入造粒機轉盤中，噴撒水霧滾動成球。在上述轉動成球的方法中，均是在轉動設備中，邊加乾粉邊噴溼，反覆滾動成球。然而由於設備轉動時產生氣流，因此添加乾粉時揚塵較大、作業環境較差，導致物料跑損嚴重，產品收率較低；另外在轉動成球過程中粉料噴水不易控制，需十分小心，否則容易產生粘壁、結塊等現象從而增加勞動強度並影響生產效率。

發明內容
本發明的目的在於在現有技術的基礎上提供一種可減少揚塵、改善作業環境、減少粉料跑損、提高產品收率且過程易控制的吸附劑成球方法。傳統成球工藝是在轉動成球設備中邊加入乾粉，邊噴溼，反覆滾動成球。由於設備轉動時產生氣流，因此添加乾粉時揚塵較大、作業環境較差導致物料跑損嚴重，產品收率減低；另外在轉動成型過程中粉料噴水不易控制，需十分小心，否則容易產生粘壁、結塊等現象從而增加勞動強度並影響生產效率。本發明的發明人提出預先將粉料潤溼至一定含水量(現有技術一般認為將粉料預溼後送入成球設備中容易使得在成型過程中分散不均勻從而導致成球效果不好甚至根本無法進行成球)，然後送入轉動成球設備中，再依據成球工藝需要加水或不加水進行成型，按照這種成型方法可以消除傳統成球工藝的前述缺陷。本發明提供了一種吸附劑成球的方法，該方法包括將一種用於吸附劑成型的粉料送入轉動成球設備中進行成球，其中，所述用於吸附劑成型的粉料的含水量為30-45重量％。按照本發明的方法成球過程中揚塵少，粉料跑損少，大大改善了作業環境；並且本發明的方法非常易於操作，大大減輕了勞動強度，提高了生產效率。
具體實施例方式本發明提供了一種吸附劑成球的方法，該方法包括將一種用於吸附劑成型的粉料送入轉動成球設備中進行成球，其中，所述用於吸附劑成型的粉料的含水量為30-45重量％。按照本發明的前述方法即可以實現本發明的發明目的，為了更好的實現本發明的發明目的，針對本發明，優選情況下，所述用於吸附劑成型的粉料的含水量為35-43重量％，更優選為39-41重量％。本發明中所述用於吸附劑成型的粉料可以按現有技術進行配方，例如一般情況下，所述用於吸附劑成型的粉料含有粘結劑和吸附劑，且所述用於吸附劑成型的粉料中粘結劑和吸附劑的重量比可選範圍較寬。針對本發明，優選情況下，以幹基計，粘結劑與吸附劑的重量比為0.02-0. 25 I，更優選為0. 12-0. 18 I。根據本發明，所述吸附劑的種類的可選擇範圍較寬，本領域常用的吸附劑均可實現本發明的目的，針對本發明，優選情況下，所述吸附劑為矽膠、分子篩、活性氧化鋁和活性炭中的一種或多種，更優選所述吸附劑為分子篩。根據本發明，所述分子篩的種類的可選擇範圍較寬，本領域常用的分子篩均可實現本發明的目的，針對本發明，優選情況下，所述分子篩為A型分子篩、X型分子篩、Y型分子篩中的一種或多種。針對本發明，進一步優選所述分子篩的含水量為23-28重量％，更優選25-28 重量％。本發明中，所述粘結劑的種類的可選擇範圍較寬，本領域常用的粘結劑均可實現本發明的目的，針對本發明，優選情況下，所述粘結劑為粘土、矽溶膠、鋁溶膠和水玻璃中的一種或多種，更優選所述粘結劑為粘土。本發明中，所述粘土的種類的可選擇範圍較寬，本領域常用的粘土均可實現本發明的目的，針對本發明，優選情況下，所述粘土為高嶺土、膨潤土、凹凸棒土中的一種或多種。根據本發明的方法，本領域技術人員均知道，送入轉動成球設備中的粉料一般均是混合均勻的粉料，不管其含水量為多少，本發明使用的所述用於吸附劑成型的粉料也是均勻混合的粉料，因為此為本領域技術人員公知的技術，本發明不做特別強調。本發明中，製備本發明的所述用於吸附劑成型的粉料可以有很多種，只要使得本發明的用於吸附劑成型的粉料的含水量達到本發明的要求即可，一般情況下，現有技術吸附劑成型的過程中，吸附劑的用量較大，可能吸附劑和粘結劑混合後的粉料(含水量一般為18-26. 5重量％ )無法達到本發明預期的含水量，因此，本發明需要在現有技術的基礎上額外的加水進行配方。根據本發明的一種優選的實施方式，所述用於吸附劑成型的粉料按如下方法進行製備將所述粘結劑與所述吸附劑混合均勻得到粉狀混合物，並將所述粉狀混合物在翻動狀態下與霧化水滴接觸。根據本發明，優選情況下，視需要，還可以在本發明的成球方法的步驟中引入助齊U，所述助劑的引入方法可以有多種，例如可以在將一種用於吸附劑成型的粉料送入轉動成球設備中進行成球的過程中加入助劑，也可以在將粉料送入轉動成球設備之前在粉料中引入助劑，在此不再一一贅述。所述助劑的種類的選擇可以參照現有技術進行(例如可以為擴孔劑等)，在此不再贅述。本發明中，所述將粘結劑與吸附劑混合均勻得到粉狀混合物的方法可以參照現有技術進行，例如可以將吸附劑與粘結劑根據需要將吸附劑和/或粘結劑進行粉碎後混合均勻即可。本發明對將所述粉狀混合物在翻動狀態下與霧化水滴接觸的條件無特殊要求，只要使得本發明的所述用於吸附劑成型的粉料達到本發明要求的含水量且混合的較為均勻即可，所述接觸的時間可以根據具體霧化水滴的用量、與要求的粉料的含水量進行選擇。本發明中，可以採用分散設備實現將所述粉狀混合物在翻動狀態下與霧化水滴接觸。所述分散設備可以為本領域公知的分散設備，一般為內帶攪動構件的設備，例如可以為捏合機、密煉機、雙錐混合機或槽型混合機，其中優選為捏合機或密煉機。本發明中，可以採用霧化噴槍噴射霧化水滴以提供本發明所需的霧化水滴，儘量使霧化水滴顆粒越細越好從而可以使得其與粉狀混合物混合均勻，一般而言，為了使得所述粉狀混合物與霧化水滴混合後分散狀態較好(即混合均勻)，所述霧化水滴的粒徑可以為0. 1-500 Um0所述霧化噴槍可以為壓力式霧化噴槍或超聲波式霧化噴槍，霧化噴槍的噴頭可以為單噴頭也可以為多噴頭，本發明對此無均無特殊要求。本發明中，將所述用於吸附劑成型的粉料送入轉動成球設備中進行成球的方法可以參照現有技術進行，針對本發明的成球方法，一般可以包括如下步驟將所述用於吸附劑成型的粉料送入轉動成球設備中後，然後依據成球工藝需要加水或不加水進行轉動成球。本發明中，水的具體加入量可以根據現有技術一般轉動成球所需的水量以及本發明的粉料中的含水量來具體選擇，並且所述水的加入量的多少對本發明的方法無太大影響，因此，在實施例中不再強調水的加入量。本發明中，所述轉動成球設備可以為現有技術的各種相同用途的轉動成球設備，例如可以為圓盤造粒機、滾筒造粒機或糖衣鍋。根據本發明，優選情況下，採用本發明的成球方法得到的球形吸附劑的平均粒徑小於Imm0下面通過具體實施例對本發明進行詳細的描述，但本發明的範圍並不局限於此。實例中，強度測定法見中國專利CN1261201C，以250N壓力下的破碎率表示，破碎率越低，強度越好。本發明中，幹基質量指的是在600°C下灼燒I小時，在乾燥器中冷卻後的重量。實施例1將NaY分子篩(烘箱乾燥，含水量為27重量％)與高嶺土(山西臨汾高嶺土廠，含水量為21重量％)按88 12的幹基質量比混勻，投入捏合機，在翻動中用壓力式霧化噴槍預溼10分鐘，將粉料從含水26. 28重量％預溼至41重量％，並且得到的粉料混合均勻。將含水量為41重量％的預溼粉料投入圓盤造粒機中滾球(中間視水分揮發情況酌情補加少量水)，長成粒徑不大於Imm的小球，小球在250N下的破碎率為25. 2%，滿足吸附劑破碎率< 30%的技術要求。成球過程中，由於預溼粉料含水為41重量％，投入圓盤造粒機中幾乎沒有揚塵，現場環境大為改善，粉料跑損明顯降低，生產每噸小球耗粉料(以幹基計)為1.05噸；同時，由於預溼粉料已加入與成球所需相當的水量，因此成球時僅需補充成球過程中揮發的少量水分，過溼、粘壁現象減少，成球時間縮短三分之一，勞動強度減輕。實施例2按照實施例1的方法進行成球，不同的是，預溼後粉料的含水量為35重量％。得到粒徑不大於Imm的小球，小球在250N下的破碎率為28. 0%。並且由於滾球過程中需補加的水量較多，延長了長球時間，增加了勞動強度。實施例3按照實施例1的方法進行成球，不同的是，預溼後粉料的含水量為43重量％。得到粒徑不大於Imm的小球，小球在250N下的破碎率為26. 5%。實施例4按照實施例1的方法進行成球，不同的是，預溼後粉料的含水量為39重量％。得到粒徑不大於Imm的小球，小球在250N下的破碎率為24. 0%。實施例5按照實施例1的方法進行成球，不同的是，將ZSM-5分子篩(烘箱乾燥，含水量為26重量％)與高嶺土(山西臨汾高嶺土廠，含水量為21重量％)按86 14的幹基質量比混勻，投入捏合機，在翻動中用壓力式霧化噴槍預溼至含水量為41重量％，其餘步驟均相同。得到粒徑不大於Imm的小球，小球在250N下的破碎率為27. 3%，滿足吸附劑的破碎率(30%的技術要求。實施例6按照實施例1的方法進行成球，不同的是，將MCM-22分子篩(烘箱乾燥，含水量為25重量％)與膨潤土(浙江安吉膨潤土廠，含水量為23重量％)按85 15的幹基質量比混勻，投入捏合機，在翻動中用壓力式霧化噴槍預溼至含水量為40重量％，其餘步驟均相同。得到粒徑不大於Imm的小球，小球在250N下的破碎率為26. 6%，滿足吸附劑的破碎率(30%的技術要求。實施例7按照實施例1的方法進行成球，不同的是，將ZSM-35分子篩(烘箱乾燥，含水量為27重量％)與凹凸棒土(安徽明光凹凸棒土廠，含水量為22重量％)按88 12的幹基質量比混勻，投入捏合機，在翻動中用壓力式霧化噴槍預溼至含水量為41重量％，其餘步驟均相同。得到粒徑不大於Imm的小球，小球在250N下的破碎率為28. 1%，滿足吸附劑(30%技術要求。對比例I將NaY分子篩(烘箱乾燥，含水量27重量％ )與高嶺土(山西臨汾高嶺土廠，含水量為21重量％)按88 12的幹基質量比混勻，投入圓盤造粒機中，一邊加入粉料一邊噴水進行滾球成型，長成粒徑不大於Imm的小球，小球在250N下的破碎率為28%。成型過程中糖衣鍋由於轉動，在鍋口產生氣流，投粉時揚塵嚴重，地上、設備上、操作工身上落滿了粉料，加上相當數量的粉料被鍋口上方的除塵器吸走，物料跑損嚴重，每噸小球耗乾粉料(以幹基計)1. 27噸；在噴水加溼時，為避免局部過溼，採用少量多次噴水，生產時間較長，且容易粘壁、團聚形成大浮球等問題，需人工清壁，用工具將大球打散，增加了勞動強度。對比例2
按照實施例1的方法進行成球，不同的是，預溼後粉料的含水量為50重量％，發現太溼，生成大球塊。
權利要求
1.一種吸附劑成球的方法，該方法包括:將一種用於吸附劑成型的粉料送入轉動成球設備中進行成球，其特徵在於，所述用於吸附劑成型的粉料的含水量為30-45重量％。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述用於吸附劑成型的粉料的含水量為35-43重量％，優選為39-41重量％。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述用於吸附劑成型的粉料中含有粘結劑與吸附劑，以幹基計，粘結劑與吸附劑的重量比為0.02-0.25: 1，優選為0.12-0.18: I。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述用於吸附劑成型的粉料按如下方法進行製備:將所述粘結劑與所述吸附劑混合均勻得到粉狀混合物，並將所述粉狀混合物在翻動狀態下與霧化水滴接觸。
5.根據權利要求3所述的方法，其中，所述吸附劑為矽膠、分子篩、活性氧化鋁和活性炭中的一種或多種。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述吸附劑為分子篩。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述分子篩的含水量為23-28重量％。
8.根據權利要求3所述的方·法，其中，所述粘結劑為粘土、矽溶膠、鋁溶膠和水玻璃中的一種或多種。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述粘結劑為粘土。
10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述粘土為高嶺土、膨潤土、凹凸棒土中的一種或多種。
全文摘要
本發明提供了一種吸附劑成球的方法，該方法包括將一種用於吸附劑成型的粉料送入轉動成球設備中進行成球，其特徵在於，所述用於吸附劑成型的粉料的含水量為30-45重量％。按照本發明的方法成球過程中揚塵少，粉料跑損少，改善了作業環境；並且本發明的方法非常易於操作，減輕了勞動強度，提高了生產效率。
文檔編號B01J20/28GK103071470SQ20111032850
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月25日 優先權日2011年10月25日
發明者馬堅, 陸桂東, 王保和, 紀子剛, 成偉, 丁雲龍, 陳世華 申請人:中國石油化工股份有限公司